[發明專利]一種水電機組振動信號能量特征識別方法

在審

• 申請號: 202110789816.7
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113688669A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 吳俊健;舒錦宏;徐靈江;呂延春;段文華;錢建國;呂連新;束炳芳;吳建新;羅俊;潘天航
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司緊水灘水力發電廠;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G01H17/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種水電機組振動信號能量特征識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、采集原始信號，獲取水電機組振動的原始信號；

S2、推求微分信號，對采集到的原始信號進行微分處理得到微分信號；

S3、經驗模態分解，對S1和S2獲得的信號進行經驗模態分解，將得到的若干個本征模函數組成本征模函數集；

S4、計算能量占比，計算S3本征模函數集中信號的總能量以及每個本征模函數的能量在總能量中的占比；

S5、能量特征矩陣，將S4中的信號總能量和本征模函數能量比例組合成能量特征矩陣，觀察能量特征矩陣能夠獲取信號能量分布頻段，提取有效的信號特征。

2.根據權利要求1所述的一種水電機組振動信號能量特征識別方法，其特征在于，所述S1中，水電機組振動的原始信號包括水電機組的x軸振動信號和y軸振動信號。

3.根據權利要求1或2所述的一種水電機組振動信號能量特征識別方法，其特征在于，所述S2中，對原始信號進行的微分處理是二階微分，如下式：

分別得到一階微分信號和二階微分信號。

4.根據權利要求1所述的一種水電機組振動信號能量特征識別方法，其特征在于，所述S3中，獲取本征模函數集包括以下步驟：

S31、對原始信號進行經驗模態分解，得到若干個本征模函數；

S32、將原始信號和S31中的本征模函數組合成原始信號的本征模函數集；

S33、對微分信號進行經驗模態分解，得到若干個本征模函數；

S34、將微分信號和S33中的本征模函數組合成微分信號的本征模函數集。

5.根據權利要求1所述的一種水電機組振動信號能量特征識別方法，其特征在于，所述S4中信號的本征模函數集中有n個本征模函數；每一個本征模函數的能量占比是所述本征模函數的能量與所述信號的總能量的比值。

6.根據權利要求1或5所述的一種水電機組振動信號能量特征識別方法，其特征在于，所述S4中的信號的總能量表征了信號的能量強度；所述信號的本征模函數的能量占比表征了信號的頻率組成；信號的總能量ET和本征模函數的能量占比EP組合構成所述信號的能量特征向量FV＝[ET,EP₁,…,EP_m]。

7.根據權利要求1所述的一種水電機組振動信號能量特征識別方法，其特征在于，所述S4中，將本征模函數集中的每個本征模函數的能量占比依次相加，當加到第m個本征模函數使得總的能量占比大于百分之九十五時，取m為有效能量占比個數，所述m個本征模函數能量占比之和為有效占比。

8.根據權利要求7所述的一種水電機組振動信號能量特征識別方法，其特征在于，所述S5的能量特征矩陣中，能量特征矩陣的行數為微分的階數加一；能量特征矩陣的列數為每一行中最大的有效能量占比個數加一，其他行中列數不足的則補零。