水轮机空化状态声发射信号的小波包能量特征

为了充分提取水轮机空化状态下声发射信号蕴含的时频特征及其变化规律,基于混流式水轮机模型空化试验,采集了间隙空化不同阶段时典型测点的声发射信号,采用小波包分析方法提取了声发射信号的小波包能量等特征参数,分析了这些参数随水轮机空化系数变化的关系。结果表明,随着水轮机空化系数的逐渐减小,从无空化、空化初生到完全空化状态,在导叶拐臂和转轮下环底部采集到的声发射信号的小波包能量随之发生了明显的规律性变化。开始时小幅缓慢增加,在空化初生附近达到某一峰值,接着略有回落,然后在临界空化状态时急剧增加达到较之以前更大的峰值,最后急剧回落。     

汽轮机碰摩故障信号频带能量特征研究

对汽轮机碰摩故障的非线性振动信号用小波包分解的方法进行了研究。在Bently转子实验台上模拟轻微碰摩和碰摩加剧两种故障状态,采用db3小波基函数进行小波包分解,进行了各频带的能量特征分析和各频带重构信号的特点分析,实现了对确定碰摩故障程度频带的提取。     

基于小波包的无刷直流电机匝间短路故障特征提取

通过分析无刷直流电机定子绕组匝间短路故障原理,建立其数学模型。利用小波变换的能量与原始信号的能量之间存在着等价关系及小波包分析良好的全频带分解特性,将匝间短路故障信号进行小波包分解,计算出各频带所占能量,进而获取能量分布形式的早期匝间短路故障特征。仿真结果表明此种方法简洁有效。     

小波包-能量谱在高压断路器机械故障诊断中的应用

文章提出了一种利用小波包变换对高压断路器振动信号进行处理的新方法,应用小波包-能量谱分析得到各尺度上的能量百分比作为特征参量对高压断路器进行故障诊断.小波包变换能将已知信号按任意时频分辨率分解到更加精细频带,且提高了信号处理的频率分辨率,小波包正交分解后的信号具有各频带信号独立、能量守衡的特点.仿真结果表明,小波包-能量谱用于高压断路器机械故障诊断中是行之有效的.     

小波包–能量谱在高压断路器机械故障诊断中的应用

文章提出了一种利用小波包变换对高压断路器振动信号进行处理的新方法,应用小波包–能量谱分析得到各尺度上的能量百分比作为特征参量对高压断路器进行故障诊断。小波包变换能将已知信号按任意时频分辨率分解到更加精细频带,且提高了信号处理的频率分辨率,小波包正交分解后的信号具有各频带信号独立、能量守衡的特点。仿真结果表明,小波包–能量谱用于高压断路器机械故障诊断中是行之有效的。     

利用小波包变换实现电力系统谐波分析

小波包变换(WPT)建立在小波变换的基础上,可以实现信号频带的均匀划分,能够更好地提取信号的时频特性,具有更好的谐波分析特性.但是现有的小波包变换算法实现的频带划分不是按频率大小顺序排列的,给系统和谐波分析带来混乱.根据采样定理和滤波器组实现电路分析了小波包变换实现频带划分的特点,并利用改进的小波包变换实现算法进行系统分析,实例验证这种新的小波包分解结构对谐波分析具有更好的特性.     

基于小波包能量熵的油纸绝缘气隙放电阶段识别

油纸绝缘气隙放电是运行变压器局部放电的主要方式,研究其发展阶段对变压器潜伏性故障的有效监测及诊断具有重要意义。论文模拟实际变压器运行环境建立油纸绝缘气隙放电缺陷模型,利用恒压法采集其局部放电信号,采用小波包分解对局放信号进行频带划分,获取其各频带下信号能量分布以及局放发展过程信号总能量发展情况,基于不同频带下信号能量变化特征提出以小波包能量熵作为局部放电发展特性的新特征量,通过小波包能量熵在整个过程中的循环变化特征规律,提出以小波包能量熵"阶跃"断层点为支点的局部放电阶段有效划分方式,并根据小波包能量熵在不同阶段的阈值特点,建立通过阈值判定来识别局部放电发展阶段的模型。     

基于小波包能量分析和信号融合的异步电机转子故障诊断

为提高异步电机转子故障诊断的可靠性,文中介绍了一种基于小波包能量分析和信号融合的异步电机转子故障诊断方法。采用定子电流信号和振动信号的频谱特征融合作为转子断条以及气隙偏心故障的诊断依据,首先对信号进行小波包分解,获得不同小波包频带节点下对应的能量分布,并与正常电机信号进行比较,进而对能量异常的信号频段进行小波包节点重构,最后通过快速傅里叶变换识别故障特征频率,诊断电机故障是否发生。通过仿真分析,验证了该方法的有效性和实用性,对于电机运行状态的准确监测具有重要意义。     

小波包分析技术在大型电机转子故障诊断系统中的应用

通过精密离心机电机驱动系统和机械系统的故障机理的分析,提出了两种故障信号基于小波包分析的特征提取方法.一个是渐进性故障信号的特征提取方法,控制器误差信号通过小波包分解与重构,最后在最低频段的节点得到了已经去噪的故障信号.另一个是振动信号频带能量的特征向量提取方法,动平衡系统的振动信号被分解到独立的频段,不同频带内的信号能量变化反映了系统机械运行状态的改变,每个能量成分被提取形成特征向量用于故障诊断.试验与仿真结果表明这种基于小波包分析的故障方法具有算法简单、可行的优点.     

小波变换应用于水轮机空化信号检测

水轮机中的空化现象成因复杂,影响水轮机性能和使用寿命,危害很大.通过测量空化噪声信号监测空化发展程度是防止机组在空化状态下运行的一个重要方法.空化噪声信号是典型的突变信号,单纯依靠频谱分析难以确定不同空化程度下对应的噪声信号特点.小波变换良好的时频局部化特性使其能够很好地处理信号突变点.本文尝试应用小波变换处理空化噪声信号,通过小波变换的模极大值来描述空化噪声信号的奇异性,提出了2个新的参数用以描述不同空化程度下噪声信号的特点.将该方法应用于实测数据分析的结果表明:该方法能够提供更多噪声信号中的突变信息,可以更好的帮助判断空化发展的程度,对于监测空化状态是非常有效的.     

水轮机空化声发射信号的联合降噪与特征提取北大核心CSCD

探究水轮机空化诱导的声发射信号随空化状态的变化规律对监测空化具有重要意义。为解决声发射信号携带噪声和特征提取困难的问题,本文建立一种基于自适应迭代滤波分解-奇异谱分析联合降噪和固有时间尺度分解结合特征参数的特征提取方法。首先,采用自适应迭代滤波分解结合相关系数对声发射信号初步降噪,滤除明显噪声分量,重构剩余分量并通过奇异谱分析进一步降噪,将所得信号与趋势分量相加,完成整个降噪过程。然后,对降噪后信号进行固有时间尺度分解,筛选出有效分量,计算其绝对能量和相对能量熵。最后,分析它们随空化系数变化的规律。研究结果表明,绝对能量和相对能量熵随空化系数的变化具有明显的规律性,均能反映水轮机空化的发展状况。     

基于HHT的水轮机空化信号研究

水轮机是水力发电机组中的关键设备,空化又是水轮机组运行过程中影响其稳定性和效率的因素之一。由于水轮机结构和运行的特殊性,空化不易被直接观测,采用水轮机空化声信号监测是研究空化的有效途径。传统的傅里叶变换和目前常用的小波变换对于窄带低频信号的分析效果明显,但两种方法很难涵盖水轮机空化宽带高频信号。本文正是在此情况下,提出了一种新的空化信号分析方法,Hilbert-Huang变换(HHT)。该方法对信号具有自适应功能,经验模态分解分解能提取具有明确物理意义的水轮机空化模式分量信号。通过对同一空化信号分别进行小波和HHT分析比较,发现HHT方法更具计算准确、精度高等优点。将基于Hilbert-Huang变换方法引入到水轮发电机组空化信号特征提取中,对水轮发电机组故障诊断系统的准确度将是一个有效的提升。     

基于小波变换的煤与瓦斯突出预测去噪技术的研究

煤与瓦斯突出是煤矿开采业中最为严重的自然灾害之一。煤体的声发射信号能够反应煤体的受力情况,并通过对声发射信号的监测可以来实现煤与瓦斯突出的非接触式预测。本文将小波变换用于煤与瓦斯突出有效信号提取中,利用小波变换良好的时频特性,将采集到的声发射信号分解在不同的尺度上,从而较好的滤除噪声。这种方法的有效性在Matlab仿真软件中得到了验证了。     

复合材料声发射信号传播特性试验研究

为了获取直升机动部件疲劳损伤声发射信号的传播特性,搭建了声发射数据采集系统,对直升机动部件常用碳纤维材料试件和蜂窝材料试件进行了传播特性断铅试验,利用谐波小波包分析了声发射信号在各个频带上的衰减特性,克服了传统小波包分析能量泄露、频带选取不灵活、不同层频率分辨率不同的缺点.研究结果表明对于所研究两种试件,100 ～ 200 kHz频带的衰减特性与原始信号基本一致,可以代替原始信号进行定位和损伤识别研究,频率越高,衰减越快,衰减较大的无损检测场合,适合选择较低频率范围提取信号特征,对于所研究碳纤维材料试件,200 mm之后声发射信号衰减特性偏离理想衰减特性很大,限制了传统声发射源定位方法的应用.     

放电声发射波的小波提纯与消噪

研究了放电声发射波检测中用小波分析进行信号提纯与消噪的实现问题,包括选择小波、选择小波分解层数、提取有用频段的小波系数、小波消噪过程、小波消噪中的阈值选取,以及对提纯的放电声发射波进行小波消噪等。两组实测信号的小波提纯与消噪结果证明了信号提纯与消噪的优越性。     

小波变换去噪在绝缘子污秽放电声发射监测中的应用

研究了绝缘子污秽放电声发射监测中用小波变换进行信号提纯与消噪的实现问题。在大量绝缘子污秽放电声发射试验基础上,分析总结了污秽放电声发射信号的共有特点。并提出一种基于声发射信号小波变换的小波基选取方法。采用选取的最优小波函数rbio3.9对声发射信号进行频谱分析,提取了声信号的特征频带,并对重构后的信号进行二重小波分解消噪。两组声发射信号的小波变换消噪结果表明,小波变换提高了信号信噪分离结果的可靠性,有效地降低了噪声对污秽放电声发射信号的影响。     

轴流转桨式水轮机空化声信号特征研究

影响水轮机使用寿命与性能的一个主要问题是空化空蚀现象,通过声信号检测空化是空化空蚀研究的重要领域,其中主要的难题是确定不同空化程度时声信号的特征。在轴流转桨式水轮机模型空化试验中,用宽频传感器测试不同空化程度下的声信号,分析声信号的频谱特征随空化发展的变化规律,结果表明,随着空化的发展,声信号频谱变化明显,且各个不同频段的变化率不同,揭示了通过声信号各频段的相对幅度来确定空化发展的严重程度的可能性。     

基于半正交三角样条小波包的电机故障信号处理方法

三角样条小波TSW（Trigonometric Spline Waelet)是作者首先提出适合电力系统信号处理的小波函数，它是对称的半正交小波。基于它的小波包称为半正交小波包，与Daubechies小波迭代算法不同，三角样条小波是对称的或反对称的小波，基于它的滤波器具有线性相位或广义线性相位，因而可避免信号相位失真，实验结果表明半正交小波包对故障信号的分解，压缩，重构比Daubechies小波包效果明显，另外对故障信号的小波包分解的不同频带的特征值和正常信号的特征值进行比较，可以对故障信号进行谐波检测和定位。     

Home network power-line communication signal processing based on wavelet packet analysis

Recent advances in signal processing methodologies have spawned the way for a high-speed home network power-line communication (PLC) system. In this paper, a novel signal processing method based on wavelet packet analysis is proposed to combat the adverse communication environment over power lines. A comparison research between wavelet transform and wavelet packet transform is presented. Since wavelet packet decomposition can provide more precise frequency resolution than wavelet decomposition, this paper proposes to use the wavelet packet analysis to deal with the highly polluted PLC communication signal. A hardware structure for the PLC system is presented as an experimental platform for sampling an actual communication signal. Simulation results based on these kinds of actual communication signals show the effectiveness of the proposed method.