主权项 |
一种基于振动信号检测的断路器在线监测与故障诊断系统,该系统包括有双核处理器(3)和上位机计算处理模块(4);其特征在于:还包括有加速度传感器(1)和电压调理单元(2);其中,上位机计算处理模块(4)包括有EMD分解单元(41)、IMF计算单元(42)、SVM分析单元(43)、WCPSO优化单元(44)和监测诊断结果显示单元(45);加速度传感器(1)一方面用于采集12KV弹簧机构高压断路器的合闸振动信号A<sub>in</sub>,另一方面将所述合闸振动信号A<sub>in</sub>转换成电压信号V<sub>in</sub>输出给电压调理单元(2);电压调理单元(2)一方面接收电压信号V<sub>in</sub>,另一方面对所述电压信号V<sub>in</sub>进行稳压处理,得到稳定的滤波后电压信号V<sub>20</sub>;该稳定的滤波后电压信号V<sub>20</sub>输出给双核处理器(3);双核处理器(3)一方面用于接收稳定的滤波后电压信号V<sub>20</sub>,另一方面将所述稳定的滤波后电压信号V<sub>20</sub>进行模数转换,获得数字量的电压值点V<sub>30</sub>;所述数字量的电压值点V<sub>30</sub>输出给上位机计算处理模块(4)中的EMD分解单元(41);EMD分解单元(41)一方面用于接收数字量的电压信号V<sub>30</sub>,另一方面将所述数字量的电压值点V<sub>30</sub>分解成内禀模态函数V<sub>EMD</sub>,所述内禀模态函数V<sub>EMD</sub>输出给IMF计算单元(42);IMF计算单元(42)一方面接收内禀模态函数V<sub>EMD</sub>,另一方面将所述内禀模态函数V<sub>EMD</sub>的分量能量总量进行计算,得到内禀模态函数的分量能量总量V<sub>IMF</sub>;SVM分析单元(43)第一方面接收内禀模态函数的分量能量总量V<sub>IMF</sub>,第二方面接收WCPSO优化单元(44)输出的动态加速常数协同惯性权重系数粒子群优化支持向量机参数及核函数参数OP<sub>PSO</sub>,第三方面采用支持向量机对V<sub>IMF</sub>和OP<sub>PSO</sub>进行处理,得到故障状态分类信息S<sub>SVM</sub>;WCPSO优化单元(44)对断路器中振动信号产生的能量信号,结合支持向量机从而产生动态加速常数协同惯性权重系数粒子群优化支持向量机参数及核函数参数OP<sub>PSO</sub>;监测诊断结果显示单元(45)用于将接收到的故障状态分类信息S<sub>SVM</sub>进行界面可视化显示;也可以将故障状态分类信息S<sub>SVM</sub>输出给用户。 |