[发明专利]利用局部均值分解实现飞机导线微弱故障诊断与定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞机导线微弱故障诊断与定位的方法。特别是涉及一种利用局部均值分解实现飞机导线微弱故障诊断与定位方法。

背景技术

飞机导线是为飞机电子系统提供动力和控制信号的重要装置，广泛分布于各种型号的飞机中。随着飞机机龄的增长，飞机导线长期在复杂的环境中工作，极易出现绝缘层磨损、老化、腐蚀等故障，最终导致飞机导线短路和断路，为飞机的安全埋下了隐患。由此可见，飞机导线在正常工况下能否良好工作将直接关系到飞机飞行的安全。在现有的飞机导线故障检测方法中，时域反射检测方法是一种通用的测试技术。时域反射测量方法的原理是向导线的一端发射一个低压高频脉冲参考信号，由于导线故障会导致其阻抗发生变化，参考信号则会在故障处发生反射。虽然时域反射法对检测导线的短路和断路有很好的效果，但检测导线故障中的磨损和褶皱等微弱故障效果并不明显。因为磨损和褶皱等故障经过时域反射计获取的反射信号在时域中变化微弱，难以直接在时域中诊断和定位微弱故障。同时，因为时域反射方法的故障定位是计算反射信号与参考信号的时间差来实现，而在正常的测试环境下，脉冲信号的上升沿和下降沿的位置难以精确判断，导致了时域诊断方法的测试精度较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以将获取的非平稳信号进行时频变换处理得到具有良好分辨能力的时频分布，通过瞬时频率畸变点实现飞机导线故障精确诊断与定位的利用局部均值分解实现飞机导线微弱故障诊断与定位方法。

本发明所采用的技术方案是：一种利用局部均值分解实现飞机导线微弱故障诊断与定位方法，包括如下步骤

(1)将飞机导线与时域反射计通过航空插头连接；

(2)将时域反射计从被测导线获取的时域反射信号进行降噪处理；

(3)将进行降噪处理后的时域反射信号进行局部均值分解，得到时域反射信号的时频分布；

(4)利用局部均值分解后获取的时域反射信号的时频分布对故障位置的瞬时频率变化情况进行分析；

(5)对步骤4诊断后存在微弱故障的导线，利用局部均值分解后获取时域反射信号的时频分布，对瞬时频率变化情况进行分析，得到微弱故障在导线中的位置；

(6)对飞机导线微弱故障诊断结果进行综合分析，分析检测速度，检测精度参数。

步骤3所述的将进行降噪处理后的时域反射信号进行局部均值分解，是从降噪处理后的时域反射信号中分离出纯调频信号和包络信号，将纯调频信号和包络信号相乘得到瞬时频率具有物理意义的PF分量，迭代处理至所有的PF分量分离出来，得到时域反射信号的时频分布。

步骤4所述的利用局部均值分解后获取的时域反射信号的时频分布对故障位置的瞬时频率变化情况进行分析，是根据设定的阈值判断频率畸变幅度是否超过设定的阈值，若超过设定的阈值则表明存在微弱故障，且必须更换该段导线，若未超过设定阈值，表明频率畸变并未达到导线微弱故障程度，该段导线性能良好，可以继续使用。

步骤5所述的得到微弱故障在导线中的位置，是利用局部均值分解后获取时域反射信号的时频分布，对瞬时频率变化情况进行分析，若在某一时刻的瞬时频率变化超过设定阈值，则表明某一时刻出现微弱故障，利用LabVIEW软件编程可获取频率畸变对应的时间，根据时间轴与导线长度的比例关系，经过比例换算即找到微弱故障在导线中的位置，由此实现对飞机导线微弱故障位置的诊断。

本发明的利用局部均值分解实现飞机导线微弱故障诊断与定位方法，利用局部均值分解方法对飞机导线微弱故障诊断与定位，解决了利用时域反射计对导线微弱故障无法进行有效检测的问题，同时该方法对飞机导线微弱故障诊断也具有较高的故障检出率与较低的故障误报率。

附图说明

图1是本发明的利用局部均值分解实现飞机导线微弱故障诊断与定位方法的流程图；

图2是实施本发明方法的装置的框图。

其中：

1：波形发生器            2：数据采集卡

3：被测导线              4：示波器

5：诊断结果分析          6：信号处理单元

7：小波降噪处理          8：局部均值分解

9：阈值检测              10：瞬时频率分析

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的利用局部均值分解实现飞机导线微弱故障诊断与定位方法做出详细说明。