[发明专利]基于LMD的断路器弹簧操动机构状态异常检测方法

权利要求书

1.一种基于LMD和SVM的高压断路器弹簧操动机构状态异常检测方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

步骤1：获取振动信号；

获取高压断路器弹簧操作机构在操作中的振动信号X(t)；

步骤2：对振动信号进行LMD分解，提取特征向量；

采用LMD算法对振动信号X(t)进行时频分解，将振动信号X(t)分解成n个PF分量与一个残差分量之和；计算每个PF分量的总能量，对PF分量的总能量进行归一化处理，并构造特征向量T；

步骤3：根据不同状态下的特征向量进行弹簧操作机构的异常状态检测；

对不同状态下的特征向量进行故障标签，将同一故障标签内的特征向量分为训练样本和测试样本，采用训练样本作为支持向量机的输入向量，获取支持向量机的最优惩罚参数c和最优核函数参数g；再采用测试样本作为支持向量机的输入向量，即可获取弹簧异常状态类型。

2.如权利要求1所述的高压断路器弹簧操动机构状态异常检测方法，其特征在于，所述步骤1中，采用压电式振动传感器采集获取高压断路器弹簧操作机构在操作中的振动信号X(t)。

3.如权利要求1所述的高压断路器弹簧操动机构状态异常检测方法，其特征在于，所述步骤2中，振动信号LMD分解的数学表达式为：

其中，X(t)表示振动信号，PF_i(t)表示一系列瞬时频率有物理意义的乘积信号函数，u_k(t)表示单调函数，n表示包含主要故障信息的PF分量的个数。

4.如权利要求1或3所述的高压断路器弹簧操动机构状态异常检测方法，其特征在于，所述步骤2中，每个PF分量总能量的计算公式为：

E_j＝∫|c_j(t)|²dt j＝1,2,3…n

其中，E_j表示第j个PF分量的总能量，c_j(t)表示各个离散信号分量。

5.如权利要求4所述的高压断路器弹簧操动机构状态异常检测方法，其特征在于，PF分量总能量的归一化处理过程为：

其中，E_i为归一化处理后的PF分量的总能量；E为振动信号的总能量。

6.如权利要求5所述的高压断路器弹簧操动机构状态异常检测方法，其特征在于，所述步骤2中，构造的特征向量T的表达式为：

T＝[E₁E₂…E_n]

其中，E_n表示归一化处理后的第n个PF分量的总能量。

7.如权利要求1所述的高压断路器弹簧操动机构状态异常检测方法，其特征在于，所述步骤3中，支持向量机的核函数选用径向基函数。

8.如权利要求1所述的高压断路器弹簧操动机构状态异常检测方法，其特征在于，采用网格参数寻优法对参数c、g进行优化。