[发明专利]一种基于小波能量法的变压器冲撞记录数据分析方法

摘要

本发明涉及一种基于小波能量法的变压器冲撞记录数据分析方法，其技术特点是：设定冲撞记录仪采样频率并记录不同时间点上的三维空间方向的加速度数据；将三维空间方向的加速度数据导出，计算合成加速度序列并获取可能发生严重冲撞的时间段；利用db4小波对合成加速度进行多级小波分解，得到逼近信号和细节信号；根据各级信号能量占比与最大加速度进行综合判断，确定变压器是否收到严重冲击。本发明实现大型电力变压器运输过程中冲击、振动信号的分析功能，排除了运输途中高频信号的干扰，能够有效评估运输途中颠簸、冲撞等因素对设备造成的影响，提高冲撞记录仪数据分析的有效性，有效辅助运输人员提高冲撞记录数据分析的准确性。

主权项

1.一种基于小波能量法的变压器冲撞记录数据分析方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、在变压器运输过程中，设定冲撞记录仪采样频率并记录不同时间点上的三维空间方向的加速度数据；步骤2、将三维空间方向的加速度数据导出，计算合成加速度序列并获取可能发生严重冲撞的时间段；步骤3、利用db4小波对合成加速度进行多级小波分解，得到逼近信号和细节信号；步骤4、根据各级信号能量占比与最大加速度进行综合判断，确定变压器是否受到严重冲击；所述三维空间方向的加速度数据包括：三维坐标x、y、z方向上的加速度序列分别为其中，N为各坐标方向上记录的总点数，a_x(k),a_y(k),a_z(k)分别为时间点k对应的x、y、z方向上的加速度；所述步骤2的确定方法为：根据三维空间方向的加速度数据计算合成加速度序列在计算机中以时间为横轴，加速度值为纵轴绘制合成加速度a随时间t的变化波形，加速度值以g＝9.8m/s²为单位；将时间序列中满足加速度||a||＞2.5g的区间，记为在这M个时间区间内有较大概率发生危及变压器安全的冲撞事件；所述步骤3的具体实现方法为：对M个可能发生严重冲撞的时间区间取并集得到L个不重叠区间，在时间区间Ti上采用db4小波对信号进行分解，i＝1,2,…,L，得到在每段时间区间Ti上的逼近信号a_J和细节信号d_J,d_J‑1,...,d₁；小波分解的级数J根据采样频率fc并由下式确定：所述步骤4的具体实现方法为：根据逼近信号和细节信号计算各级信号的小波能量，逼近信号的能量为E_a，细节信号的能量分别为E_J,E_J‑1,...,E₁，计算低频信号能量占比对于所有的时间区间Ti，如果存在加速度||a||＞5g且该区间内低频信号能量占比p_i＞0.7，则判断变压器在该时间区间受到严重冲击。