一种基于音频信号特征来表征交流接触器电寿命的方法技术

技术编号:24407054 阅读:51 留言:0更新日期:2020-06-06 07:34
本发明专利技术提供一种基于音频信号特征来表征交流接触器电寿命的方法,包括获取历史及待测电寿命试验中交流接触器吸合的音频信号,经预处理及特征提取,得到历史及待测电寿命试验中音频信号各自的特征;以音频信号特征为模型特征及电寿命次数为模型标签,构建基于BP神经网络的交流接触器电寿命预测模型;将历史电寿命试验中音频信号的所有特征构成训练集和测试集对预测模型训练,直到训练误差满足要求为止,得到训练好的预测模型;将待测寿命试验中音频信号的特征导入训练好的预测模型中,输出预测的电寿命次数。实施本发明专利技术,以交流接触器电寿命试验中音频信号的特征作为判断电寿命次数为依据,实现交流接触器电寿命准确预测,提高可靠性与资源利用率。

A method to represent the electrical life of AC contactor based on the characteristics of audio signal

【技术实现步骤摘要】
一种基于音频信号特征来表征交流接触器电寿命的方法
本专利技术涉及交流接触器检测
,尤其涉及一种基于音频信号特征来表征交流接触器电寿命的方法。
技术介绍
交流接触器是一种应用于频繁接通和分断操作的电器,在用电系统中使用广泛。随着电力工业的飞速发展,对交流接触器的性能提出了更高的要求。电寿命就是反映交流接触器性能的重要参数,如果能对交流接触器的电寿命进行准确预测,就能及时对交流接触器进行更换和维护,保障电力系统的安全。国内外对交流接触器或者继电器的电寿命预测展开了大量研究。例如,孙曙光、纪学玲、杜太行、郝立林、王锐雄等学者,提出的机械振动下交流接触器电寿命预测失效特征量提取方法(仪器仪表学报,2019,40(03):114-125),使用累积燃弧能量、燃弧能量以及燃弧时间预测交流接触器的电寿命;又如,杜太行、安建鹏、孙曙光、金少华、郝立林、纪学玲等学者提出的基于LabVIEW的振动条件下交流接触器电寿命试验系统(仪表技术与传感器,2018(08):113-117),通过工作电流、电压以及电弧能量来预测交流接触器电寿命;又如,李奎、李晓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于音频信号特征来表征交流接触器电寿命的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:/n获取历史电寿命试验及待测电寿命试验中交流接触器吸合的音频信号,并待对所有获取的音频信号均进行预处理后,进一步进行特征提取,得到历史电寿命试验及待测电寿命试验中音频信号各自对应的特征;/n以音频信号特征为模型特征以及电寿命次数为模型标签,构建出基于BP神经网络的交流接触器电寿命预测模型;/n将历史电寿命试验中所有音频信号的特征构成训练集和测试集,通过所述训练集和所述测试集对所述交流接触器电寿命预测模型进行训练,直到训练误差满足要求为止,得到训练好的交流接触器电寿命预测模型;/n将待测电寿命试验中音频信号的...

【技术特征摘要】
1.一种基于音频信号特征来表征交流接触器电寿命的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
获取历史电寿命试验及待测电寿命试验中交流接触器吸合的音频信号,并待对所有获取的音频信号均进行预处理后,进一步进行特征提取,得到历史电寿命试验及待测电寿命试验中音频信号各自对应的特征;
以音频信号特征为模型特征以及电寿命次数为模型标签,构建出基于BP神经网络的交流接触器电寿命预测模型;
将历史电寿命试验中所有音频信号的特征构成训练集和测试集,通过所述训练集和所述测试集对所述交流接触器电寿命预测模型进行训练,直到训练误差满足要求为止,得到训练好的交流接触器电寿命预测模型;
将待测电寿命试验中音频信号的特征导入训练好的交流接触器电寿命预测模型中,得到待测电寿命试验所对应预测的电寿命次数。


2.如权利要求1所述的基于音频信号特征来表征交流接触器电寿命的方法,其特征在于,对每一次电寿命试验中音频信号进行预处理的方式,包括分帧处理、滤波处理及端点检测。


3.如权利要求2所述的基于音频信号特征来表征交流接触器电寿命的方法,其特征在于,对每一次电寿命试验中音频信号进行分帧处理的步骤具体包括:
确定每一次电寿命试验中音频信号的时域波形,并使用窗函数分帧对每一次电寿命试验中音频信号的时域波形进行处理后,将分帧处理后的每一次电寿命试验中音频信号的时域波形转换为频域波形。


4.如权利要求3所述的基于音频信号特征来表征交流接触器电寿命的方法,其特征在于,对每一次电寿命试验中音频信号进行滤波处理的步骤具体包括:
获取每一次电寿命试验中以频域波形表示的音频信号,并采用预设的FIR滤波器对每一次电寿命试验中以频域波形表示的音频信号进行截取,得到滤波后的每一次电寿命试验中以频域波形表示的音频信号。


5.如权利要求4所述的基于音频信号特征来表征交流接触器电寿命的方法,其特征在于,所述预设的FIR滤波器的形成步骤如下:
(1)由所需要设计的滤波器的要求,得到滤波器的过渡带宽和阻带衰减,选择所需要的窗函数的类型并估计窗函数的宽度N;
(2)求出所需要理想滤波器的单位冲击响应hd(n);
(3)使用窗函数截取hd(n)得到h(n);
(4)输出频率响应后,看输出是否满足设计要求;
(5)如果不满足,则需要调整窗函数的类型和它的截取长度N,重复所有步骤,直到获得所需要的特性。


6.如权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:游颖敏吴桂初舒亮吴自然朱翔鸥梁步猛陈代繁
申请(专利权)人:温州大学乐清工业研究院
类型:发明
国别省市:浙江;33

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