[发明专利]一种基于小波信息熵的配电变压器振动提取方法及系统

权利要求书

1.一种基于小波信息熵的配电变压器振动提取方法，其特征在于：包括，

利用信号采集模块(100)采集配电变压器的振动信号；

通过压缩模块(200)构造测量矩阵，以压缩所述配电变压器的振动信号；

利用分解模块(300)对压缩后的配电变压器振动信号进行分解，获得小波系数；

根据所述小波系数并通过特征提取模块(400)计算小波信息熵，获得配电变压器振动特征。

2.如权利要求1所述的基于小波信息熵的配电变压器振动提取方法，其特征在于：采集配电变压器的振动信号包括，

将所述信号采集模块(100)放置于预定的配电变压器表面振动幅度最大的测点，将信号采集模块(100)的采样频率设置为5k，采样间隔为10分钟，每次采样的时间长度为1秒。

3.如权利要求1或2所述的基于小波信息熵的配电变压器振动提取方法，其特征在于：构造测量矩阵包括，

构造N*N的Hadmard矩阵，选择其前512行向量构成所述测量矩阵。

其中，N为原始信号包含的振动信号长度。

4.如权利要求3所述的基于小波信息熵的配电变压器振动提取方法，其特征在于：所述压缩包括，

压缩率：

a＝(N-M)/N

其中，a为压缩率，M为压缩采集到的振动信号长度。

5.如权利要求4所述的基于小波信息熵的配电变压器振动提取方法，其特征在于：分解包括，

总分解层数J的计算公式为：

其中，f_s为采样频率，f为配电变压器的基频，j为每个小波系数的分解层数。

6.如权利要求5所述的基于小波信息熵的配电变压器振动提取方法，其特征在于：计算小波信息熵包括，

设分解得到的第4层各子频带的小波系数分别为：D₄(1)、D₄(2)、……D₄(16)；每个子频带的能量E_i为：

E_i＝|D₄(k)|²

信号总能量E_total为：

根据所述每个子频带的能量E_i和信号总能量E_total计算频带编号为i的子频带的小波信息熵S_i：

对所述小波信息熵S_i进行归一化小波信息熵：

其中，i为子频带编号，k为小波包系数编号，i＝k＝1，2，…，16；x_i为归一化后的小波信息熵，minS_i为第4层节点中最小子频带的小波信息熵，maxS_i为最大子频带的小波信息熵。

7.如权利要求6所述的基于小波信息熵的配电变压器振动提取方法，其特征在于：所述配电变压器振动特征包括，

根据所述归一化后的小波信息熵x_i，构造向量X＝(x₁,x₂,…,x₁₆)作为配电变压器振动特征向量。

8.一种基于小波信息熵的配电变压器振动提取系统，其特征在于：包括，

信号采集模块(100)，用于采集配电变压器的振动信号；

压缩模块(200)，与所述信号采集模块(100)连接，用于构造测量矩阵，以压缩所述配电变压器的振动信号；

分解模块(300)，与所述压缩模块(200)连接，用于对压缩后的配电变压器振动信号进行分解，获得小波系数；

特征提取模块(400)，与所述分解模块(300)连接，用于计算小波信息熵，获得配电变压器振动特征。

9.如权利要求8所述的基于小波信息熵的配电变压器振动提取系统，其特征在于：还包括，

将所述信号采集模块(100)放置于预定的配电变压器表面振动幅度最大的测点，将信号采集模块(100)的采样频率设置为5k，采样间隔为10分钟，每次采样的时间长度为1秒。