小波包分析在乏燃料剪切机故障诊断中的应用.pdf

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1、第28卷第1期南华大学学报(自然科学版)VoI_28No．12014年3月JournalofUniversityofSouthChina(ScienceandTechnology)Mar．2O13文章编号：1673—0062(2014)01—0069—05小波包分析在乏燃料剪切机故障诊断中的应用张小志，赵立宏，邓骞，宋超。(1．南华大学电气工程学院，湖南衡阳421001；2．南华大学机械工程学院，湖南衡阳421001；3．衡阳技师学院机械工程系，湖南衡阳421001)摘要：针对乏燃料剪切机剪切声音信号特征提取的难题，利用小波包分析方法，对不同磨损状况刀具的剪切声音信号进行小波包变换，

2、提取变换信号的各频段归一化能量特征向量，根据声音信号的能量特征向量可辨识不同状况的乏燃料剪切机剪切声音，从而实现乏燃料剪切机故障诊断．实验表明，该特征向量能有效识别刀具的正常磨损、一级磨损、二级磨损三种状况，有效解决了基于隐马尔可夫模型的故障模式识别中特征提取的问题．关键词：小波包分析；特征提取；故障诊断；乏燃料剪切机中图分类号：TL248文献标识码：BApplicationofWaveletPacketAnalysisinFaultDiagnosisofSpentNuclearFuelShearsZHANGXiao-zhi，ZHAOLi-hong，DENGQian，SONGChao

3、(1．SchoolofElectricEngineering，UniversityofSouthChina，Hengyang，Hunan421001，China；2．SchoolofMechanicalEngineering，UniversityofSouthChina，Hengyang，Hunan421001，China；3．InstituteofMechanicalEngineering，HengyangTechnicianCollege，Hengyang，Hunan421001，China)Abstract：Aimingatthevoicesignalfeatureextrac

4、tionproblemofspentnuclearfuelshears，thewaveletpacketanalysismethodwasproposed．Thewaveletpackettransformwasusedtothecuttingsoundsignalofthedifferentstatustool，extractingthenormalizedenergyeigenvectorofeach~equencybandsignal，theenergyeigenvectorcandistinguishdifferentstatuscuttingsoundsignal，andt

5、hendiagnosethefaultofspentnuclearfuelshears．Experi—mentalresultsshowthatitcaneffectivelydistinguishthreeconditionsoftheshears：thelev．elofnormal，thefirstorthesecondwearandtear，whicheffectivelysolvedthefeatureex—tractionproblembasedontheHiddenMarkovModelinshearingmachinefaultpatternree一收稿日期：2013—

6、11—11基金项目：国防基础科研计划基金资助项目(B3720110001)作者简介：张小志(1981一)，男，湖南衡阳人，南华大学电气工程学院硕士研究生．主要研究方向：模式识)jIjtj智能控制、故障诊断技术．通讯作者．70南华大学学报(自然科学版)ognition．keywords：waveletpacketanalysis；featureextraction；faultdiagnosis；spentnuclearfuelshears为便于表示小波包函数，现引进新的符号：0引言』／Xo()：(’(2)乏燃料剪切机是乏燃料后处理的关键设备，(t)：=(t)承担着剪切乏燃料的重要任务．

7、剪切机在剪切过则式(1)可以表示为：程中，会发生刀具的磨损、断裂等机械故障．当前，f。()=∑。(2￡一)我国对剪切机的故障模式、检测与诊断等技术存2(3)在着一些瓶颈．由于剪切机工作在高辐射环境中，。()=∑g(2t一)故无法采用常规的方法来诊断其故障．前期研究其中，h，g为实系数滤波器．通过‰，u。，h，g在表明，采用声检测方式可以获得较多的设备运行固定尺度下定义一组小波包函数：信息，并且容易研制出耐辐照的传感器¨J．因此，可通过声音传感器，采集剪切机