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申请/专利权人：中国民航大学

摘要：本发明公开了一种航空电缆短间隙故障电弧的识别方法，涉及故障识别技术领域。其包括：对离散时间序列进行EMD经验模态分解；通过筛选指标对各阶IMF模态分量进行筛选；通过权重系数对筛选后IMF模态分量进行电流信号重构；从重构的电流信号中提取时域特征、频域特征和样本熵特征，并构成三维特征量；利用PCA主成分分析法对三维特征量进行降维，获取故障监测指标平方预测误差SPE以及SPE控制上限，及通过比较SPE与SPE控制上限识别短间隙故障电弧。本发明适度增强了信号3次和5次谐波值特征，放大了电弧发生后频域特征变化程度，同时有效结合了三维特征构造的多特征融合方法，极大地提高了短间隙故障电弧的识别准确率和实用性。

主权项：1.一种航空电缆短间隙故障电弧的识别方法，其特征在于，包括：获取航空电缆上电流信号的离散时间序列；并对离散时间序列进行EMD经验模态分解，获得各阶IMF模态分量；确定各阶IMF模态分量与电流信号的归一化相关系数和各阶IMF模态分量归一化峭度指标；将归一化相关系数和归一化峭度指标进行乘法运算得到筛选指标；及通过筛选指标对各阶IMF模态分量进行筛选；根据相关系数越高重构信号占比越大的原则，确定筛选后IMF模态分量中每阶IMF模态分量的权重系数；并通过权重系数对筛选后IMF模态分量进行电流信号重构；从重构的电流信号中提取时域特征、频域特征和样本熵特征，并利用时域特征、频域特征和样本熵特征构成三维特征量；利用PCA主成分分析法对三维特征量进行降维，从降维后的三维特征量中获取故障监测指标平方预测误差SPE以及SPE控制上限，及通过比较SPE与SPE控制上限识别短间隙故障电弧；所述对离散时间序列进行EMD经验模态分解，包括：设原始信号离散时间序列为xt，其上下包络线的均值为m1t，从xt中去掉m1t得：h1t＝xt-m1t，判断h1t是否满足IMF的两个特征：若满足，则将h1t作为xt的第1个IMF分量；若不满足，则再求h1t上下包络线的均值m2t，将h1t替代xt，m2t代替m1t重复计算直到满足IMF特征为止；假设重复计算i次得到：hit＝hi-1t-mit，式中hi为第i次筛选结果，hi-1为第i-1次筛选结果，mit为hi-1t上下包络线的均值，通过筛选条件判定是否为IMF分量：若SD值满足范围时，则将hit作为第1阶IMF，即：c1＝hit，这时将xt去掉c1得：r1＝xt-ci，再求r1上下包络线的均值，求出原始信号的第2个IMF分量c2，重复以上操作，直到计算得到的SD小于所设阈值时，EMD分解结束；其中，原始信号表示为：式中，rn为EMD分解的残差信号；ci为原始信号由高到低不同频率的成分；n为IMF分量数量。

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