电气信号数字化检测技术研究(一)

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【摘要】：本文首先介绍了电气设备检测与故障诊断系统的组成，以及目前信号处理技术在电气设备检测中的应用状况，在此基础上分析了电气设备检侧技术的发展方向，总结出信号数字化在电气检测技术发展中的作用。希望本文的研究能够为电气设备检测技术的研究提供借鉴之据。

【关键词】：电气设备检测；信号处理；信号数字化

随着我国工业企业事业的不断发展，越来越多的电气设备得到了广泛的应用。同样带给我们的问题就是，在电气设备大规模应用的今天，电气设备的检测和故障诊断显的尤为重要。如何快速有效的对电气设备进行及时检测，成文了我们亟待解决的问题。
一、电气设备检测与故障诊断系统的组成
电气设备检测与故障诊断包括以下基本过程：信号检测、数据采集、数据处理、诊断。基本过程如下：通过各种传感器（如光、电、温度、振动、流量、化学等）检测出设备的状态信号，并使其可被传输，转换，采集，处理。然后由数据采集单元采集并存储于存储器中。传送载体可以是电缆或光缆，为了其提高抗干扰能力，多采用光缆或采用数字信号传输。数据采集可以采用三种方式：采集信号波形，采集信号峰值或记录峰值超过阀值的脉冲。进行数据处理时，主要为抑制干扰，保留或增强有用信号，提炼信号特征。依据所得的特征信号，采用各种诊断方法，如模糊逻辑，人工神经网络，专家系统等得出诊断结果。
二、信号处理技术在电气设备检测中的应用
通过信号处理，能够抑止干扰、保留或增加有用的信号，提炼信号特征，从中获得与故障相关地征兆，利用征兆进行故障诊断。时域分析、快速傅立叶变换频域分析、小波分析、小波包分析等信号处理提取技术的发展为电气设备的检测诊断提供了前提条件。
利用小波变换的多分辨率性质，基于信号和随机噪声在小波变换域中不同的模极大值系数特征，提取信号和噪声在多尺度分辨空间中的波形特征，而且根据表征该特征的小波系数模极大值传播特性的不同，来实现对信号波形的有效检测。小波分析能准确的反映故障发生的时间、位置等信息，并能对电气设备进行实时有效的状态检测和故障诊断。
三、电气设备检侧技术的发展方向
1、电气设备检测的信息融合技术发展
在电气设备检测中引入多传感器与数字化信息融合技术，首先是可以拓宽信息来源渠道，其次是可以改善信息处理的质量，提高诊断的准确性，以便对设备的运行状态有整体的、全面的了解。这种技术最大的优点是能够提高测量抗干扰的能力，因为不同的传感器对干扰的反映灵敏度不同，尽管在某些传感器中可能存在比较强的干扰信号，但是当与其他对电磁干扰反映不灵敏的传感器信息进行融合之后，就可以剔除其中所包含的干扰信号分量。