浅析基于小波分析的电梯曳引机故障诊断

作者针对小波分析技术及其在电梯曳引机故障检测中的应用作了一些研究。本文阐述了电梯曳引机故障的机理、故障特征,通过对信号的分析、处理,判断出电梯曳引机是否有故障存在以及故障类型,便于及时采取措施,减少损失．     

基于多层感知器神经网络和统计小波特征的管道泄漏诊断

油气输送管道泄漏造成的主要问题包括环境危害和经济损失.为了降低管道泄漏造成的危害,提出了一种新的方法用于检测管道泄漏情况.该方法主要通过故障检测与隔离系统建立入口压力与出口流量之间的定量关系,首先,采用OLGA软件模拟获得管道入口压力和出口流量数据,为了提高模型精度,利用小波变换的多尺度分解和重构技术将获取的数据信号分为3级,并将其作为故障检测与隔离系统的训练数据.然后采用统计技术、小波变换及2种方法的融合等方式提取信号的均值、偏差、峰度等特征,将特征提取结果分别作为多层感知器神经网络分类器的输入来确定泄漏状态.最后,利用混淆矩阵对泄漏识别的精度进行验证.对一段长约5 km的天然气管道进行了泄漏检测,将泄漏类型分为10类,结果表明,提出的方法对泄漏位置和泄漏尺寸的自动检测识别率约为92％.该方法不仅可以检测泄漏故障的发生,还可以确定泄漏故障的位置和严重程度.     

基于小波变换和模态曲率差的起重机金属结构损伤识别

属于焊接结构的起重机金属结构受交变载荷的影响,随着使用年限的增加,不可避免地会产生裂纹和腐蚀等损伤,从而引发突发性重大断裂事故。为此,基于结构的振动特性及小波变换理论来研究起重机金属结构的早期损伤识别问题,通过改变局部弹性模量模拟不同损伤工况,分析了起重机主梁在不同损伤工况下的动态响应特性。结果表明,小波变换可明显放大不易察觉的损伤突变,模态曲率差具有较好的损伤识别能力,可为起重机金属结构损伤识别提供新的思路。     

基于小波包熵与AFSA-SVM的压力管道泄漏识别

为了快速、准确地诊断出输气压力管道不同的泄漏状态,提出了一种基于小波包熵与人工鱼群优化支持向量机(AFSA-SVM)相结合的压力管道泄漏模式识别方法。该方法首先对管道泄漏时产生的声发射信号进行小波包分解,并对分解的最后一层节点重构信号进行相关性分析,以获得敏感的节点信号。然后求取这些敏感节点信号的小波包熵值,作为管道不同泄漏信号的特征向量。最后将小波包熵值输入到SVM中,并运用AFSA方法对SVM分类器中惩罚因子C与核函数参数g进行全局优化,以提高其分类准确率。实验结果表明,该方法能准确地识别压力管道不同的泄漏状态,为天然气管道泄漏状态监测提供新方法。     

基于专家系统塔式起重机风险评估方法的研究

采用模糊数学方法综合评价了塔式起重机整体的风险程度。利用专家评判方法,分别研究了塔式起重机金属结构、主要零部件、日常使用情况、日常维护保养和日常使用管理五个方面对其整体风险的影响程度。该方法有利于评估塔式起重机的综合安全风险,为提高其安全性能提供了导向。     

基于BP神经网络的盘管泄漏检测方法研究

针对单一阈值不能适用于多变工况条件的问题,采用动态阈值修正的流量平衡法与神经网络法相结合的新方法检测反应釜内冷却水盘管泄漏.通过盘管泄漏模拟试验,研究工况变化与泄漏时盘管进出口流量的变化情况.从流量信号中提取盘管泄漏的特征指标构造出神经网络输入矩阵,通过使用大量试验数据对BP神经网络进行训练,对比不同结构的网络训练误差结果,确定其网络结构,建立对盘管运行状况进行分类的BP神经网络模型.试验证明,这种方法能有效检测出盘管泄漏.     

基于小波分析的入库径流变化研究

基于桂林市青狮潭水库1958—2011年入库径流资料,采用Morlet小波分析方法对入库径流在不同时间尺度下的变换时频分布特征及丰枯变化的情况进行了分析。结果表明,青狮潭水库入库径流序列具有多时间尺度变化特性,主要存在8,15,22,32 a左右的周期变化。这4个主要周期变化,主导着青狮潭水库入库径流的趋势变化特性,尤其是以32 a的周期变化为主,入库径流大致经历了枯→丰→枯→丰→枯的变化。     

基于LabVIEW的长输天然气管道泄漏检测与定位研究

为了研究长输天然气管道泄漏检测与定位技术,将管道泄漏检测技术中常用的负压波检测原理与Lab VIEW技术相结合,设计了一套基于Lab VIEW的长输天然气管道泄漏检测与定位分析程序,利用该程序对长输天然气管道泄漏的负压波信号进行滤波和数据处理。利用小波变换的多尺度功能,提取信号的突变或瞬态特征,计算奇异点位置,达到泄漏定位的目的;选取不同类型小波进行泄漏定位误差分析,找出该工况条件下最佳的小波类型。结果表明:该程序对泄漏点的定位误差在4%以内,具有较高的精确度和可行性;在该工况下,最佳的小波类型为db5,其定位误差精确到0.034%。     

基于模糊数学方法的门式起重机风险评估研究

本文采用模糊数学方法对门式起重机潜在风险因素（腐蚀、裂纹、强度及变形）导致的金属结构破坏进行风险评估。从主梁和支腿两个角度出发,建立了不同金属结构风险影响因素为子系统的多层次评判系统。该方法方便了门式起重机的综合安全风险评估,为提高其安全性能提供了方向。     

基于小波包能量谱和希尔伯特变换的管道泄漏检测技术

为了及时检测输油管道泄漏缺陷以减少输油泄漏事故的发生,首先,提出了一种基于小波包（WPT）能量谱和希尔伯特变换（Hilbert）的输油管道泄漏检测技术,改变阀门开度模拟不同泄漏程度的管道泄漏;其次,选取小波包阈值对采集的信号去噪,获得实际有效信号,并用WPT能量谱变换将有效信号分解为频段能量谱,过滤掉不含泄漏信息的频段,保留有效频段;最后,利用Hilbert进行有效频段的谱分析,提取泄漏源信息,实现对管道泄漏工况的诊断分类。结果表明：输油管道泄漏检测平均误差在3%以内,诊断准确率达到95%,与直接Hilbert变换方法以及单纯WPT能量谱分析法相比,定位精度明显提高。     

毒气泄漏事故监测预警系统的研究

毒气泄漏会对公众生命财产安全构成威胁,为了有效的监测毒气泄漏事故现场情况、预测事故影响范围、快速进行预警通知,研究了毒气泄漏事故现场监测预警系统。结合毒气泄漏事故的特征、事故处置流程等搭建移动式监测预警平台,平台采用无线传输方式集成便携式气象站、气体浓度传感器、单兵等前段采集设备,通过毒气扩散的快速预测模型进行风险预测分析,运用地理信息系统（GIS）空间分析和短信群发功能实现预警通知。研究结果可为泄漏事故的应急处置提供科学的决策支持。     

基于无线传感器网络的气体泄漏源快速定位方法研究

为及时发现大气环境中危险化学品泄漏事故,快速准确判断泄漏源位置,实现有效的监测监控,开发出集气体质量浓度信息采集、时间校准、无线收发等功能于一体的集成探测模块。在此基础上,建立基于无线传感器网络(WSN)的气体泄漏实时监测平台,提出实时监测数据和高斯扩散模型相结合的气体泄漏源快速定位方法。通过开展实际场地泄漏试验,实现气体泄漏源的快速定位,并分析试验系统的敏感度。结果表明:气体泄漏扩散受风力影响很大;合理布局探测器,能有效提高泄漏源定位精度,为危险气体泄漏事故的应急决策提供决策参考。     

基于物联网的塔式起重机安全监控系统

为减少塔式起重机事故的发生概率,顺应信息化监测技术迅速发展的行业背景,提出一套基于物联网的塔式起重机安全监控系统.首先设计塔式起重机安全监控系统架构,结合其结构特点提出传感器布置方案.然后针对结构安全和安拆作业程序安全2个方面,以国家强制性标准为依据设置监测指标、预警阈值和预警等级;最后结合实际工程项目对监控系统方案进...     

基于小波包变换和ELM的滚动轴承故障诊断研究

为了准确诊断滚动轴承故障,降低滚动轴承故障对设备运行的影响,提出了一种基于小波包变换分析与极限学习机相结合的滚动轴承故障诊断方法.首先,通过小波包变换对轴承振动信号进行消噪处理,采用均方根差和平滑度法为指标筛选出合适的小波基函数,用以对原始信号进行消噪处理.然后以信号的8种特征作为指标对消噪后的信号进行特征值提取,并通过时域、频域信息图对轴承故障进行先验诊断.最后将提取的特征值作为样本通过极限学习机的方法对轴承故障类别进行分类、诊断.研究表明,该方法能够准确地对轴承故障类别进行诊断,为轴承的故障诊断提供了新的思路.     

基于量纲分析的输液管道泄漏量计算模型研究

在实验室建立管道泄漏实验模型(江苏工业学院油气储运安全实验系统),研究管道在不同泄漏模式下、不同实验条件下的流体泄漏量的规律。运用量纲分析的方法,建立了管道泄漏数学模型,初步确立了泄漏量与泄漏孔的大小、流体的密度、黏度、管内压力以及流体的平均流速等因素的关系,为进一步定量分析管线失效后对环境的影响提供了科学依据。     

基于小波分析的声发射信号处理

小波分析作为一种新的信号分析处理方法，可对任意信号，信号的任一时刻、任一频段进行时频分析。将小波分析用于声发射信号处理，有助于声发射技术的发展与推广应用。     

基于压电阻抗技术的门式起重机健康监测研究

借助自行搭建的便携式电阻抗测试系统,对额定载重量41 t的龙门起重机进行加载过程监测。采用有限元分析的方法确定起重机加载时的应力分布云图,选择应力集中部位作为监测点。选择4个监测频段,在起重机加载前、加载中和加载后分别对压电传感器进行电阻抗信号测量。结果表明,随着测量频率的增大,压电传感器电阻抗幅值整体上呈现不断减小的趋势。高频段范围内电阻抗峰值和谷值数量更多,对于结构损伤监测的灵敏度更高。当被监测起重机金属结构无裂纹损伤时,整个加载周期内,电阻抗峰值和谷值对应频率不发生偏移。     

一起桥式起重机重大事故的技术分析

介绍一起桥式起重机事故 ,通过对其内部机械结构详细的技术分析 ,并结合事故现场设备的零部件损坏状况 ,笔者提出 :事故桥机维修不彻底 ,带“病”运行 ,是事故的主要原因 ;而减速器中Ⅱ轴的轴承 6失效 ,使离合器在工作中自行分离脱档 ,是导致事故中吊重失控的直接原因 ;此外 ,制动器选型不当 ,制动轮材料的缺陷 ,离合器换档到位后无可靠的机械或电气锁定装置等设计缺陷 ,是造成事故的间接原因。笔者提出要建立和完善切实可行的安全管理制度及加强监督管理等相应的预防措施。     

基于实时监测数据的城镇窨井可燃气体泄漏特性分析

为了研究城镇窨井气体泄漏的规律及其影响因素,从而为城市用气安全和工程实践提供指导,同时为气体泄漏事故的应急救援提供理论指导,依托合肥市城市生命线工程燃气管网相邻地下空间安全监测系统,对监测系统运行半年以来的监测数据进行了统计分析。结果表明:城镇燃气管道中燃气泄漏的概率与管道内气体压力呈正相关,而管压又与城市居民用气需求量呈正相关;一般用气高峰过后的1～2 h是最危险的时间段,此时最容易发生燃气泄漏;城镇窨井产生沼气的影响因素主要是温度和湿度等,尤其以温度为主,因此高温季节更容易诱发窨井内沼气的产生和积聚;通常发生燃气泄漏时甲烷体积分数较大,波动剧烈,而窨井自身产生沼气时甲烷体积分数较小且比较稳定,同时产生沼气时,沼气中的甲烷体积分数变化与温度变化趋势一致,据此可判断引发报警的可燃气体的种类;沼气组成成分除甲烷外,还有硫化氢和一氧化碳等气体成分,因此为了对城镇窨井内的报警气源做更准确的分析,需要辅助监测硫化氢、一氧化碳等有毒气体。