小波变换故障诊断方法在无线传感器网络中的应用

发布时间：2024-05-27 04:37

　　无线传感器网络因其成本低、安装维护方便、可无人值守等优点被广泛应用于气候与环境监测、智能交通、生物医疗和军事等领域。近年来,无线传感器网络技术在工业设备故障诊断领域的应用也逐渐得到了关注。现有研究方法多通过无线传感器网络直接传输原始数据到上位机或其他节点,这会导致无线节点的网络带宽无法满足要求,并且会增加节点能耗。为了解决节点网络带宽和能量有限的问题,探索如何减少数据传输量,充分利用节点的计算能力,设计合理高效的算法成为当前研究的关键所在。本文提出了一种基于小波变换和无线传感器网络的设备故障诊断方法。该方法在WSNs节点上直接对设备振动数据进行数据处理和故障分类,仅将分类结果传送至协调器节点和上位机。该方法充分利用了节点自身的计算能力,可以减少数据传输量和传输时间,减少WSNs节点能耗,并降低对网络带宽的要求。本论文的具体研究内容如下:1.研究利用小波变换、调Q小波变换和多分类支持向量机进行设备故障特征提取与故障诊断,并进行了仿真验证2.设计了基于无线传感器网络的设备故障诊断系统。使用C语言编程,在无线传感器网络终端节点上实现了基于小波变换和多分类支持向量机的设备故障特征提取与故障诊断...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3-2滚动轴承试验台结构图

机端轴承故障，驱动端轴承故障分别包括滚珠故障、外圈故障和内圈故障。采集数据的振动加速度传感器安装在电机外壳上，其采样频率为12kHz。凯斯西储大学轴承数据中心使用的滚动轴承试验台的结构如图3-2所示，它由感应电动机，

图3-6TQWT小波子带分解图

华北电力大学硕士学位论文或近似对称小波。消失矩表明了信号经小波变换后能，越容易监测出信号的异常。本文所选的四种小波的消满足实验要求。本章仿真实验以验证研究方案的可行小波进行仿真测试。Q小波变换小波对故障信号进行分解处理时，需要指定相应的参振荡程度而定，参数r是调Q小波....

图3-7TQWT小波子带能量特征提取图

图3-6TQWT小波子带分解图承故障信号振动特性综合考虑，选取品质因子Q，此时TQWT小波子带分解图如图3-6所示。障信号被分为27个子带部分，纵轴左侧表示子带占比，横轴表示时间，单位为秒。从TQWT小波号在经过分解之后，在某几个子带的占比会很大，以有目的....

图3-9支持向量机分类器模型

布会影响分类模型的训练与预测速度。3.3.2分类器模型参数优化关于支持向量机分类器参数的优化常用的方法是让c和g在一定的范围内原始数据集，利用交叉验证（K-CV）方率，最终选取使训练集分类准确率最高在本仿真实验中支持向量机分类器与核函数参数g在一定范围内取值；在分类....

本文编号：3982783