1.基于断路器振动过程突变时刻检测的信号通道切换方法,其特征在于,所述方法的步骤如下:步骤1,在断路器的振动过程中,采集振动信号;步骤2,利用异方差检验,对断路器振动过程是否存在突变时刻进行检测;包括:步骤2.1,检测振动信号中是否存在典型坏信号,若不存在则进入步骤2.2,若存在则返回步骤1重新采集振动信号;步骤2.2,对全体振动信号做线性回归,并利用怀特检验法检验是否存在异方差;若存在异方差,则说明断路器振动过程存在突变时刻,进入步骤3;若不存在异方差,则说明断路器振动过程不存在突变时刻,返回步骤1重新采集振动信号;步骤3,利用条件方差突变检验,对断路器振动过程突变时刻的位置进行检测;包括:步骤3.1,计算各振动信号的条件方差,构成振动信号条件方差序列;步骤3.2,根据断路器外部信号预估若干个可能存在的突变时刻,并形成潜在突变时刻集 其中 表示第i个潜在突变时刻,1≤i≤n,n表示潜在突变时刻总数;步骤3.3,选取第i个潜在突变时刻 为界,将振动信号条件方差序列分为第一阶段条件方差序列和第二阶段条件方差序列,构建统计量,并利用Chow检验法检验在第i个潜在突变时刻 是否存在条件方差突变;步骤3.4,遍历潜在突变时刻集,在任意潜在突变时刻均无条件方差突变,则无法认定突变时刻的位置,返回步骤1重新采集振动信号;若仅有一个潜在突变时刻存在条件方差突变,则判定该时刻为振动过程的突变时刻,并进入步骤4;若有多个潜在突变时刻存在条件方差突变,则判定统计量具有最大值的潜在突变时刻为振动过程的突变时刻,并进入步骤4;步骤4,以振动过程突变时刻为界,将断路器振动过程分为受迫振动阶段和自由振动阶段;利用不同振动阶段中振动信号的振幅差异,切换不同的信号通道以采集对应的振动信号。
2.根据权利要求1所述的基于断路器振动过程突变时刻检测的信号通道切换方法,其特征在于,在步骤1中,振动信号包括:活动部件的振动信号和固定部件的振动信号;活动部件的振动信号振幅是固定部件的振动信号振幅的k倍,其中k>3。
3.根据权利要求1所述的基于断路器振动过程突变时刻检测的信号通道切换方法,其特征在于,在步骤2.1中,所述典型坏信号包括:单点数值异常信号、多点排列异常信号。
4.根据权利要求1所述的基于断路器振动过程突变时刻检测的信号通道切换方法,其特征在于,在步骤2.2中,用于检验异方差的统计量,满足如下关系式:w=n*R 2式中,n表示参与线性回归的振动信号数量,R 2 表示回归方程的拟合优度。
5.根据权利要求1所述的基于断路器振动过程突变时刻检测的信号通道切换方法,其特征在于,在步骤3.3中,用于检验条件方差突变的统计量,满足如下关系式:式中,SSR表示振动信号条件方差序列中数据线性拟合后的残差平方和,SSR 1 表示第一阶段条件方差序列中数据线性拟合后的残差平方和,SSR 2 表示第二阶段条件方差序列中数据线性拟合后的残差平方和,T表示振动信号的总数,K表示F分布的自由度。
6.根据权利要求1所述的基于断路器振动过程突变时刻检测的信号通道切换方法,其特征在于,步骤4包括:步骤4.1,以所检测出的振动过程突变时刻为界,将振动过程剖分为受迫振动阶段和自由振动阶段;步骤4.2,计算受迫振动阶段的统计量、自由振动阶段的统计量、大量程通道信号的极差、第一小量程通道信号的极差、第二小量程通道信号的极差;受迫振动阶段的统计量,包括全部受迫振动信号的第一极差、第一最大绝对值和第一条件均值;自由振动阶段的统计量,包括全部自由振动信号的第二极差、第二最大绝对值和第二条件均值;第一小量程通道信号的极差大于第二小量程通道信号的极差;步骤4.3,基于受迫振动阶段的统计量和大量程通道信号的极差,利用受迫振动通道切换电路实现信号采集通道的切换;基于自由振动阶段的统计量、第一小量程通道信号的极差和第二小量程通道信号的极差,利用自由振动通道切换电路实现信号采集通道的切换。
7.根据权利要求6所述的基于断路器振动过程突变时刻检测的信号通道切换方法,其特征在于,在步骤4.3中,所述受迫振动通道切换电路的切换逻辑如下:(1)若第一极差大于大量程通道信号的极差,则判定全部受迫振动信号幅值越限;(2)若第一极差小于大量程通道信号的极差,且第一最大绝对值小于大量程通道信号的极差的一半,则由大量程通道采集全部受迫振动信号;(3)若第一极差小于大量程通道信号的极差,且第一最大绝对值大于大量程通道信号的极差的一半,则对各受迫振动信号均平移第一条件均值,满足如下关系式:式中, 表示平移后的受迫振动信号,x 1t 表示受迫振动信号, 表示第一条件均值,由大量程通道采集平移后的受迫振动信号。
8.根据权利要求6所述的基于断路器振动过程突变时刻检测的信号通道切换方法,其特征在于,在步骤4.3中,所述自由振动通道切换电路的切换逻辑如下:(1)若第二极差大于第一小量程通道信号的极差,则由大量程通道采集全部自由振动信号;(2)若第二极差在第二小量程通道信号的极差与第一小量程通道信号的极差之间,且第二最大绝对值小于第一小量程通道信号的极差的一半,则由第一小量程通道采集全部自由振动信号;(3)若第二极差在第二小量程通道信号的极差与第一小量程通道信号的极差之间,且第二最大绝对值大于第一小量程通道信号的极差的一半,则分别对各受迫振动信号均平移第一条件均值、对各自由振动信号均平移第二条件均值,满足如下关系式:式中, 表示平移后的受迫振动信号,x 1t 表示受迫振动信号, 表示第一条件均值, 表示平移后的自由振动信号,x 2t 表示自由振动信号, 表示第二条件均值,由第一小量程通道采集平移后的自由振动信号;(4)若第二极差小于第二小量程通道信号的极差,且第二最大绝对值小于第二小量程通道信号的极差的一半,则由第二小量程通道采集自由振动信号;(5)若第二极差小于第二小量程通道信号的极差,且第二最大绝对值大于第二小量程通道信号的极差的一半,则对各自由振动信号均平移第二条件均值,满足如下关系式:式中, 表示平移后的自由振动信号,x 2t 表示自由振动信号, 表示第二条件均值,由第二小量程通道采集平移后的自由振动信号。