电机故障检测的小波分析红外图像增强.pdf

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1、ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用电机故障检测的小波分析红外图像增强李宇光，刘明光LIYuguang，LIUMingguang北京交通大学电气工程学院，北京100044SchoolofElectricalEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，ChinaLIYuguang，LIUMingguang．Usingwavelettoenhanceinfraredimageinmotorfaultdetection．ComputerEng

2、ineeringandApplications，2013，49(11)：241-243．Abstract：Anewmethodbasedonwaveletisproposedtoenhancethefeaturesofinfraredimaginginelectriclocomotivemotordetection．Wheninfraredimagedecomposedbywavelet，accordingtotheedgeofthisimage，pixelsofedgeinhigh-frequencyimagesareretainedand

3、theotherpixelsarezero．Anditprocessesthelowfrequencyimageusinghistogramequalization．Withthenewlowandhighimages，anenhancedinfraredimageisreconstructed．Experimentalresultsillustratethatthenewmethodcaneffectivelyremovetheimagenoise，retaintheinfraredimageedgefeatures，andprovidee

4、ffectiveinformationforfaultdetec—tionofmotorwithinfraredimage．Keywords：waveletanalysis；imageenhancement；infraredimage；motorfaultdetection摘要：针对红外成像电力机车电机检测技术中图像特征不明显，故障点获取困难等问题，提出基于小波分析的红外图像增强算法。采用对图像边缘高频图像信号进行提取，舍去其他高频信号，并对低频分量进行直方图均衡化处理，以此来重新构建红外图像，达到对红外图像去噪、边缘以及故障点增强的作用。通

5、过实验证明，该方法能有效去除图像高频噪声，保留红外图像的边缘特征，对红外图像故障检测提供有效信息。关键词：小波分析；图像增强；红外图像；电机故障检测文献标志码：A中图分类g-：TN911．73doi：10．3778／j．issn．1002—8331．1110-0203交流牵引电机故障诊断技术有很强的工程背景，具有重要的实用价值，并且以深厚的理论为基础。从本质上讲，电机故障诊断技术是个模式分类问题，即把交流牵引电机的运行状态分为正常和异常两类。从故障诊断流程来看，交流牵引电机故障诊断分为信号采集、信号处理和故障诊断三个阶段。交流牵引电机诊断技术

6、是从电机的症状入手进行分析研究。电机症状指电机运行时产生的代表其状态的各种信号。因此，信号采集技术是电机诊断的前提。只有采集到反映电机实际状态的信号，诊断的后续工作才有意义。目前，用于电机故障信号采集检测的技术有”。2]：(I)在线放电检测法；(2)振动检测法；(3)磁通检测法；(4)绝缘检测法；(5)温度检测法；(6)振声检测法；(7)定子电流检测法。目前大多数方法都是基于定子电流检测的故障检测方法”1。黄亮”1提出了一种小波分解信号处理方法，采用异常信号检测的手段分析电机震动的异常，从而判断电机故障。Rangarajan等人”】综述电机故

7、障现有的一些检测手段，包括定子绕组匝问故障、定子铁心故障、温度监测和热保护以及定子绕组绝缘实验，研究了用电机电压和电流获得故障信号特征的无传感器法以及诸如局部放电的离线技术。贺昌权等”1针对无刷直流电动机逆变器功率管短路及开路故障，采用小波变换对电机转速信号进行时频分析，并结合傅里叶变换进行对比研究，取得了满意的效果。王成亮”1采用低励磁方法进行多台发电机定子铁心故障检测，实例表明采用低励磁方法对发电机定子铁心故障检测简便、有效。本文利用红外摄像机成本越来越低、DSP计算能力越来越强的优势，试图采用红外温度检测法来实现对交流电机的实时检测，其

8、布置方式如图1所示。红外成像技术作为一门新技术，在电机设备运行状态检测中有着广阔的应用前景。红外成像是以设备的热状态分布为依据对设备运行状态良好与否进行诊断，它具有