混凝土泵输送管道压力小波滤波方法研究

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发布时间：2021-09-17

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混凝土泵输送管道压力小波滤波方法研究
刘会勇，李伟，赵青
(1．贵州大学机械工程与自动化学院，贵州贵阳550003；
2．浙江大学流体传动及控制国家重点实验室，浙江杭州310027；
3．贵州大学土木建筑工程学院，贵州贵阳550003)
摘要：准确的混凝土泵输送管道压力信号是混凝土泵实时监控和故障诊断的关键。通过小波变换的快速分解和重构算
法，对混凝土泵输送管道压力信号进行滤波，有效去除了输送管道压力测量信号中的噪声，取得了良好的滤波效果，为混
凝土泵实时监控和故障诊断提供处理和识别依据。
关键词：小波变换；混凝土泵；输送管道；压力；滤波
中图分类号：TH321 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2010)23—023—2
Study on W avelet Filtering M ethod of Pressure in Concrete Pum p Transport Pipe
LIU Huiyong ，LI Wei ，ZHAO Qing
(1．College of Mechanical Engineering and Automation，Guizhou University，Guiyang Guizhou 550003，China；
2．State Key Laboratory of Fluid Power Transmission and Control，
Zhejiang University，Hangzhou Zhejiang 3 10027，China；
3．College of Civil Engineering and Architecture，Guizhou University，Guiyang Guizhou 550003，China)
Abstract：The accurate pressure signal in the concrete pump transport pipe is the key factor of concrete pump on-line controlling
and fault diagnosis．Through the fast decomposition and reconstruction algorithm of wavelet transform，the pressure sis,~a in the transport
pipe was filtered，the noise in the pressure signal was removed，and good filter result was obtained．It provides the basis of pro—
cessing and identifying for concrete pump on-line controlling and fault diagnosis．
Keywords：W avelet transform ；Concrete pump； Tran spo rt pipe； Pressure； Filter
混凝土泵实时监控和故障诊断中，需要准确的混
凝土泵输送管道压力信号。由于泵送混凝土时施工现
场环境恶劣，振动大、噪声高、工况复杂，输送管道
压力信号会受到多种噪声污染，在对其进行进一步的
分析、处理前应当进行预处理以确保信号稳定、可
靠，从而满足混凝土泵实时监控和故障诊断要求。
常用的信号分析方法有：傅里叶变换、中值滤
波、滑动平均滤波、自回归谱估计、小波变换等。
其中小波变换具有多分辨率特性，能够把信号分解
到一系列在对数意义上具有相同带宽的频率通道，
能够表示各种不同频率分量的信号，已被广泛应用
于信号处理、故障诊断、模式识别、图像压缩等领
域一。
作者在小波变换基本原理的基础上，通过小波变
换的快速分解和重构算法，对混凝土泵输送管道压力
信号进行滤波，并取得了良好的滤波效果。
1 小波变换基本理论与多分辨率分析
函数 t)的连续小波变换定义为：
峭(口，r)= t)， (f))=
去 ( ) (1)
式中： (t)为基本小波函数，a为伸缩因子，．r为平
移因子， ⋯(t)为 (t)在尺度上的伸缩和时域上的
平移， ( )=去 ( )，。，．r∈ ；。>o，( ， >表
示内积，符号“，．c” 表示共轭。 (t)为一平方可积
函数，其傅立叶变换 ( )满足条件：．
c = ∞ (2)
实际工程中，通常对测量信号 t)进行离散化，
成为离散小波变换。离散小波变换的定义为 ]：
( ，kr。)= t)， (t))=