基于二维分块自适应阈值小波的地铁塞拉门数据压缩
2021-05-17
中南大学学报(自然科学版) 2021年4期
(西南交通大学电气工程学院,四川成都,610000)
随着我国高速地铁列车的蓬勃发展,地铁列车运行安全成为人们关注的焦点。地铁塞拉门作为直接关系乘客安全的核心部件,对地铁列车运行安全有着最为直接的影响[1-2]。为提高地铁列车运行的安全性和可靠性,车门预测与健康管理PHM(prognostics health management)日益受到重视。在塞拉门PHM 诊断中,塞拉门开关门过程中的电机电流数据蕴含了丰富信息,是塞拉门PHM相关研究基础。由于采集频率高,开关门过程频繁,产生的海量数据难以直接保存,因此,研究适合于实际工程的数据压缩方法已成为地铁塞拉门PHM的迫切需求[3]。
国内外学者对数据压缩方法进行了大量的研究,涉及多个领域,鉴于目前当前领域相关研究较少,塞拉门开关门过程数据本质仍是电机电流数据,因此,可借鉴电力系统录波、电能质量监测数据和心电图数据等领域的数据压缩方法。黄纯等[4-5]采用FFT 对数据进行压缩,取得了一定效果,但该方法是基于信号平稳、线性的假设,面对非线性平稳信号具有一定局限性。SANTOSO等[6-12]采用基于小波系数阈值压缩方法,将数据分解为小波系数,通过设置阈值,去除冗余数据,实现数据压缩。该方法有效处理了非线性、非平稳信号,展示了小波变换在数据压缩中的优越性。但其难以去除周期性数据周期间的冗余,导致压缩比受到很大限制。赵艳粉等[13-18]将多组周期性的一维数据进行了二维组合,使用二维小波对组合后的二维数据矩阵进行压缩试验,降低了数据周期间的冗余,进而极大提高了数据的整体压缩率,证明了相同条件下二维压缩算法的优越性。……
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