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申请/专利权人：西南石油大学

摘要：本发明提供一种基于振动频率法的录井仪绞车传感器及计算方法。方法包括：步骤一：将采集到的绞车滚筒外壳的振动信号进行加窗分帧。将振动信号采集电路采集到的振动信号通过加窗分段截取为一帧一帧的信号片段，采用汉宁窗作为窗函数，取1秒为1帧对振动信号进行加窗；步骤二：对每一帧的振动信号进行二进小波变换。对每一帧的振动信号进行二进小波变换的步骤如下：S1.选取小波基函数。选取光滑函数的一阶导数作为小波基函数，在这里选择db4作为小波基函数；S2.对信号进行二进离散小波变换。本发明可以轻易的拆卸，并且便于安装，方便维护人员的检修，并且测量部分采用振动频率法来计算转速。

主权项：1.一种基于振动频率法的录井仪绞车传感器计算方法，其特征在于,包括以下步骤：步骤一：将采集到的绞车滚筒外壳的振动信号进行加窗分帧将振动信号采集电路采集到的振动信号通过加窗分段截取为一帧一帧的信号片段，采用汉宁窗作为窗函数，取1秒为1帧对振动信号进行加窗；步骤二：对每一帧的振动信号进行二进小波变换对每一帧的振动信号进行二进小波变换的步骤如下：S1.选取小波基函数选取光滑函数的一阶导数作为小波基函数，在这里选择db4作为小波基函数；S2.对信号进行二进离散小波变换S201.选择伸缩因子a和平移因子τ，这里a＝2j，τ＝kΔt；其中j为小波变换级数，k为小波函数移动的位置，Δt为离散信号序列采样时间间隔；S202.从高频到低频对每一帧信号频率空间进行二分，通过多级小波变换捕捉到信号的基波；在这个过程中每次对频率空间的二分都是由高频到低频进行的，二进离散序列的小波变换如下实现：12其中和分别为信号的xt的第j级小波变换的离散概貌和离散细节，h0和h1分别为低通和高通滤波器系数，n为采样点时间序号，k为小波函数移动的位置，表示输入信号；S3.通过不断对信号进行小波变换，确定需要多少级小波变换捕捉到基频由于对振动信号的基频范围未知，故需要对经过小波变换的信号频率进行判断，当第m级小波变换后，尺度部分不含有信号基频和谐波，则该级小波变换捕捉到基频，即为当小波变换级数jm时，小波变换尺度部分含有信号的基频和谐波，如果尺度部分含有信号基频和谐波就需要进行下一级小波变换，反之则不需要；步骤三：比较j与j+1级下的小波变换得到的极值点由步骤二得到捕捉到基频的二进小波变换的级数j，找出j级小波变换下的峰值点，实际使用过程中，由于小波滤波器总是存在过滤带，所以使用该峰值的0.9倍来搜索局部极值点，然后以同样的步骤对j+1级小波变换搜索局部极值点，比较两者的位置是否一致或者相近，若一致则计算基频，反之则接着进行下一级小波变换，直至上下级局部极值点位置一致或者相近为止；步骤四：若j与j+1级小波变换得到的局部极值点位置一致,则计算基频； 其中N为所选极值点点数，N1和N2分别是第一个和最后一个极大值的采样位置，fS为采样频率，Δt为离散信号序列采样时间间隔；步骤五：通过基频计算转速通过以下的公式计算转速：n＝60f其中，n为绞车滚筒转速，f为基频。

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