一种基于压缩感知理论的建筑电气系统故障分析方法的研究

曹亮 刘通

【摘要】针对目前建筑电气缺少有效的诊断故障问题的方法，本论文提出了一种基于压缩感知理论的建筑电气系统故障分析方法，其主要核心将故障分类问题转化成一个待测样本对于整体训练样本稀疏表示问题的求解过程。然后通过在建筑电气模拟平台建立故障模型，分别使用 分类器、 分类器及支持向量机对系统的状态进行对比，研究结果表明完全满足建筑电气故障诊断工程中小样本数据的应用的需求。

【关键词】建筑电气故障；故障诊断；压缩感知；支持向量机

近年来国内外研究成果表明，机械设备、航天动力等诊断技术应用成为热门领域，但是建筑电气系统方面还处于空白阶段，尤其在算法方面，由于电气系统与建筑系统在故障诊断研究内容上或多或少有着相同或相似的地方，因此对后者有一定的参考价值。通过研究，现阶段的比较普遍的算法有：专家系统法、模糊原理法、Petri网络法和神经网络法。这几种方法各有利弊，具体不在赘述。

建筑电气系统常见的故障故障实质上是局域征兆集/故障集的映射模式，即故障发生时的征兆提取和故障状态判断。因此，本论文研究重点就是寻找更适合的故障诊断算法应用于建筑电气系统。

1 压缩感理论概述

压缩感知方法是近几年兴起事物一种新的理论。该理论基于线性模型，其核心假设是信号的稀疏性。若信号稀疏或能被压缩，高维原始信号就能比较好的从低维观测信号中恢复出来。……