Page 82 - 摩擦学学报2025年第8期

1180 摩擦学学报（中英文） 第 45 卷

磁检测装置尼龙套内，通过控制器控制电机运动从而 2.2 离散小波包降噪处理

实现钢丝绳自动检测. 损伤钢丝绳检测信号中包含大量噪声，这对信号

特征进行提取、分析和定量识别会造成影响. 因此采
2 损伤信号分析与处理 用离散小波包将信号精细地分解为不同频率和尺度

[20]
2.1 损伤信号预处理 的子频带，并用阈值方法滤除噪声 ，通过小波重构
外界噪声干扰易造成漏磁信号基线偏移现象(低 得到降噪后信号. 使用信噪比评估降噪离散小波包算
频曲线叠加到原始信号上，使得原始信号轻微上下浮 法对损伤钢丝绳原始信号的降噪效果，选用Sqtwolog
动)，如图6所示，不消除基线漂移趋势项将影响实际 准则作为阈值设定方法，Soft作为阈值门限方法. 为获
信号准确性和后续数据处理结果，故采用最小二乘法 得离散小波包算法下最优基本小波函数和最佳分解
对信号去趋势项处理 [18-19] . 去除趋势项后的损伤效果 等级，设计离散小波包降噪参数组合试验. 选定基本
如图7所示，去除趋势项后的信号基线为0. 因每次采 小波函数为db3、db4和db5，选定分解等级为3、4、5，
集的损伤钢丝绳信号长度不同，会对后续使用算法统 共有9种离散小波包降噪参数组合. 使用for循环遍历
一对信号进行处理增加难度，且不便对信号进行比 求解270个损伤信号的信噪比及信噪比均值，离散小
较，所以对钢丝绳原始损伤信号进行信号特征段截取. 波包降噪参数组合试验表列于表4中. 其中，第4组信
结合原始信号特征段长度点，信号长度统一为512. 号信噪比最高，降噪效果最好，对应信噪比为25.2. 确

Fixed support
Wire rope magnetic
leakage testing device Moving slide
Wire rope
Rail Controller
(a) Physical picture of the detector
Stepper motor
Signal
processing unit

Upper computer

(b) Signal processing unit (c) Wire rope magnetic leakage test platform

Fig. 5 Steel wire rope magnetic leakage detection system
图 5 钢丝绳漏磁检测系统

6.0

5.8
5.6
Loss of 0.1% cross-sectional area Loss of 0.1% cross-sectional area
5.4
B/mT 5.2

5.0
4.8 Trend term

4.6
0 200 400 600 800 1 000 1 200 1 400
Signal number
Fig. 6 The original signal of the wire rope with loss cross-section 0.1%
图 6 钢丝绳横截面损失0.1%的原始信号