活体触电识别研究

触电事故居高不下,甚至触电致死的事故也频频发生,尤其是夏天,经常可以看到新闻报纸等报道。国内外很多科研工作者、线路保护器生产厂商等都对触电事故予以了高度重视,但是行之有效的触电保护器的产品却是少之又少。尽管一些剩余电流动作保护器也能在一定程度上保护触电者,但是保护程度和范围都是非常低的。鉴幅鉴相型剩余电流动作保护器对触电的保护从触电产生的原理上进行保护,但是只能在一定程度上保护间接触电,对直接触电起不到保护的作用。虽然国内还没有针对活体触电保护制定相应的标准和规范,但是国外早就制定了。既然国内外都对活体触电保护予以高度的重视,为什么还会出现现在这种极度缺乏的状况呢?那是因为对触电电流的分析和研究不够。 本文针对活体触电保护的研究作了以下工作： 首先,设计动物触电实验并完成实验数据采集,包括实验线路、实验方法、实验时间控制等； 其次,从触电对人体的作用出发,研究触电电流在理论上可见的特点,并通过大量的实验验证了这一特征。 再次,利用多种信号分析方法分析触电电流信号。一、对信号进行傅里叶变换,寻找信号的频域特征；二、利用小波变换进行数据分析,放大信号在各频段的细节信息；三、将小波包滤波、数字陷波器和SOM神经网络相结合,通过聚类分析,寻找较优的信号处理方法；四、运用S变换分析触电电流信号,从幅值-时间-频率三维空间的角度观察触电电流信号特征。 傅里叶变换和小波分析,从分析结果来看,只能定性分析触电电流信号,得出触电电流信号特征信息位于50Hz左右的频率范围内。将小波包滤波、数字陷波器和SOM神经网络相结合,通过聚类分析,更加验证了这一特点。但是均不能很好的区分触电电流信号和非触电电流信号。 S变换常用于分析电能质量扰动,且已经得到了应用。本文将S变换引入到触电电流信号的分析中。从S变换的时频特征以及能量变化两个不同的角度出发分析触电电流信号和非触电电流信号,在此基础上提出了F1到F4四个特征量,经过实际数据验证,每一个特征量均能找到合适的阀值,比如F1=0.007～0.013、F2=0.003～0.004、F3=0.004～0.007、F4=0.013～0.014,阈值范围大,且单个特征量就能完全区分触电电流信号和非触电电流信号。 本文用于分析的数据均是实验获得,尊重客观事实,分析方法从传统到现代智能算法,涵盖面广且分析方法科学而客观,对活体触电识别的研究有较高的可信度和参考价值。