長跑訓練的跑步機故障信號特征提取方法

孟繁龍

（1.鄭州工業應用技術學院體育學院，河南 新鄭 451100；2.河南大學，河南 鄭州 475001）

1 引言

體育運動和訓練器械是互相依存的，二者互相促進。隨著體育運動越來越普及以及發展出多樣化的形式，從而使體育訓練器械也獲得良好的發展，這是因為安全可靠、性能穩定以及質量優良的體育運動器械，不僅能夠保證競技比賽的激烈以及公平性，同時，還能夠為運動水平的促進，創造更好的條件［1］。體育器材中長跑訓練的跑步機的應用更為廣泛，除長跑運動員在長期訓練中使用外，其也是生活中最便捷的健身、康復設備之一［2］，受天氣和場地的限制較小，但是隨著社會的發展，現有的跑步機已經無法滿足人們的需求，且由于應用的數量較多，使用的頻率較高，人們沒有第一時間發現故障，導致故障頻發，甚至造成事故的發生［3-4］。

因此，為提高跑步機的實用性和安全性，對體育器材進行檢測，找出故障的原因，從而及時對其進行維護或者更換［5］。文獻［6］提出電動跑步機電器安全風險分析，通過用一個標準試驗指對器具施加一個不超過5N的力，核查器具的基本保護是否能夠防止觸及危險運動部件，核查是否能防止手指觸及危險運動部件，從而判定該器具是否存在機械危險，該方法的檢測不夠細致，并且無法實時監測設備運行狀態，無法達到第一時間發現故障。國外學者經常使用的方法是HHT算法和卷積神經網絡對跑步機進行故障信號提取，進而達到檢測故障的目的，相對來說該方法冗余脈沖寄生的影響較大。……