[发明专利]一种用于绝缘纸老化评估的近红外光谱噪声数据处理方法

权利要求书

1.一种用于绝缘纸老化评估的近红外光谱噪声数据处理方法，其特征在于，包括下列步骤：

获取绝缘纸近红外光谱x₁，去除所述近红外光谱x₁中的第一噪声波段w₁，得到绝缘纸近红外光谱x₂；

去除所述近红外光谱x₂中的第二噪声波段w₂，得到绝缘纸近红外光谱x₃；

基于Savitzky-Golay卷积法获得去除基线漂移后的近红外光谱x_smooth；

通过主成分分析法提取所述近红外光谱x_smooth中能够表征绝缘纸老化程度的主成分数据PC。

2.根据权利要求1所述的一种用于绝缘纸老化评估的近红外光谱噪声数据处理方法，其特征在于，所述第一噪声波段w₁包括850nm～950nm以及2100nm～2200nm。

3.根据权利要求1所述的一种用于绝缘纸老化评估的近红外光谱噪声数据处理方法，其特征在于，所述第二噪声波段w₂包括1900nm～2000nm。

4.根据权利要求1所述的一种用于绝缘纸老化评估的近红外光谱噪声数据处理方法，其特征在于，基于Savitzky-Golay卷积法计算去除基线漂移的近红外光谱x_smooth，包括下列步骤：

设置平滑窗口的宽度以及拟合阶次；

通过下式对绝缘纸近红外光谱x₃中的每个数据点进行加窗处理：

其中，m为窗口宽度，P_s为平滑窗口中第s个数据点对应的平滑系数，所述平滑系数通过下式计算：

P_s＝x_l+s′/x_l+s

其中，x_l+s′为第l+s个点的光谱吸光度拟合值，x_l+s为第l+s个点的光谱吸光度真实值；

多个加窗后的数据点的集合构成去除基线漂移后的近红外光谱x_smooth。

5.根据权利要求4所述的一种用于绝缘纸老化评估的近红外光谱噪声数据处理方法，其特征在于，通过最小二乘法对绝缘纸近红外光谱x₃进行拟合获得x_l+s。

6.根据权利要求5所述的一种用于绝缘纸老化评估的近红外光谱噪声数据处理方法，其特征在于，通过主成分分析法提取所述近红外光谱x_smooth中能够表征绝缘纸老化程度的主成分数据PC，包括：

选取近红外光谱x_smooth中多个老化程度不同的数据点构成红外光谱矩阵X；

计算所述红外光谱矩阵X的协方差矩阵V，并求解协方差矩阵V的特征值，选取数值最大的特征值λ₁及其特征向量a₁，并计算第一主成分PC₁；

按照特征值数值λ₁≥λ₂≥…≥λ_i(0＜i＜p)顺序排序，且根据对应特征向量a₁，a₂，...，a_i(0＜i＜p)相互交互的原则计算协方差矩阵V的其余特征值；

计算第h(0＜h＜i)主成分得分PC_h：

其中，x_j是红外光谱矩阵X中的第j列向量，a_hj是特征向量a_h的第j个分量，p为最大主成分个数；

选取i个主成分表征绝缘纸老化程度，其具体形式为：PC＝[PC₁，PC₂，PC₃...PC_i]。