[发明专利]一种非平稳天气系统高频强风的分级检测方法

权利要求书

1.一种非平稳天气系统高频强风的分级检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)测得瞬时风速；

2)利用由瞬时风速表征的风脉动序列，提取高频风脉动；

3)检测高频风脉动偏离高斯分布的阈值；

4)利用分级的阈值判断高频风特性；

步骤2)中，所述提取高频风脉动的过程包括：

21)将原始的风脉动序列分解为一系列内模函数，记为：

其中，U(t)为原始的风脉动序列，x_i(t)为第i个内模函数，N为时间序列分解为内模函数的个数，ε(t)为剩余的低频趋势；

22)计算每个内模函数x_i(t)的平均频率，将处于秒至分钟量级的内模函数相加，得到高频风脉动U’(t)，记为：

其中，M为处于高频区间的内模函数的个数；

步骤3)中，所述提取高频风脉动的过程包括：

通过分析高频风脉动U’(t)的概率密度函数，并与高斯分布进行比较，找出概率密度函数开始偏离高斯分布的位置，设为阈值H₁，绝对值大于阈值H₁的脉动认为是一类极值风U’_extreme1(t)；开始偏离稳定分布的阈值设为H₂，绝对值大于阈值H₂的脉动认为是二类极值风U’_extreme2(t)；

步骤4)中，所述高频风特性的判断方法为：

a)如果高频风脉动完全落在高斯分布的范围内，判断为A类风，其只具有风脉动的基流，不是高频强风，不会对户外设备产生危害；

b)如果高频风脉动落在高斯分布和稳定分布之间，判断为B类风；此时，根据阈值H₁提取出一类极值风U’_extreme1(t)并计算它的Hilbert瞬时谱，如果一类极值风脉动的Hilbert瞬时谱的振幅超过了阈值，则表明本类风具有相当的强度，会产生破坏性，有可能会对损坏户外设备；

c)如果高频风脉动落在稳定分布以外，判断为C类风；此时，根据阈值H₂提取出二类极值风U’_extreme2(t)，并且其Hilbert能谱超出阈值的为有害性高频强风，会对户外设备产生严重危害。

2.根据权利要求1所述的分级检测方法，其特征在于：步骤1)中，所述瞬时风速由风杯式风速计测得。