[发明专利]一种断路器的声信号提取方法及系统

说明书

本发明涉及断路器技术领域，公开了一种断路器的声信号提取方法及系统，其方法通过对待测断路器在分合闸时产生的声音脉冲信号进行噪声过滤后，将去噪的声音脉冲信号进行傅里叶变换，得到频谱序列，对频谱序列进行波形拟合，得到频谱拟合波形，再对频谱拟合波形进行相位截取，得到满足在预设的振幅区间的频谱拟合波形，从而滤除突变噪声对波形的干扰，再基于信号重构算法将截取得到的频谱拟合波形进行信号重构，得到重构声音脉冲信号，从而减少干扰信号，提高了提取断路器在分合闸时产生的声信号的准确性。

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，尤其涉及一种断路器的声信号提取方法及系统。

背景技术

高压断路器是电力系统中起着关键作用的机械类结构，其承担着整个电力系统的安全保护任务，因此，对于断路器状态的监测尤为重要。由于高压断路器运行现场环境复杂，随机的干扰较多，尤其对于声信号的干扰随机性强，从而容易导致难以运用基函数固定的积分运算方法，如短时傅里叶分析、Wigner-Ville分布、小波分析等，这是由于上述积分运算方法中均包含了基函数固定的积分运算，分析随机性强，从而使所得到的声信号容易掺杂干扰信号，降低了声信号的提取准确性。

发明内容

本发明提供了一种断路器的声信号提取方法及系统，解决了提取到的声信号容易掺杂干扰信号，降低了声信号的提取准确性的技术问题。

有鉴于此，本发明第一方面提供了一种断路器的声信号提取方法，包括以下步骤：

获取待测断路器在分合闸时产生的声音脉冲信号；

基于小波包阈值去噪算法对所述声音脉冲信号进行去噪，得到去噪的声音脉冲信号；

将所述去噪的声音脉冲信号进行傅里叶变换，得到频谱序列；

将所述频谱序列进行波形拟合，得到频谱拟合波形；

对所述频谱拟合波形进行相位截取，得到满足在预设的振幅区间的频谱拟合波形；

基于信号重构算法将截取得到的频谱拟合波形进行信号重构，得到重构声音脉冲信号。

优选地，所述获取待测断路器在分合闸时产生的声音脉冲信号的步骤具体包括：

以所述待测断路器为中心，利用多个声音传感器构建声音传感矩阵；

通过多个所述声音传感器获取所述待测断路器在分合闸时产生的声音脉冲信号；

将多个所述声音传感器分别对应的声音脉冲信号与预设的声音标准脉冲信号进行计算相似度，以确定相似度最高的声音脉冲信号。

优选地，所述对所述频谱拟合波形进行相位截取，得到满足在预设的振幅区间的频谱拟合波形的步骤具体包括：

判断所述频谱拟合波形的振幅是否在所述预设的振幅区间内，将超出所述预设的振幅区间对应的相位进行剔除；

将所剔除的相位对应的频谱拟合波形的两相邻端点采用直线连接。

第二方面，本发明还提供了一种断路器的声信号提取系统，包括：

获取模块，用于获取待测断路器在分合闸时产生的声音脉冲信号；

去噪模块，用于基于小波包阈值去噪算法对所述声音脉冲信号进行去噪，得到去噪的声音脉冲信号；

傅里叶模块，用于将所述去噪的声音脉冲信号进行傅里叶变换，得到频谱序列；

拟合模块，用于将所述频谱序列进行波形拟合，得到频谱拟合波形；

相位截取模块，用于对所述频谱拟合波形进行相位截取，得到满足在预设的振幅区间的频谱拟合波形；