[发明专利]一种基于工频正弦相似度的局放音频识别方法及系统

权利要求书

1.一种基于工频正弦相似度的局放音频识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取待测设备在预设频段内发出的音频信号；

S2、对所述音频信号进行预处理，以得到纯净音频信号；

S3、判断所述纯净音频信号是否具有工频周期性特征，若判定所述纯净音频信号具有工频周期性特征，则执行下一步，若判定所述纯净音频信号不具有工频周期性特征，则结束；

S4、将所述纯净音频信号拟合成音频波形，将所述音频波形按照预设的相位区间进行窗口分割处理，得到若干个子波形，将若干个所述子波形按照时序进行排列，得到子波形时序集合；

S5、计算每个所述子波形和预设的正弦波波形的相似度，以得到所述相似度小于预设的相似度的子波形，将其在所述子波形时序集合中进行剔除；

S6、将经过步骤S5得到的所述子波形时序集合中的每个子波形进行离散化处理，从而得到若干个离散点，将若干个所述离散点按照相应的位置构建离散点矩阵，所述离散点矩阵中的每个元素表示离散点及其坐标位置；

S7、基于所述离散点矩阵计算相应的子波形的最大斜率，判断所述最大斜率是否大于预设斜率，若所述最大斜率大于所述预设斜率，则将相应的子波形判定为脉冲波形；

S8、获取所述脉冲波形对应的相位，若所述相位在预设相位范围阈值内，则计算相邻的所述脉冲波形对应的相位差，判断所有相位差是否在预设的差值范围阈值内，若判定所有相位差在所述预设的差值范围阈值内时，且所述脉冲波形的数量大于预设的波形数量，则判定所述音频信号为局放音频信号。

2.根据权利要求1所述的基于工频正弦相似度的局放音频识别方法，其特征在于，步骤S2具体包括：

对所述音频信号进行滤波处理，以得到纯净音频信号。

3.根据权利要求1所述的基于工频正弦相似度的局放音频识别方法，其特征在于，步骤S3具体包括：

S301、对所述纯净音频信号进行归一化处理，得到归一化音频信号；

S302、在所述归一化音频信号中筛选出幅值为0的数据点，得到第一数据点集合，从所述第一数据点集合中筛选出两侧相邻的数据点为一正及一负的数据点，得到第二数据点集合；

S303、以所述第二数据点集合中每个数据点为分割点，对所述归一化音频信号进行分割，从而得到若干个数据段，计算两个相邻数据段之间的互相关系数，若所有互相关系数均大于预设的系数时，则认为所述纯净音频信号为周期信号特征；

S304、根据所述纯净音频信号的采样频率计算信号周期，若所述信号周期在预设的工频周期阈值内，则判定所述纯净音频信号具有工频周期性特征，则执行下一步，若判定所述纯净音频信号不具有工频周期性特征，则结束。

4.一种基于工频正弦相似度的局放音频识别系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取待测设备在预设频段内发出的音频信号；

预处理模块，用于对所述音频信号进行预处理，以得到纯净音频信号；

工频判断模块，用于判断所述纯净音频信号是否具有工频周期性特征，若判定所述纯净音频信号具有工频周期性特征，则执行下一步，若判定所述纯净音频信号不具有工频周期性特征，则结束；

波形分割模块，用于将所述纯净音频信号拟合成音频波形，将所述音频波形按照预设的相位区间进行窗口分割处理，得到若干个子波形，将若干个所述子波形按照时序进行排列，得到子波形时序集合；

计算模块，用于计算每个所述子波形和预设的正弦波波形的相似度，以得到所述相似度小于预设的相似度的子波形，将其在所述子波形时序集合中进行剔除；

离散模块，用于将所述子波形时序集合中的每个子波形进行离散化处理，从而得到若干个离散点，将若干个所述离散点按照相应的位置构建离散点矩阵，所述离散点矩阵中的每个元素表示离散点及其坐标位置；

判断模块，用于基于所述离散点矩阵计算相应的子波形的最大斜率，判断所述最大斜率是否大于预设斜率，若所述最大斜率大于所述预设斜率，则将相应的子波形判定为脉冲波形；

识别模块，用于获取所述脉冲波形对应的相位，若所述相位在预设相位范围阈值内，则计算相邻的所述脉冲波形对应的相位差，判断所有相位差是否在预设的差值范围阈值内，若判定所有相位差在所述预设的差值范围阈值内时，且所述脉冲波形的数量大于预设的波形数量，则判定所述音频信号为局放音频信号。