[发明专利]一种海上风电场水下金属结构磁信号模拟和处理方法

权利要求书

1.一种海上风电场水下金属结构磁信号模拟和处理方法，其特征在于，包括：

采集多通道的金属结构原始含噪磁信号，所述金属结构原始含噪磁信号采集于静水层中；金属结构原始含噪信号包括纯净信号、主流感应磁场信号和扰动感应磁场信号；

通过矢量相减去除主流感应磁场信号，通过小波阈值去噪方法去除扰动感应磁场信号，获得纯净信号，为金属结构磁信号。

2.根据权利要求1所述的一种海上风电场水下金属结构磁信号模拟和处理方法，其特征在于，所述主流感应磁场信号在同一水深处相同，所述扰动感应信号服从U(-c,c)均匀分布。

3.根据权利要求1所述的一种海上风电场水下金属结构磁信号模拟和处理方法，其特征在于，所述金属结构原始含噪磁信号的计算公式为：

其中，s₁(t)、s₂(t)和s₃(t)的分别三个通道采集的金属结构原始含噪磁信号，x₁(t)、x₂(t)和x₃(t)分别为三个通道中的纯净信号，n₁(t)为三个通道中的海流感应磁场信号；所述海流感应磁场信号由主流感应磁场信号和扰动感应磁场信号组成。

4.根据权利要求3所述的一种海上风电场水下金属结构磁信号模拟和处理方法，其特征在于，所述所述主流感应磁场信号和扰动感应信号的计算公式为：

其中，B_x1、B_x2和B_x3分别为三个通道x方向上的磁感应强度，A_x1、A_x2和A_x3分别为三个通道x方向上的系数，U_x1(-c,c)、U_x2(-c,c)和U_x3(-c,c)分别为三个通道x方向上的均匀分布；B_y1、B_y2和B_y3分别为三个通道y方向上的磁感应强度，A_y1、A_y2和A_y3分别为三个通道y方向上的系数，U_y1(-c,c)、U_y2(-c,c)和U_y3(-c,c)分别为三个通道y方向上的均匀分布；B_z1、B_z2和B_z3分别为三个通道z方向上的磁感应强度，A_z1、A_z2和A_z3分别为三个通道z方向上的系数，U_z1(-c,c)、U_z2(-c,c)和U_z3(-c,c)分别为三个通道z方向上的均匀分布。

5.根据权利要求1所述的一种海上风电场水下金属结构磁信号模拟和处理方法，其特征在于，所述小波函数阈值去噪方法包括以下步骤：

(1)通过小波基对金属结构原始含噪磁信号进行小波分解，获得分层的金属结构原始含噪磁信号；

(2)基于设定阈值，通过阈值函数对各层系数进行量化处理，获得小波系数；

(3)通过小波系数对各层的金属结构原始含噪磁信号进行重构，获得最终的去噪信号。

6.根据权利要求5所述的一种海上风电场水下金属结构磁信号模拟和处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述小波基包括db小波、bior小波、coif小波和sym小波。

7.根据权利要求6所述的一种海上风电场水下金属结构磁信号模拟和处理方法，其特征在于，选择支撑长度为5～9的小波基。

8.根据权利要求5所述的一种海上风电场水下金属结构磁信号模拟和处理方法，其特征在于，步骤(2)中，通过heursure阈值算法获得设定阈值；所述阈值函数为硬阈值函数或软阈值函数。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的海上风电场水下金属结构磁信号模拟处理方法，其特征在于，通过信噪比和均方根误差评价金属结构原始含噪磁信号的去噪效果。