[发明专利]一种超声波局放信号的特征提取方法及相关设备

说明书

本申请公开了一种超声波局放信号的特征提取方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，该特征提取方法包括：调用预设寻优算法确定变分模态分解的惩罚参数与模态分量个数；根据所述惩罚参数与所述模态分量个数，对所述超声波局放信号进行变分模态分解；对变分模态分解生成的各个模态分量进行希尔伯特变换以生成瞬时频率；将各个所述瞬时频率构成所述超声波局放信号的特征向量。本申请通过对超声波局放信号进行变分模态分解，将其分解成具有一定中心频率的若干个模态分量以进行特征提取，不仅有效减少了残余噪声和冗余模态的影响，克服了模态混叠问题，而且通过预先进行参数寻优，可进一步有效提高信号分析的精确度。

技术领域

本申请涉及超声波检测技术领域，特别涉及一种超声波局放信号的特征提取方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术

近年来，超声波检测技术的发展越来越成熟，已经被广泛应用于变压器、高压开关柜等电气设备的局放(即局部放电)信号检测。

通常，局放信号主要由电气设备的电晕放电、沿面放电或电弧放电等现象产生。超声波局放信号检测首先需要采集现场的超声信号，然后再通过信号分析等过程进行特征提取，用于判断局放类型乃至定位局放源。

局放信号中含有大量的信息，特征提取是有效获取信号中关键信息的重要途径。但是，现有技术中对超声波局放信号的特征提取方法都具有一定的局限性，导致信号分析结果的精确度不高。

鉴于此，提供一种解决上述技术问题的方案，已经是本领域技术人员所亟需关注的。

发明内容

本申请的目的在于提供一种超声波局放信号的特征提取方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，以便有效提高信号分析结果的精确度。

为解决上述技术问题，第一方面，本申请公开了一种超声波局放信号的特征提取方法，包括：

调用预设寻优算法确定变分模态分解的惩罚参数与模态分量个数；

根据所述惩罚参数与所述模态分量个数，对所述超声波局放信号进行变分模态分解；

对变分模态分解生成的各个模态分量进行希尔伯特变换以生成瞬时频率；

将各个所述瞬时频率构成所述超声波局放信号的特征向量。

可选地，所述根据所述惩罚参数与所述模态分量个数，对所述超声波局放信号进行变分模态分解，包括：

将{u_k¹}、{ω_k¹}、λ¹均初始化为0；

根据预设分解公式和预设频率公式，更新计算第k个模态分量及其对应的中心频率，直至k＝K；所述预设分解公式和所述预设频率公式分别为：

根据预设更新公式，更新所述所述预设更新公式为：

其中，为第k个模态分量；ωⁿ_k为的功率谱的中心频率；λ为拉格朗日乘子；^表示傅里叶变换；||表示傅里叶逆变换；τ为更新参数；

判断收敛条件是否满足；

若收敛条件满足，则输出各个模态分量；

若收敛条件不满足，则继续执行所述根据预设分解公式和预设频率公式，更新所述惩罚参数与所述模态分量个数直至k＝K的步骤。

可选地，所述判断收敛条件是否满足，包括：

判断是否成立；其中，ε为预设阈值；

若成立，则判定所述收敛条件满足；