[发明专利]基于有界β(g,h)分布和MWKPCA的可听噪声无效数据判定方法

说明书

基于有界β(g，h)分布和MWKPCA的可听噪声无效数据判定方法，通过有界β(g，h)分布，逐日的对收集到的可听噪声数据进行无效数据判定，将处于有界β(g，h)分布判定标准范围外的无效数据进行剔除；对于处理后的可听噪声数据，使用MWKPCA主元子空间的T²统计量和残差子空间的SPE统计量，逐日的对可听噪声数据集中的无效数据进行判定；对未进行无效数据剔除的数据集、有界β(g，h)分布进行无效数据剔除的数据集、MWKPCA进行无效数据剔除的数据集，分别求取L95，L50，L5百分位数，确定百分位数在数据处理前后变化情况，从而确定无效数据的剔除，是否对后续的可听噪声数据分析造成影响。本发明判定方法更为全面，同时以移动窗的形式对数据进行切分减少气象因素的改变对判定结果的影响。

技术领域

本发明涉及输电线路可听噪声评估技术领域，具体涉及一种基于有界β(g,h)分布和MWKPCA的可听噪声无效数据判定方法。

背景技术

输电线路可听噪声作为输电线路的设计标准之一，影响着输电线路的导线选型、走廊宽度、绝缘子串长和导线排列方式。但是在收集输电线路可听噪声的过程中，存在大量的背景噪声，极易受到背景噪声的干扰，如果输电线路可听噪声小于背景噪声，那么背景噪声大概率会成为数据集中的无效数据或异常值，即无效数据。无效数据会对输电线路的评估造成影响。

现有输电线路可听噪声的研究类型分为交流输电线路和直流输电线路的研究，其中，交流输电线路可听噪声可分为频率是工频50Hz倍数的纯声和频率范围集中在400Hz～10kHz的宽频带噪声，无论是“纯声”还是宽屏噪声都是由于交变电场作用下，正极性区间正离子沿径向向外运动，对空气层施加压力，负极性区间由电子附着于分子而形成的负离子沿径向向外运动，对空气层施加压力，从而周期性的向外传播的声波。

现有输电线路可听噪声有效数据研究方式，包括通过经验公式与机器学习算法将声音的8kHz分量转换为A声级从而间接的得到输电线路可听噪声有效数据；以及通过小波分解、有限长单位冲击响应滤波器对收集到的声音信号中的背景噪声进行剔除，直接得到输电线路可听噪声有效数据。

上述剔除背景噪声的方法，都是直接对收集到的声音信号进行处理，大多数情况下是对数据集中的无效数据进行处理，并没有考虑到在某一个采样时刻采集到的声音信号是由属于不同频段的噪声共同作用的结果，且背景噪声声源发出的声音处在不同频率，因此亟需可以在进行无效数据判定的同时考虑各个频段噪声的方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于有界β(g,h)分布和MWKPCA的可听噪声无效数据判定方法，利用有界β(g,h)分布依次进行倍频程的16Hz～8kHz共10个可听噪声分量无效数据的判定；同时利用MWKPCA方法对倍频程的16Hz至8kHz共10个频段的可听噪声进行整体性的无效数据判定。相较传统的单维数据进行无效数据判定，本发明判定方法的判定标准更为全面，同时以移动窗的形式对数据进行切分，减少气象因素的改变对判定结果的影响。

本发明采取的技术方案为：

基于有界β(g,h)分布和MWKPCA的可听噪声无效数据判定方法，包括以下步骤：

步骤1：通过有界β(g,h)分布，对收集到的可听噪声数据进行无效数据判定，将处于有界β(g,h)分布判定标准范围外的无效数据进行剔除；

步骤2：对于步骤1处理后的可听噪声数据，将各个频段的可听噪声分量作为一个整体，使用MWKPCA主元子空间的T²统计量和残差子空间的SPE统计量，对可听噪声数据集中的无效数据进行判定；

步骤3：对未进行无效数据剔除的数据集、有界β(g,h)分布进行无效数据剔除的数据集、MWKPCA进行无效数据剔除的数据集，分别求取L95,L50,L5百分位数，确定百分位数在数据处理前后变化情况，从而确定无效数据的剔除，是否对后续的可听噪声数据分析造成影响。