[发明专利]一种SF6

说明书

本发明公开了一种SF₆中CO₂浓度反演验证方法，其特征在于：所述方法包括：步骤1、采集二次谐波峰值信号和浓度；步骤2、将数据乱序，选取前700个样本点作为训练集，100个样本点作为测试集；步骤3、对数据进行归一化处理；步骤4、采用训练集建立KELM模型；步骤5、将KELM模型的参数设置成MSSFO算法寻找的最优解训练好KELM模型，利用训练好的KELM模型对测试集进行浓度反演；解决了最小二乘法受检测硬件和检测环境的影响较大，因此采用最小二乘法线性拟合的方式难以获得需要的拟合精度等技术问题。

技术领域

本发明属于气体检测技术，尤其涉及一种SF₆中CO₂浓度反演验证方法。

背景技术

采用TDLAS技术检测SF₆电气设备中分解组分(CO、H₂S、SO₂、HF和H₂O等)的研究中，为了标定被测气体浓度和二次谐波信号的对应关系(浓度标定或反演)，研究者多采用最小二乘法对两者进行直线拟合；最小二乘法是解决曲线拟合问题最常用的方法，通过最小化误差(真实目标对象与拟合目标对象的差)的平方和寻找数据的最佳函数匹配。直线拟合的表达式如下：

y＝a₁+a₂x

其中a₁和a₂是待定系数，确定a₁和a₂的值可得到一条确定的直线。利用直线拟合公式可以简便、快速地求得未知的数据，并使得这些求得的数据与实际数据之间误差的平方和为最小。通常在实际工业环境中检测到的数据往往会受到各种因素的影响而呈非线性的形式，而最小二乘法受检测硬件和检测环境的影响较大，因此采用最小二乘法线性拟合的方式难以获得需要的拟合精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题：提供一种SF₆中CO₂浓度反演验证方法，以解决采用最小二乘法线性拟合的方式对SF₆中CO₂浓度反演由于实际工业环境中检测到的数据往往会受到各种因素的影响而呈非线性的形式，而最小二乘法受检测硬件和检测环境的影响较大，因此采用最小二乘法线性拟合的方式难以获得需要的拟合精度等技术问题。

本发明技术方案：

一种SF₆中CO₂浓度反演验证方法，所述方法包括：

步骤1、采集二次谐波峰值信号和浓度；

步骤2、将数据乱序，选取不同样本点作为训练集和测试集；

步骤3、对数据进行归一化处理；

步骤4、采用训练集建立KELM模型；

步骤5、将KELM模型的参数设置成MSSFO算法寻找的最优解训练好KELM模型，利用训练好的KELM模型对测试集进行浓度反演。

二次谐波信号的获取方法为：采用TDLAS技术通过TDLAS实验装置获取，光源采用发射波长为2004nm的半导体激光器，最大输出功率为3mW，激光器波长是通过调节激光器温度和驱动电流控制得到，驱动电流为40Hz三角波与72kHz正弦波的叠加信号，调制激光经透镜准直后穿过吸收气室，吸收气室长度为24cm，被气室内被测气体选择吸收后由气室另一侧的光电探测器接收，然后通过锁相放大器提取出吸收光谱的二次谐波信号。

采用三角波作为调制信号，在一个周期内会得到两个光谱吸收峰，通过周期截取只保留一个光谱吸收峰的数据，做背景扣除和峰值读取操作最后得到的峰值数据。