[發明專利]一種變壓器振動噪聲源全頻域識別方法

在審

• 申請號: 201810533401.1
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108981903A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 黎大健;余長廳;陳梁遠;張玉波;張磊;趙堅;顏海俊;賀德華
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 南寧東智知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 45117
• 代理人: 戴燕桃;巢雄輝

1.一種變壓器振動噪聲源全頻域識別方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)采集并測量變壓器振動噪聲源的聲壓信號，測量到的聲壓信號的頻率為f，對所述測量到的聲壓信號進行頻域劃分，分界頻率為f₀，f≤f₀的為低頻噪聲聲壓信號，f>f₀的為高頻噪聲聲壓信號；

(2)聲全息測量面測量步驟(1)的所述測量到的聲壓信號，對聲全息測量面測量得的聲壓信號進行濾波后選取低頻噪聲聲壓信號進行波數域補零外推得到外推后的低頻噪聲聲壓信號，根據所述外推后的低頻噪聲聲壓信號得到外推聲全息面頻域角譜；

(3)根據步驟(2)的所述外推聲全息面頻域角譜得到聲全息法重建的低頻噪聲聲壓信號和低頻噪聲法向振速頻域角譜，根據所述低頻噪聲法向振速頻域角譜得到低頻噪聲法向振速；

(4)波束形成測量面測量步驟(1)測量得到的聲壓信號，對波束形成測量面測量得的聲壓信號進行濾波后選取高頻噪聲聲壓信號進行加權延遲求和得到波速形成法重建的高頻噪聲聲壓信號；

(5)根據步驟(4)的所述波速形成法重建的高頻噪聲聲壓信號得到高頻噪聲頻域角譜，根據所述高頻噪聲頻域角譜得到高頻噪聲法向振速頻域角譜，根據所述高頻噪聲法向振速頻域角譜得到高頻噪聲法向振速；

(6)根據步驟(3)的所述聲全息法重建的低頻噪聲聲壓信號和步驟(4)的所述波速形成法重建的高頻噪聲聲壓信號計算得到全頻域噪聲聲壓信號，根據步驟(3)的所述低頻噪聲法向振速和步驟(5)的所述高頻噪聲法向振速計算得到全頻域噪聲法向振速，輸出所述全頻域噪聲聲壓信號和所述全頻域噪聲法向振速。

2.根據權利要求1所述的變壓器振動噪聲源全頻域識別方法，其特征為：所述步驟(1)中采用傳感器采集所述變壓器振動噪聲源的聲壓信號，傳感器的采集方式為掃描法或快照法。

3.根據權利要求2所述的變壓器振動噪聲源全頻域識別方法，其特征為：所述傳感器采用陣列方式進行放置，所述傳感器陣列方式為螺旋形、圓形、矩形、十字型或線型方式。

4.根據權利要求1所述的變壓器振動噪聲源全頻域識別方法，其特征為：所述步驟(1)的分界頻率為：

式中，f₀為分界頻率，在變壓器振動噪聲聲源的輻射場中，c為聲音傳播速度，d₁為聲全息測量面與變壓器振動噪聲聲源面距離，d₂為波束形成測量面與變壓器振動噪聲聲源面距離。

5.根據權利要求2所述的變壓器振動噪聲源全頻域識別方法，其特征在于：所述步驟(2)中的波數域補零外推步驟如下：

①對聲全息測量面的孔徑內測量濾波得的低頻噪聲聲壓信號波數域補零到變壓器振動噪聲聲源面的2倍得到第一次補零外推的結果

②第i次補零外推的結果為對按下式進行波數域外推處理：

式中，λ(aⁱ)是一個低通濾波器，aⁱ為第i次迭代過程的濾波器因子，F,F^-1分別表示二維連續傅立葉變換及其逆變換；

③將中位于聲全息測量面N內的部分用替換，得到

④計算濾波器因子變化率Δaⁱ＝|aⁱ-a^i-1|；

當Δa^i-1>ε時，ε為給定精度要求，轉步驟②繼續迭代；

當Δa^i-1<ε時，保存所得Δa^i-1，繼續進行試探性迭代，如果試探性迭代中每次計算的Δa均小于前面保存的Δa^i-1，停止迭代，取最后一次迭代所得的為波數域補零外推后的低頻噪聲聲壓信號；否則縮小ε，i＝i+1轉步驟②繼續迭代；

⑤取波數域補零外推結果

6.根據權利要求5所述的變壓器振動噪聲源全頻域識別方法，其特征為：所述低通濾波器為正則化濾波器，且采用共軛梯度最小均方法，所述低通濾波器的正則化參數采用L曲線準則和廣義交叉互驗法。