[發明專利]一種用于絕緣紙老化評估的近紅外光譜噪聲數據處理方法

在審

• 申請號: 202011055673.9
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN111999261A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 陳曉琳;符傳福;李欣然;陳林聰
• 申請（專利權）人: 海南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359;G01N21/3563
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 陳歡

1.一種用于絕緣紙老化評估的近紅外光譜噪聲數據處理方法，其特征在于，包括下列步驟：

獲取絕緣紙近紅外光譜x₁，去除所述近紅外光譜x₁中的第一噪聲波段w₁，得到絕緣紙近紅外光譜x₂；

去除所述近紅外光譜x₂中的第二噪聲波段w₂，得到絕緣紙近紅外光譜x₃；

基于Savitzky-Golay卷積法獲得去除基線漂移后的近紅外光譜x_smooth；

通過主成分分析法提取所述近紅外光譜x_smooth中能夠表征絕緣紙老化程度的主成分數據PC。

2.根據權利要求1所述的一種用于絕緣紙老化評估的近紅外光譜噪聲數據處理方法，其特征在于，所述第一噪聲波段w₁包括850nm～950nm以及2100nm～2200nm。

3.根據權利要求1所述的一種用于絕緣紙老化評估的近紅外光譜噪聲數據處理方法，其特征在于，所述第二噪聲波段w₂包括1900nm～2000nm。

4.根據權利要求1所述的一種用于絕緣紙老化評估的近紅外光譜噪聲數據處理方法，其特征在于，基于Savitzky-Golay卷積法計算去除基線漂移的近紅外光譜x_smooth，包括下列步驟：

設置平滑窗口的寬度以及擬合階次；

通過下式對絕緣紙近紅外光譜x₃中的每個數據點進行加窗處理：

其中，m為窗口寬度，P_s為平滑窗口中第s個數據點對應的平滑系數，所述平滑系數通過下式計算：

P_s＝x_l+s′/x_l+s

其中，x_l+s′為第l+s個點的光譜吸光度擬合值，x_l+s為第l+s個點的光譜吸光度真實值；

多個加窗后的數據點的集合構成去除基線漂移后的近紅外光譜x_smooth。

5.根據權利要求4所述的一種用于絕緣紙老化評估的近紅外光譜噪聲數據處理方法，其特征在于，通過最小二乘法對絕緣紙近紅外光譜x₃進行擬合獲得x_l+s。

6.根據權利要求5所述的一種用于絕緣紙老化評估的近紅外光譜噪聲數據處理方法，其特征在于，通過主成分分析法提取所述近紅外光譜x_smooth中能夠表征絕緣紙老化程度的主成分數據PC，包括：

選取近紅外光譜x_smooth中多個老化程度不同的數據點構成紅外光譜矩陣X；

計算所述紅外光譜矩陣X的協方差矩陣V，并求解協方差矩陣V的特征值，選取數值最大的特征值λ₁及其特征向量a₁，并計算第一主成分PC₁；

按照特征值數值λ₁≥λ₂≥…≥λ_i(0＜i＜p)順序排序，且根據對應特征向量a₁，a₂，...，a_i(0＜i＜p)相互交互的原則計算協方差矩陣V的其余特征值；

計算第h(0＜h＜i)主成分得分PC_h：

其中，x_j是紅外光譜矩陣X中的第j列向量，a_hj是特征向量a_h的第j個分量，p為最大主成分個數；

選取i個主成分表征絕緣紙老化程度，其具體形式為：PC＝[PC₁，PC₂，PC₃...PC_i]。