申请/专利权人：国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司;武汉大学

申请日：2021-06-29

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN113447777B

主分类号：G01R31/12

分类号：G01R31/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2021.10.22#实质审查的生效;2021.09.28#公开

摘要：本发明涉及一种超声波到达时刻自动获取方法。一种基于多重判据的超声波到达时刻自动获取方法，其特征在于包括如下步骤：1准备开关柜局部放电监测系统；2滤除直流分量；3滤除目标信号得到噪声信号x0n；4噪声最大振幅A的计算；5设定阈值B作为第一判据；6基于小波阈值去噪的方法来滤除信号x2n中的噪声，得到待处理信号xn；7使用极值作为第二判据，选取检验点n0之后的两个相邻极值点信号频率n1,n2进行判断；8使用频率作为第三判据；9检验上一极值点；经过上述三个判据进行依次判断，对接收到的声波信号进行幅值与频率的甄别，获取到超声波的到达时刻。该方法能够有效降低超声波到达时刻获取误差，提高定位准确度。

主权项：1.一种基于多重判据的超声波到达时刻自动获取方法，其特征在于包括如下步骤：1准备开关柜局部放电监测系统；2滤除直流分量：设滤除直流分量后的信号为x2n，则有 式中，x2n为滤除直流分量后的信号，N为采样点数量，x1n为超声波信号；3滤除目标信号得到噪声信号x0n；4噪声最大振幅A的计算方式为 式中，A为噪声最大振幅，n为采样序号，x0n为噪声信号，N为采样点数量；5设定阈值B作为第一判据，若检验点n0的声信号大于设定阈值B，则使用下一判据进行判断，反之则认为不是目标信号而是噪声信号x0n；设定阈值B的计算方式为B＝kA3式中，B为设定阈值，A为噪声最大振幅，k为可靠性系数，k越大，表示此时的声信号为目标信号的可能性越高，但距离目标信号到达时刻也越远；选取k＝1.1为基准点，k≥1.1时，此时的声信号为目标信号；k1.1时，此时的声信号为噪声信号；6基于小波阈值去噪的方法来滤除信号x2n中的噪声，得到待处理信号xn；7使用极值作为第二判据，选取检验点n0之后的两个相邻极值点信号频率n1,n2进行判断，若这两个极值异号且绝对值均大于设定阈值B，则使用下一判据进行判断，反之则认为不是目标信号而是噪声信号；8使用频率作为第三判据，第二判据中两个相邻极值点信号频率n1,n2之间的时间间隔即为周期的一半，据此可计算出信号频率f，若此频率在目标信号频率附近的某个范围内，则认为此时声信号为目标信号，反之则认为是噪声信号；信号频率f计算方式为 式中，f为信号频率，Fs为采样频率，n1,n2为两个相邻极值点信号频率；9检验上一极值点，实际超声波信号到达时，其振幅总是先增大后减小，则在进行阈值判断时；在确定当前检验点n0为目标信号以后，需要检验上一极值点n-1与n1之间的时间间隔，若此时间间隔满足式4中的要求，则继续检验n-2；反之则认为n0为超声波到达时刻；依次类推直至检验的极值点时间间隔不满足式4中的要求，认为最后一个通过检验的极值点为超声波到达时刻。

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