CN112129404B - 提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的方法及装置，本发明包括采集油浸式配电变压器的噪声信号；对噪声信号进行分帧处理；计算每帧噪声信号的噪声信号有效值；查找噪声信号有效值最小的有效值最小帧信号；判断找到的有效值最小帧信号是否为平稳信号，若为平稳信号则对该平稳信号进行滤波得到纯净的变压器声信号，并根据纯净的变压器声信号计算出变压器声压级。本发明能够降低工厂强背景噪声对于油浸式配电变压器出厂噪声测量的干扰，提高油浸式配电变压器噪声测量精度，具有检测效率高的优点。

Description

提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的方法及装置
技术领域
本发明涉及变压器声级测量技术，具体涉及一种提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的方法及装置。
背景技术
噪声测试是判断油浸式配电变压器噪声辐射大小的重要过程，决定了产品质量以及产品安装后是否存在噪声超标风险。因此，油浸式配电变压器出厂时需要进行噪声测试。出厂测试一般在变压器生产车间进行，车间背景噪声嘈杂，直接检测声压级误差大。现场检测工作人员通常需要等待背景噪声降低后才能开始测量，测量过程耗时长、效率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的方法及装置，本发明能够降低工厂强背景噪声对于油浸式配电变压器出厂噪声测量的干扰，提高油浸式配电变压器噪声测量精度，具有检测效率高的优点。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的方法，包括：
1)采集油浸式配电变压器的噪声信号；
2)对噪声信号进行分帧处理；
3)计算每帧噪声信号的噪声信号有效值；
4)查找噪声信号有效值最小的有效值最小帧信号；
5)判断找到的有效值最小帧信号是否为平稳信号，若为平稳信号则对该平稳信号进行滤波得到纯净的变压器声信号，并根据纯净的变压器声信号计算出变压器声压级。
可选地，步骤2)对噪声信号进行分帧处理是指采用窗函数对信号进行分帧。
可选地，所述采用窗函数对信号进行分帧时，上一帧信号与下一帧信号之间存在重叠。
可选地，步骤5)中判断找到的有效值最小帧信号是否为平稳信号具体是指计算有效值最小帧信号的包络线，计算出包络线的斜率，判断包络线的斜率的绝对值是否超过预设阈值，若超过预设阈值则判定找到的有效值最小帧信号是否为平稳信号；否则判定找到的有效值最小帧信号是否为平稳信号非平稳信号。
可选地，步骤5)中对该平稳信号进行滤波具体是指对该平稳信号进行梳状滤波与低通滤波处理。
可选地，所述梳状滤波是指采用中心频率为50Hz的整数倍的梳状滤波器进行滤波。
可选地，所述低通滤波处理是指采用截止频率为1kHz的低通滤波器进行滤波。
此外，本发明还提供一种提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的装置，包括：
噪声采集程序单元，用于采集油浸式配电变压器的噪声信号；
分帧处理程序单元，用于对噪声信号进行分帧处理；
有效值计算程序单元，用于计算每帧噪声信号的噪声信号有效值；
最小帧查找程序单元，用于查找噪声信号有效值最小的有效值最小帧信号；
平稳信号判断及处理程序单元，用于判断找到的有效值最小帧信号是否为平稳信号，若为平稳信号则对该平稳信号进行滤波得到纯净的变压器声信号，并根据纯净的变压器声信号计算出变压器声压级。
此外，本发明还提供一种提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的装置，包括相互连接的微处理器和存储器，所述微处理器被编程或配置以执行所述提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的方法的步骤，或者所述存储器中存储有被编程或配置以执行所述提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的方法的计算机程序。
此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有被编程或配置以执行所述提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的方法的计算机程序。
和现有技术相比，本发明具有下述优点：本发明包括采集油浸式配电变压器的噪声信号；对噪声信号进行分帧处理；计算每帧噪声信号的噪声信号有效值；查找噪声信号有效值最小的有效值最小帧信号；判断找到的有效值最小帧信号是否为平稳信号，若为平稳信号则对该平稳信号进行滤波得到纯净的变压器声信号，并根据纯净的变压器声信号计算出变压器声压级。本发明能够降低工厂强背景噪声对于油浸式配电变压器出厂噪声测量的干扰，提高油浸式配电变压器噪声测量精度，具有检测效率高的优点。
附图说明
图1为本发明实施例方法的基本流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的方法包括：
1)采集油浸式配电变压器的噪声信号；
2)对噪声信号进行分帧处理；
3)计算每帧噪声信号的噪声信号有效值；
4)查找噪声信号有效值最小的有效值最小帧信号；
5)判断找到的有效值最小帧信号是否为平稳信号，若为平稳信号则对该平稳信号进行滤波得到纯净的变压器声信号，并根据纯净的变压器声信号计算出变压器声压级。
本实施例中，步骤1)采集油浸式配电变压器的噪声信号时，变压器噪声信号采样率为48kHz，采样时间为3s。
本实施例中，步骤2)对噪声信号进行分帧处理是指采用窗函数对信号进行分帧。作为一种可选的实施方式，本实施例中采用的窗函数为Hamming窗函数(汉明窗函数)。作为一种可选的实施方式，本实施例中采用窗函数对信号进行分帧时，上一帧信号与下一帧信号之间存在重叠，重叠信号长度具体为4800，使得噪声信号一共分为29帧。
本实施例中，步骤5)中判断找到的有效值最小帧信号是否为平稳信号具体是指计算有效值最小帧信号的包络线，计算出包络线的斜率，判断包络线的斜率的绝对值是否超过预设阈值，若超过预设阈值则判定找到的有效值最小帧信号是否为平稳信号；否则判定找到的有效值最小帧信号是否为平稳信号非平稳信号。本实施例中，步骤5)中对该平稳信号进行滤波具体是指对该平稳信号进行梳状滤波与低通滤波处理。其中：梳状滤波是指采用中心频率为50Hz的整数倍的梳状滤波器进行滤波；低通滤波处理是指采用截止频率为1kHz的低通滤波器进行滤波。
本实施例中，查找有效值最小的帧为第2帧，即变压器噪声信号中第4801～14400个数据点。计算第2帧信号的包络线，如果包络线的斜率大于0.05，则判断该帧信号为非平稳信号，返回步骤1)重新检测。反之，则判断该帧信号为平稳信号。
本实施例中，第2帧信号为平稳信号。由于变压器工厂背景噪声嘈杂，突发性噪声较多，而变压器噪声为平稳信号，选取有效值最小的帧信号有利于降低工厂背景噪声干扰，提高变压器噪声测量精度。由于油浸式配电变压器噪声频谱主要集中在1kHz范围内50Hz及其整数倍频率分量上。因此，设计中心频率为50Hz及其整数倍的梳状滤波器，对第2帧信号进行滤波处理，之后将梳状滤波处理后的信号利用截止频率为1kHz的低通滤波器进行处理，得出纯净的变压器声信号，最后对纯净的变压器声信号进行声压级计算即可得出准确的油浸式配电变压器噪声值。
综上所述，本实施例提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的方法包括测量油浸式配电变压器噪声信号，对噪声信号进行分帧处理，计算每帧噪声信号的有效值，查找噪声信号有效值最小的帧，判断有效值最小帧信号是否为平稳信号，若为平稳信号则进行梳状滤波与低通滤波处理，得出纯净的变压器声信号，计算得出变压器声压级。本发明能够降低工厂强背景噪声对于油浸式配电变压器出厂噪声测量的干扰，提高油浸式配电变压器噪声测量精度，具有检测效率高的优点。
此外，本实施例还提供一种提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的装置，包括：
噪声采集程序单元，用于采集油浸式配电变压器的噪声信号；
分帧处理程序单元，用于对噪声信号进行分帧处理；
有效值计算程序单元，用于计算每帧噪声信号的噪声信号有效值；
最小帧查找程序单元，用于查找噪声信号有效值最小的有效值最小帧信号；
平稳信号判断及处理程序单元，用于判断找到的有效值最小帧信号是否为平稳信号，若为平稳信号则对该平稳信号进行滤波得到纯净的变压器声信号，并根据纯净的变压器声信号计算出变压器声压级。
此外，本实施例还提供一种提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的装置，包括相互连接的微处理器和存储器，所述微处理器被编程或配置以执行前述提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的方法的步骤，或者所述存储器中存储有被编程或配置以执行前述提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的方法的计算机程序。
此外，本实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有被编程或配置以执行前述提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的方法的计算机程序。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可读存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的方法，其特征在于，包括：
1）采集油浸式配电变压器的噪声信号；
2）对噪声信号进行分帧处理；
3）计算每帧噪声信号的噪声信号有效值；
4）查找噪声信号有效值最小的有效值最小帧信号；
5）判断找到的有效值最小帧信号是否为平稳信号，若为平稳信号则对该平稳信号进行滤波得到纯净的变压器声信号，并根据纯净的变压器声信号计算出变压器声压级；所述判断找到的有效值最小帧信号是否为平稳信号具体是指计算有效值最小帧信号的包络线，计算出包络线的斜率，判断包络线的斜率的绝对值是否超过预设阈值，若超过预设阈值则判定找到的有效值最小帧信号为平稳信号；否则判定找到的有效值最小帧信号为非平稳信号；所述对该平稳信号进行滤波具体是指对该平稳信号进行梳状滤波与低通滤波处理，所述梳状滤波是指采用中心频率为50Hz的整数倍的梳状滤波器进行滤波，所述低通滤波处理是指采用截止频率为1kHz的低通滤波器进行滤波。
2.根据权利要求1所述的提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的方法，其特征在于，步骤2）对噪声信号进行分帧处理是指采用窗函数对信号进行分帧。
3.根据权利要求2所述的提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的方法，其特征在于，所述采用窗函数对信号进行分帧时，上一帧信号与下一帧信号之间存在重叠。
4.一种提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的装置，其特征在于，包括：
噪声采集程序单元，用于采集油浸式配电变压器的噪声信号；
分帧处理程序单元，用于对噪声信号进行分帧处理；
有效值计算程序单元，用于计算每帧噪声信号的噪声信号有效值；
最小帧查找程序单元，用于查找噪声信号有效值最小的有效值最小帧信号；
平稳信号判断及处理程序单元，用于判断找到的有效值最小帧信号是否为平稳信号，若为平稳信号则对该平稳信号进行滤波得到纯净的变压器声信号，并根据纯净的变压器声信号计算出变压器声压级；所述判断找到的有效值最小帧信号是否为平稳信号具体是指计算有效值最小帧信号的包络线，计算出包络线的斜率，判断包络线的斜率的绝对值是否超过预设阈值，若超过预设阈值则判定找到的有效值最小帧信号为平稳信号；否则判定找到的有效值最小帧信号为非平稳信号；所述对该平稳信号进行滤波具体是指对该平稳信号进行梳状滤波与低通滤波处理，所述梳状滤波是指采用中心频率为50Hz的整数倍的梳状滤波器进行滤波，所述低通滤波处理是指采用截止频率为1kHz的低通滤波器进行滤波。
5.一种提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的装置，包括相互连接的微处理器和存储器，其特征在于，所述微处理器被编程或配置以执行权利要求1～3中任意一项所述提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的方法的步骤，或者所述存储器中存储有被编程或配置以执行权利要求1～3中任意一项所述提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的方法的计算机程序。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质中存储有被编程或配置以执行权利要求1～3中任意一项所述提高油浸式配电变压器出厂噪声测量精度的方法的计算机程序。
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