信号降噪方法、装置、设备以及存储介质与流程

本发明实施例涉及信号降噪，尤其涉及信号降噪方法、装置、设备以及存储介质。

背景技术：

1、气体绝缘开关设备(gas insulated switchgear,gis)因为结构紧凑、可靠性高等优点被广泛应用在电力系统中。根据历年设备运行的故障统计，电路绝缘体长期工作在高温、高压等恶劣运行环境导致的绝缘故障占整个故障类型的80％左右，而局部放电(partial discharge,pd)是造成电力设备绝缘缺陷的主要原因，因此，及时发现gis内部潜伏性故障对设备的安全运行意义重大。

2、特高频局部放电检测技术(ultra high frequency,uhf)是通过检测gis辐射出的特高频电磁波信号来分析诊断局部缺陷的方法，在线监测pd信号时极易受电磁载波通信、高频信号保护引起的连续周期性干扰以及其他设备产生的脉冲型干扰的影响。导致检测到的pd信号出现严重的波形畸变甚至淹没在噪声干扰信号中。因此，亟需一种pd uhf信号噪声干扰的抑制方法。

3、小波阈值降噪是一种常用的信号处理技术，通常设置一个适宜的阈值使信号和噪声分离。然而，现有技术中，小波阈值降噪方法具有降噪效果较差的问题。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种信号降噪方法、装置、设备以及存储介质，以解决对原始局部放电特高频信号降噪效果较差的问题，所获得的目标局部放电特高频波形信噪比更高，降噪效果更好，且能保留更多的局部放电特征，从而有利于进行电力设备绝缘缺陷类型的识别。

2、根据本发明的一方面，提供了一种信号降噪方法，包括：获取原始局部放电特高频信号；基于设定适应度函数对原始局部放电特高频信号进行迭代分解，获得多个第一目标固有模态函数imf分量；基于第一目标imf分量的峭度值将多个第一目标imf分量划分为多个第二目标imf分量以及多个第三目标imf分量；基于目标小波系数和目标小波阈值对所述多个第二目标imf分量进行去噪，获得多个去噪后的第二目标imf分量；基于所述多个去噪后的第二目标imf分量以及所述多个第三目标imf分量确定目标局部放电特高频信号。

3、根据本发明的另一方面，提供了一种信号降噪装置，包括：原始局部放电特高频信号获取模块，用于获取原始局部放电特高频信号；迭代分解模块，用于基于设定适应度函数对原始局部放电特高频信号进行迭代分解，获得多个第一目标固有模态函数imf分量；划分模块，用于基于第一目标imf分量的峭度值将多个第一目标imf分量划分为多个第二目标imf分量以及多个第三目标imf分量；去噪模块，用于基于目标小波系数和目标小波阈值对所述多个第二目标imf分量进行去噪，获得多个去噪后的第二目标imf分量；目标局部放电特高频信号确定模块，用于基于所述多个去噪后的第二目标imf分量以及所述多个第三目标imf分量确定目标局部放电特高频信号。

4、根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

5、至少一个处理器；以及

6、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

7、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的信号降噪方法。

8、根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的信号降噪方法。

9、本发明实施例的技术方案，通过获取原始局部放电特高频信号；基于设定适应度函数对原始局部放电特高频信号进行迭代分解，获得多个第一目标固有模态函数imf分量；基于第一目标imf分量的峭度值将多个第一目标imf分量划分为多个第二目标imf分量以及多个第三目标imf分量；基于目标小波系数和目标小波阈值对所述多个第二目标imf分量进行去噪，获得多个去噪后的第二目标imf分量；基于所述多个去噪后的第二目标imf分量以及所述多个第三目标imf分量确定目标局部放电特高频信号。本公开实施例，通过目标小波系数和目标小波阈值对多个第二目标imf分量进行去噪，获得多个去噪后的第二目标imf分量，基于去噪后的多个第二目标imf分量以及多个第三目标imf分量确定目标局部放电特高频信号的方式，可以解决对原始局部放电特高频信号降噪效果较差的问题，所获得的目标局部放电特高频波形信噪比更高，降噪效果更好，且能保留更多的局部放电特征，从而有利于进行电力设备绝缘缺陷类型的识别。

10、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种信号降噪方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于设定适应度函数对原始局部放电特高频信号进行迭代分解，获得多个第一目标固有模态函数imf分量，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中，所述设定适应度函数公式如下：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于第一目标imf分量的峭度值将多个第一目标imf分量划分为多个第二目标imf分量以及多个第三目标imf分量，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中，所述峭度值的计算公式如下：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于目标小波系数和目标小波阈值对所述多个第二目标imf分量进行去噪，获得多个去噪后的第二目标imf分量，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其中，所述目标小波阈值的公式如下：

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其中，所述目标小波系数的公式如下：

9.一种信号降噪装置，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述迭代分解模块具体用于：

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，其中，所述设定适应度函数公式如下：

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述划分模块具体用于：

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，其中，所述峭度值的计算公式如下：

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述去噪模块具体用于：

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，其中，所述目标小波阈值的公式如下：

16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，其中，所述目标小波系数的公式如下：

17.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

18.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述的信号降噪方法。

技术总结
本发明实施例公开了一种信号降噪方法、装置、设备以及存储介质，该方法包括：获取原始局部放电特高频信号；基于设定适应度函数对原始局部放电特高频信号进行迭代分解，获得多个第一目标固有模态函数IMF分量；基于第一目标IMF分量的峭度值将多个第一目标IMF分量划分为多个第二目标IMF分量以及多个第三目标IMF分量；基于目标小波系数和目标小波阈值对所述多个第二目标IMF分量进行去噪，获得多个去噪后的第二目标IMF分量；基于所述多个去噪后的第二目标IMF分量以及所述多个第三目标IMF分量确定目标局部放电特高频信号。本公开实施例，可以解决对原始局部放电特高频信号降噪效果较差的问题，提升信号降噪效果。

技术研发人员：许洪华,苑超,申张亮,丁晓森,许自强,陈昊,叶昱媛,朱雷
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司南京供电分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/11