一种消除环境噪声的振动波滤波方法、系统、设备和介质与流程

本发明涉及振动波滤波，尤其涉及一种消除环境噪声的振动波滤波方法、系统、设备和介质。

背景技术：

1、随着配网的建设，配电开关的机械性能质量问题日益突出，很多电气故障通常也是由机械故障演化而来。主要的配电开关机械故障包括触头磨损、环卡涩、静触头松动、触头卡涩、支架断裂等问题，由于开关厂商众多，开关方式和开断技术也在不断更新，单一依靠电气特征进行诊断的方式，日益不能满足现今的形式需求，因此，采用机械振动波对设备进行监测成为了一项重要的监测手段。

2、然而，目前通过分合闸冲击下的振动波监测可以有效的发现一些机械异常问题，但采用上述方式时，由于配电开关都安装在室外，日常振动波监测的干扰因素较多，从一定程度上制约了通过振动波特征进行开关机械问题的监测可靠性。

3、因此，现有的技术通常采用光纤陀螺仪的振动数据进行滤波处理，但上述方法的振动噪声抑制方法有缺陷，无法针对室外嘈杂环境比如鸟声、车声和人声采用滤波方法，无法给出相对纯净的开关机械状态的振动波，造成辨别准确性较低。

技术实现思路

1、本发明提供了一种消除环境噪声的振动波滤波方法、系统、设备和介质，解决了现有的技术无法针对室外嘈杂环境比如鸟声、车声和人声采用滤波方法，无法给出相对纯净的开关机械状态的振动波，造成辨别准确性较低的技术问题。

2、本发明第一方面提供的一种消除环境噪声的振动波滤波方法，包括：

3、响应于振动波滤波指令请求，获取所述振动波滤波指令请求对应的中压配电开关的目标振动波形数据；

4、将所述目标振动波形数据输入预设的目标检测模型，提取所述目标振动波形数据对应的强度峰值数据、预设波形时间数据和振动波频率；

5、将所述目标振动波形数据中的振动波实时波形数据对应的强度峰值数据、预设波形时间数据和振动波频率输入预设故障判断模型，输出故障值；

6、基于预设故障阈值，确定所述故障值的故障结果；

7、采用所述目标振动波形数据中的第二振动波形数据和振动波实时波形数据分别对应的强度峰值数据，计算所述故障结果的真实值；

8、判断所述真实值是否大于或等于预设真实阈值，根据判断结果确定所述故障结果的故障信号。

9、可选地，所述响应于振动波滤波指令请求，获取所述振动波滤波指令请求对应的中压配电开关的目标振动波形数据的步骤，包括：

10、响应于振动波滤波指令请求，确定所述振动波滤波指令请求对应的中压配电开关；

11、采用振动波数据采集设备分别采集处于无噪声环境和处于安装环境下的中压配电开关的第一振动波数据和振动波实时波形数据；

12、采用波形采集设备采集处于中压配电开关预设区域内的鸟声声波波形数据、车声声波波形数据和人声声波波形数据；

13、采用所述鸟声声波波形数据、所述车声声波波形数据和所述人声声波波形数据，生成第二振动波形数据；

14、采用所述第一振动波形数据、所述振动波实时波形数据和所述第二振动波形数据，生成目标振动波形数据。

15、可选地，所述将所述目标振动波形数据输入预设的目标检测模型，提取所述目标振动波形数据对应的强度峰值数据、预设波形时间数据和振动波频率的步骤，包括：

16、按照预设占比系数划分所述目标振动波形数据中的各个波形数据处于不同时间点的峰值，生成训练集和测试集；

17、将所述训练集对应的波形数据输入预设的初始检测模型进行训练，生成更新检测模型；

18、将所述测试集对应的波形数据输入所述更新检测模型进行测试，生成目标检测模型；

19、将所述振动波实时波形数据输入所述目标检测模型，提取所述振动波实时波形数据对应的强度峰值数据、预设波形时间数据和振动波频率；

20、将所述第二振动波形数据输入所述目标检测模型，提取所述第二振动波形数据对应的强度峰值数据。

21、可选地，所述将所述目标振动波形数据中的振动波实时波形数据对应的强度峰值数据、预设波形时间数据和振动波频率输入预设故障判断模型，输出故障值的步骤，包括：

22、将所述目标振动波形数据中的振动波实时波形数据对应的强度峰值数据、预设波形时间数据和振动波频率输入预设故障判断模型；其中，所述预设故障判断模型的计算公式为：

23、

24、式中，f为故障值，a1为时间占比系数，a2为峰值占比系数，a3为频率占比系数，tmax-tmin为设定的频率波时间安全范围，tm为振动波时间安全范围中最接近t1的值，xmax-xmin为设定的振动波强度安全范围值，xm为振动波强度安全范围中最接近xfz的值，kmax-kmin为设定的振动频率安全范围，km为振动频率安全范围中最接近kfz的值，1＝a1+a2+a3；

25、通过所述预设故障判断模型计算所述振动波实时波形数据的故障值。

26、可选地，所述基于预设故障阈值，确定所述故障值的故障结果的步骤，包括：

27、判断所述故障值是否大于或等于预设故障阈值；

28、若是，则确定发生故障，生成发生故障结果；

29、若否，则确实未发生故障，生成未发生故障结果。

30、可选地，所述采用所述目标振动波形数据中的第二振动波形数据和振动波实时波形数据分别对应的强度峰值数据，计算所述故障结果的真实值的步骤，包括：

31、获取所述目标振动波形数据中的第二振动波形数据和振动波实时波形数据；

32、计算所述第二振动波形数据中的鸟声声波波形数据、车声声波波形数据和人声声波波形数据分别对应的总个数，分别生成鸟声总个数、车声总个数和人声总个数；

33、采用所述鸟声声波波形数据、所述车声声波波形数据、所述人声声波波形数据和所述振动波实时波形数据分别对应的强度峰值数据以及所述鸟声总个数、所述车声总个数和所述人声总个数输入预设真实值模型；

34、通过所述预设真实值模型计算所述故障结果的真实值。

35、可选地，所述判断所述真实值是否大于或等于预设真实阈值，根据判断结果确定所述故障结果的故障信号的步骤，包括：

36、判断所述真实值是否大于或等于预设真实阈值；

37、若是，则确定所述故障结果为假故障信号，无需报警；

38、若否，则确定所述故障结果为故障信号，生成报警信息。

39、本发明第二方面提供的一种消除环境噪声的振动波滤波系统，包括：

40、目标振动波形数据模块，用于响应于振动波滤波指令请求，获取所述振动波滤波指令请求对应的中压配电开关的目标振动波形数据；

41、振动波频率模块，用于将所述目标振动波形数据输入预设的目标检测模型，提取所述目标振动波形数据对应的强度峰值数据、预设波形时间数据和振动波频率；

42、故障值模块，用于将所述目标振动波形数据中的振动波实时波形数据对应的强度峰值数据、预设波形时间数据和振动波频率输入预设故障判断模型，输出故障值；

43、故障结果模块，用于基于预设故障阈值，确定所述故障值的故障结果；

44、真实值模块，用于采用所述目标振动波形数据中的第二振动波形数据和振动波实时波形数据分别对应的强度峰值数据，计算所述故障结果的真实值；

45、故障信号模块，用于判断所述真实值是否大于或等于预设真实阈值，根据判断结果确定所述故障结果的故障信号。

46、本发明第三方面提供的一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上述任一项所述的消除环境噪声的振动波滤波方法的步骤。

47、本发明第四方面提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如上述任一项所述的消除环境噪声的振动波滤波方法。

48、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

49、本发明通过响应于振动波滤波指令请求，获取振动波滤波指令请求对应的中压配电开关的目标振动波形数据；将目标振动波形数据输入预设的目标检测模型，提取目标振动波形数据对应的强度峰值数据、预设波形时间数据和振动波频率；将目标振动波形数据中的振动波实时波形数据对应的强度峰值数据、预设波形时间数据和振动波频率输入预设故障判断模型，输出故障值；基于预设故障阈值，确定故障值的故障结果；采用目标振动波形数据中的第二振动波形数据和振动波实时波形数据分别对应的强度峰值数据，计算故障结果的真实值；判断真实值是否大于或等于预设真实阈值，根据判断结果确定故障结果的故障信号。解决了现有的技术无法针对室外嘈杂环境比如鸟声、车声和人声采用滤波方法，无法给出相对纯净的开关机械状态的振动波，造成辨别准确性较低的技术问题。

50、本发明将采集的实时波形数据代入构建好的中压配电开关故障滤波模型，实时监测振动波数据，识别是否发生故障，将判断结果与实时波形数据代入真实值识别策略中，进行判断结果的真实性识别，输出故障类型和判断的真实性，将真实值与真实阈值进行对比，判断是否进行报警，提高了判断的真实性，针对中压配电开关安装分布环境多样复杂，干扰波多，对采样振动波的滤波需要具备自适应的特定应用需求。