本发明涉及变压器声级测量技术，具体涉及一种变压器噪声抗环境干扰检测方法及系统。
背景技术：
变压器噪声测量是变电站噪声治理、纠纷测试以及变压器运行状态评价过程中需要开展的重要工作。实际声级检测过程中，变压器声信号难免受到外界环境噪声的干扰，如汽车鸣笛、动物鸣叫等。现场检测工作人员通常需要等待漫长的时间，直至环境噪声干扰消失后才能继续测量，测量周期较长，测量效率低。对于持续出现的环境噪声，检测工作甚至无法开展。目前，常规的变压器噪声测量方法无法避免环境噪声的干扰，直接测量获得的结果与变压器实际声级水平存在较大误差。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种变压器噪声抗环境干扰检测方法及系统，本发明能够降低变压器噪声测量过程中周边环境噪声的干扰，提高变压器噪声测试精度，具有易于实现、检测效率与精度高的优点。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种变压器噪声抗环境干扰检测方法，实施步骤包括：
1）采集一段时间的变压器声信号；
2）对获得的变压器声信号进行分帧处理；
3）计算每帧变压器声信号的声压级，找出声压级最小的帧；
4）对声压级最小的帧的变压器声信号进行滤波处理得到纯净变压器声信号；
5）计算纯净变压器声信号的声压级。
可选地，步骤2）中对获得的变压器声信号进行分帧处理时，相邻帧之间存在数据重叠部分。
可选地，所述数据重叠部分包含的变压器声信号采样数据点数量为每帧包含变压器声信号采样数据点数量的一半。
可选地，步骤4）中对声压级最小的帧的变压器声信号进行滤波处理时，所采用的滤波方法为低通滤波、梳状滤波、谱减法中的一种或多种方法的组合。
可选地，所述低通滤波采用的滤波器为2khz截止频率的低通滤波器。
可选地，步骤1）中采集一段时间的变压器声信号时信号采样率为48khz，采样时长为3s，得到共144000个变压器声信号采样数据点。
可选地，步骤2）中对获得的变压器声信号进行分帧处理时，分帧一共得到29帧变压器声信号，帧长为0.2s，其中每帧含9600个变压器声信号采样数据点，重叠部分含4800个变压器声信号采样数据点。
此外，本发明还提供一种变压器噪声抗环境干扰检测系统，包括：
信号采集程序单元，用于采集一段时间的变压器声信号；
信号分帧程序单元，用于对获得的变压器声信号进行分帧处理；
最小帧查找程序单元，用于计算每帧变压器声信号的声压级，找出声压级最小的帧；
滤波处理程序单元，用于对声压级最小的帧的变压器声信号进行滤波处理得到纯净变压器声信号；
声压级计算程序单元，用于计算纯净变压器声信号的声压级。
此外，本发明还提供一种变压器噪声抗环境干扰检测系统，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变压器噪声抗环境干扰检测方法的步骤，或者该存储器中存储有被编程或配置以执行所述变压器噪声抗环境干扰检测方法的计算机程序。
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变压器噪声抗环境干扰检测方法的计算机程序。
和现有技术相比，本发明具有下述优点：本发明方法获取变压器声信号后，通过分帧处理、声压级最小帧查找、滤波处理获得纯净的变压器噪声信号，能够有效降低变压器噪声测量过程环境噪声的干扰，具有易于实现、检测效率与精度高的优点。
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，本实施例变压器噪声抗环境干扰检测方法的实施步骤包括：
1）采集一段时间的变压器声信号；
2）对获得的变压器声信号进行分帧处理；
3）计算每帧变压器声信号的声压级，找出声压级最小的帧；
4）对声压级最小的帧的变压器声信号进行滤波处理得到纯净变压器声信号；
5）计算纯净变压器声信号的声压级。
作为一种可选的实施方式，本实施例步骤1）中采集一段时间的变压器声信号时信号采样率为48khz，采样时长为3s，得到共144000个变压器声信号采样数据点。
作为一种可选的实施方式，本实施例步骤2）中对获得的变压器声信号进行分帧处理时，相邻帧之间存在数据重叠部分。
作为一种可选的实施方式，本实施例所述数据重叠部分包含的变压器声信号采样数据点数量为每帧包含变压器声信号采样数据点数量的一半。
作为一种可选的实施方式，本实施例步骤2）中对获得的变压器声信号进行分帧处理时，分帧一共得到29帧变压器声信号，帧长为0.2s，其中每帧含9600个变压器声信号采样数据点，重叠部分含4800个变压器声信号采样数据点。
本实施例步骤3）计算每帧变压器声信号的声压级后，得出29个声压级数据。步骤4）采用循环比较的方法找出29个声压级中的最小数值，所对应的帧即为受到环境噪声干扰较弱的变压器噪声信号。本实施例中，第2帧信号声压级最小，即对应变压器声信号中第4801~14400个数据点。
变压器噪声为稳态信号，频率一般集中在2khz范围内，以50hz及其整数倍频率分量为主，环境噪声干扰存在突发性的特点，频率极少与50hz整数倍重合。因此，步骤5）对声压级最小帧声信号进行滤波处理可得到纯净变压器声信号。
作为一种可选的实施方式，本实施例步骤4）中对声压级最小的帧的变压器声信号进行滤波处理时，所采用的滤波方法为低通滤波、梳状滤波、谱减法中的一种或多种方法的组合。低通滤波，可有效滤除环境噪声的干扰，采用梳状滤波器可以提取出变压器的主要噪声频率成分；采用谱减法能够抑制变压器噪声信号中的非平稳突发干扰信号。
作为一种可选的实施方式，本实施例低通滤波采用的滤波器为2khz截止频率的低通滤波器，可以有效滤除2khz以上环境噪声的干扰。
此外，本实施例还提供一种变压器噪声抗环境干扰检测系统，包括：
信号采集程序单元，用于采集一段时间的变压器声信号；
信号分帧程序单元，用于对获得的变压器声信号进行分帧处理；
最小帧查找程序单元，用于计算每帧变压器声信号的声压级，找出声压级最小的帧；
滤波处理程序单元，用于对声压级最小的帧的变压器声信号进行滤波处理得到纯净变压器声信号；
声压级计算程序单元，用于计算纯净变压器声信号的声压级。
此外，本实施例还提供一种变压器噪声抗环境干扰检测系统，包括相互连接的微处理器和存储器，微处理器被编程或配置以执行变压器噪声抗环境干扰检测方法的步骤，或者该存储器中存储有被编程或配置以执行变压器噪声抗环境干扰检测方法的计算机程序。
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变压器噪声抗环境干扰检测方法的计算机程序。
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。
1.一种变压器噪声抗环境干扰检测方法，其特征在于实施步骤包括：
1）采集一段时间的变压器声信号；
2）对获得的变压器声信号进行分帧处理；
3）计算每帧变压器声信号的声压级，找出声压级最小的帧；
4）对声压级最小的帧的变压器声信号进行滤波处理得到纯净变压器声信号；
5）计算纯净变压器声信号的声压级。
2.根据权利要求1所述的变压器噪声抗环境干扰检测方法，其特征在于，步骤2）中对获得的变压器声信号进行分帧处理时，相邻帧之间存在数据重叠部分。
3.根据权利要求2所述的变压器噪声抗环境干扰检测方法，其特征在于，所述数据重叠部分包含的变压器声信号采样数据点数量为每帧包含变压器声信号采样数据点数量的一半。
4.根据权利要求1所述的变压器噪声抗环境干扰检测方法，其特征在于，步骤4）中对声压级最小的帧的变压器声信号进行滤波处理时，所采用的滤波方法为低通滤波、梳状滤波、谱减法中的一种或多种方法的组合。
5.根据权利要求4所述的变压器噪声抗环境干扰检测方法，其特征在于，所述低通滤波采用的滤波器为2khz截止频率的低通滤波器。
6.根据权利要求1所述的变压器噪声抗环境干扰检测方法，其特征在于，步骤1）中采集一段时间的变压器声信号时信号采样率为48khz，采样时长为3s，得到共144000个变压器声信号采样数据点。
7.根据权利要求6所述的变压器噪声抗环境干扰检测方法，其特征在于，步骤2）中对获得的变压器声信号进行分帧处理时，分帧一共得到29帧变压器声信号，帧长为0.2s，其中每帧含9600个变压器声信号采样数据点，重叠部分含4800个变压器声信号采样数据点。
8.一种变压器噪声抗环境干扰检测系统，其特征在于，包括：
信号采集程序单元，用于采集一段时间的变压器声信号；
信号分帧程序单元，用于对获得的变压器声信号进行分帧处理；
最小帧查找程序单元，用于计算每帧变压器声信号的声压级，找出声压级最小的帧；
滤波处理程序单元，用于对声压级最小的帧的变压器声信号进行滤波处理得到纯净变压器声信号；
声压级计算程序单元，用于计算纯净变压器声信号的声压级。
9.一种变压器噪声抗环境干扰检测系统，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1～7中任意一项所述变压器噪声抗环境干扰检测方法的步骤，或者该存储器中存储有被编程或配置以执行权利要求1～7中任意一项所述变压器噪声抗环境干扰检测方法的计算机程序。
10.一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1～7中任意一项所述变压器噪声抗环境干扰检测方法的计算机程序。
技术总结