第30卷，第6期 2010年6月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 30,No. 6pp1688-1691
June,2010
SF。绝缘气体光谱信号的最佳小波基基线校正算法
刘艳1.2，刘凯，陶维亮"，王先培2
1.国网电力科学研究院，潮北武汉430074 2.武汉大学电子信息学院，潮北武汉430079
摘要SF。气体作为优异的绝缘介质和灭弧介质，被广泛地应用于各种电力设备中。为了对SF。绝缘气体成分进行监测以保障电力安全，针对光谱检测法，提出一种基于最佳小波基的基线校正第法。该算法按照能量集中准则构造代价函数，从光谱信号小波包中选取最优小波基对估号进行时频域表示：然后通过网值法去除光谱信号中的强谱信息，以排除其对连续谱拟合的影响。对剩余信号进行最小二乘拟合得到连续谱，并从原谱中去除连续谱，即得所需的线谱。基线校正处理后的线谱强度能够真实反映光谱谱线强度，提高了定量分析的精度。对存在漂移现象的SF，气体吸收光谱进行实验分析，结果表明，该算法能准确有效地估计并校止基线，拟合精度高于选代小波基线校正算法。
关键调SFs；绝缘气体；光谱；最伟小波基；基线校正；连续谐
中图分类号：TN911.7
引言
文献标识码：A
DOI; 10. 3964/j. issn, 10000593(2010)06-1688-04
定，测量精度高，使用寿命长等优点，在定量测量SF。绝缘混合气体的主要衍生物成分应用上，具有不可替代的优势38]。
由于社会经济的快速发展，人们对电能的依赖和需求日益增加，对电力设备的安全和性能也提出了更高的要求。在电力设备中使用优异的绝缘介质和火强介质，是达到这一要求的必要前提。传统的绝缘油虽然具有良好的绝缘和火弧性能，但在电力设备发生电弧现象时，绝缘油的可燃性会给电力安全造成极大的隐患。SF，气体其有不燃烧的特性和优异的绝缘、灭弧性能，将其作为电力绝缘介质和灭弧介质，能显著提升电网安全性能。
尽管SF。气体本身无毒无害，十分稳定。但在强烈放电条件下，一且绝缘体系中混有水分、空气等杂质，SF。将与杂质发生化学反应，产生有毒或腐蚀性衍生物，对工作员人身及电网安全造成危害，因此必须对SF。气体施行严格的监督和管理。另外，不同的故障类型会产生不同的衍生物质，对SF。绝缘气体的成分进行分析也是对设备故障进行诊断的重要参考(1.2]。
SF：绝缘气体是组分不确定的混合物体系，许多待测组分浓度很低，要求分析方法有很高火敏度。另外分解产物往往不是单一物质，且很难找到实际标准样品，要将它们进行分离和定量测量，是十分复杂的。相比传统的测量方法，光谱分析方法其有选择性好，能同时分析多种组分，工作稳
收稿日期：2009-08-08，修订日期：2009-11-12
基金项目：国家自然科学基金项日(50677047)资助
作者简介：对艳，女，1979年生，国网电力科学研究院工程师万方数据
SF。绝缘气体的吸收光谱信号在光源抖动、仪器背景、样品粒度的影哺下，常常出现基线漂移和倾斜现象。多种衍生物也造成光谱信号的背景复杂可，加上测量环境以及条件变化所导致的背录光讲漂移，使得光谱数据除了噪声外，还存在低频缓变的连续谱。线谱叠加在连续谐之上，使得谱线的强度不能被真实地反映出来，不利于谱线的提取，限制了定晟分析的精度。因此，利用基线校正算法去除连续谱是光谱分析的关键技术之一[1011]，
由于基线藻移的物理成闪比较复杂，使得人们很难建立连续谱的准确模型。早期常采用峰谷点扯平、偏移扣减、微分处理和基线倾斜等方法，这些方法比较直观简单，但精度较低，只能用于定性分析。考虑到环境等因素产生的背景光谱都是趋势相对稳定的低频信号，而线谱主要位于商赖段，因此可利用两者差异，使用曲线拟合方法来获取近似的连续诺曲线。这些方法本质都是通过平滑操作提取光谱中连续缓变信号的。强谱线的影响使拟合出来的连续诺在其附近不够准确，谱信号都背离基线，向谱线峰偏离，从而限制了对谱线的提取和参数的确定()，小波以其紧支性和多分辨特性吸引了国内外研究人员在基线校正领域的应用进行研究。 Starck等使用αtrous小波变换来确定连续谱细节L13)，并在
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