【技術實現步驟摘要】
本申請涉及溯源，特別是涉及一種基于太赫茲吸收光譜的絕緣紙板廠家溯源方法及系統。
技術介紹
1、絕緣紙板作為一種常用的絕緣材料，廣泛運用在變壓器、套管等關鍵電力設備上，其質量直接決定了設備安全與電網的穩定。但目前絕緣紙板的供貨廠家來源眾多，各廠家產品質量參差不齊，生產廠家擅自更換供貨廠家、以次充好等現象仍時有發生。傳統的絕緣紙板廠家溯源方法主要是測試絕緣紙板的電導率、聚合度等各項性能是否滿足廠家標準。但上述方法均為有損測試，對樣品產生不可逆的損害，加速樣品的老化。同時超聲波檢測需要在樣品表面涂敷耦合劑，對環境和操作人員要求較高。因此，亟需提出一種新型無損檢測技術，實現絕緣紙板廠家快速、無損溯源。
技術實現思路
1、本申請的目的是提供一種基于太赫茲吸收光譜的絕緣紙板廠家溯源方法及系統，可實現新絕緣紙板生產廠家快速、無損溯源。
2、為實現上述目的，本申請提供了如下方案：
3、第一方面，本申請提供了一種基于太赫茲吸收光譜的絕緣紙板廠家溯源方法，包括：
4、獲取若干張樣品絕緣紙板；
5、基于透射式太赫茲時域光譜測試平臺，對各所述樣品絕緣紙板進行光譜測試，得到各樣品絕緣紙板的太赫茲時域光譜信號；
6、對于每一樣品絕緣紙板，對樣品絕緣紙板的太赫茲時域光譜信號進行傅里葉變換，得到太赫茲光譜頻域形式，并基于太赫茲光譜頻域形式計算樣品絕緣紙板的太赫茲吸收系數，得到樣品絕緣紙板的太赫茲吸收光譜；
7、對各樣品絕緣紙板的太赫茲吸收光譜
8、對降采集數據進行主成分分析，得到各樣品絕緣紙板的主成分分析結果；
9、以主成分分析結果中含量最高的n個主成分特征作為隨機森林分類器的輸入特征量，以絕緣紙板廠家為標簽，對絕緣紙板隨機森林分類器進行訓練，得到訓練好的絕緣紙板隨機森林分類器；
10、基于訓練好的絕緣紙板隨機森林分類器，對待測絕緣紙板的絕緣紙板廠家進行溯源。
11、第二方面，本專利技術提供了一種基于太赫茲吸收光譜的絕緣紙板廠家溯源系統，包括：
12、樣品獲取模塊，用于獲取若干張樣品絕緣紙板；
13、測試模塊，用于基于透射式太赫茲時域光譜測試平臺，對各所述樣品絕緣紙板進行光譜測試，得到各樣品絕緣紙板的太赫茲時域光譜信號；
14、計算模塊，用于對于每一樣品絕緣紙板，對樣品絕緣紙板的太赫茲時域光譜信號進行傅里葉變換，得到太赫茲光譜頻域形式，并基于太赫茲光譜頻域形式計算樣品絕緣紙板的太赫茲吸收系數，得到樣品絕緣紙板的太赫茲吸收光譜；
15、降采樣模塊，用于對各樣品絕緣紙板的太赫茲吸收光譜進行降采樣處理，得到各樣品絕緣紙板的降采樣數據；
16、分析模塊，用于對降采集數據進行主成分分析，得到各樣品絕緣紙板的主成分分析結果；
17、訓練模塊，用于以主成分分析結果中含量最高的n個主成分特征作為隨機森林分類器的輸入特征量，以絕緣紙板廠家為標簽，對絕緣紙板隨機森林分類器進行訓練，得到訓練好的絕緣紙板隨機森林分類器；
18、溯源模塊，用于基于訓練好的絕緣紙板隨機森林分類器，對待測絕緣紙板的絕緣紙板廠家進行溯源。
19、根據本申請提供的具體實施例，本申請公開了以下技術效果：
20、本申請提供了一種基于太赫茲吸收光譜的絕緣紙板廠家溯源方法及系統，方法包括，首先，系統收集多張絕緣紙板樣品作為分析對象。隨后，利用透射式太赫茲時域光譜測試平臺，對每一塊樣品進行光譜測試，以獲取其太赫茲時域光譜信號。接著，針對每一塊樣品絕緣紙板，采用傅里葉變換技術，將其太赫茲時域光譜信號轉換為太赫茲光譜頻域形式，并據此計算出樣品的太赫茲吸收系數，進而得到其太赫茲吸收光譜。為了降低數據維度并提取關鍵信息，系統對每一樣品的太赫茲吸收光譜進行降采樣處理，生成降采樣數據。之后，利用主成分分析(pca)方法，對降采樣數據進行深入分析，以提取出各樣品的主成分特征。在此基礎上，選取主成分分析結果中貢獻度最高的n個主成分特征，作為隨機森林分類器的輸入特征。隨后，以絕緣紙板的制造商為標簽，對隨機森林分類器進行訓練，直至其達到滿意的分類性能，從而得到訓練好的絕緣紙板隨機森林分類器。最后，利用該訓練好的分類器，對未知制造商的待測絕緣紙板進行溯源分析，以確定其制造商信息。本申請綜合運用太赫茲、機器學習新興技術，實現絕緣紙板生產廠家快速、無損溯源。
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1.一種基于太赫茲吸收光譜的絕緣紙板廠家溯源方法，其特征在于，所述一種基于太赫茲吸收光譜的絕緣紙板廠家溯源方法包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于太赫茲吸收光譜的絕緣紙板廠家溯源方法，其特征在于，在獲取若干張樣品絕緣紙板之前，還包括：
3.根據權利要求1所述的一種基于太赫茲吸收光譜的絕緣紙板廠家溯源方法，其特征在于，所述透射式太赫茲時域光譜測試平臺包括：飛秒激光器、分束器、時間延遲線、反射器、THz波發射器、THz波探測器、拋物面鏡、鎖相放大器和PC控制端；所述飛秒激光器用于產生超短脈沖的飛秒激光；所述分束器用于將所述飛秒激光分成兩束，其中一束飛秒激光用于經過THz波發射器激發太赫茲波，另一束飛秒激光用于經過時間延遲線、反射器和THz波探測器，探測經過樣品絕緣紙板后的太赫茲波；所述拋物面鏡用于準直和聚焦所述太赫茲波，使所述太赫茲波集中照射在樣品絕緣紙板上；所述PC控制端與THz波探測器信號連接，用于記錄太赫茲脈沖的時域信號。
4.根據權利要求1所述的一種基于太赫茲吸收光譜的絕緣紙板廠家溯源方法，其特征在于，對于每一樣品絕緣紙板，對樣品絕緣紙
5.根據權利要求1所述的一種基于太赫茲吸收光譜的絕緣紙板廠家溯源方法，其特征在于，所述太赫茲吸收光譜的待研究頻段設定為0.1THz-3THz頻段。
6.根據權利要求1所述的一種基于太赫茲吸收光譜的絕緣紙板廠家溯源方法，其特征在于，對降采集數據進行主成分分析，得到各樣品絕緣紙板的主成分分析結果，具體包括：
7.根據權利要求6所述的一種基于太赫茲吸收光譜的絕緣紙板廠家溯源方法，其特征在于，所述降采集數據的標準化矩陣具體為：
8.根據權利要求6所述的一種基于太赫茲吸收光譜的絕緣紙板廠家溯源方法，其特征在于，根據所述降采集數據的標準化矩陣，計算標準化樣本協方差矩陣，具體包括：
9.根據權利要求6所述的一種基于太赫茲吸收光譜的絕緣紙板廠家溯源方法，其特征在于，根據標準化矩陣的特征值和特征向量，計算主成分貢獻率以及累計貢獻率，具體包括：
10.一種基于太赫茲吸收光譜的絕緣紙板廠家溯源系統，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種基于太赫茲吸收光譜的絕緣紙板廠家溯源方法，其特征在于，所述一種基于太赫茲吸收光譜的絕緣紙板廠家溯源方法包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于太赫茲吸收光譜的絕緣紙板廠家溯源方法，其特征在于，在獲取若干張樣品絕緣紙板之前，還包括：
3.根據權利要求1所述的一種基于太赫茲吸收光譜的絕緣紙板廠家溯源方法，其特征在于，所述透射式太赫茲時域光譜測試平臺包括：飛秒激光器、分束器、時間延遲線、反射器、thz波發射器、thz波探測器、拋物面鏡、鎖相放大器和pc控制端；所述飛秒激光器用于產生超短脈沖的飛秒激光；所述分束器用于將所述飛秒激光分成兩束，其中一束飛秒激光用于經過thz波發射器激發太赫茲波，另一束飛秒激光用于經過時間延遲線、反射器和thz波探測器，探測經過樣品絕緣紙板后的太赫茲波；所述拋物面鏡用于準直和聚焦所述太赫茲波，使所述太赫茲波集中照射在樣品絕緣紙板上；所述pc控制端與thz波探測器信號連接，用于記錄太赫茲脈沖的時域信號。
4.根據權利要求1所述的一種基于太赫茲吸收光譜的絕緣紙板廠家溯源方法，其特征在于，對于每一樣品絕緣紙板，對樣品絕緣紙板的太赫茲時域光譜信號進行...
【專利技術屬性】
技術研發人員：成立，楊麗君，張碩，張騰翼，何雨欣，陶博，蔣韜，吳姝玥，廖成強，
申請(專利權)人：重慶大學，
類型：發明
國別省市：
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