重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室, 重庆 400044
准确诊断油纸绝缘材料的老化程度是保证油纸绝缘设备安全运行的重要技术手段。 拉曼光谱在物质成分分析及状态诊断领域已经普遍应用。 结合实验室搭建的油纸绝缘拉曼光谱分析平台, 根据绝缘纸的平均聚合度将加速热老化实验获得的油纸样本分为四个老化阶段。 通过对不同老化样本拉曼光谱所包含的能量信息分析, 运用小波包能量熵提取特征量, 结合Fisher判别法构造判别函数, 建立基于拉曼光谱老化特征量的油纸绝缘老化诊断模型, 并收集现场变压器油样验证诊断模型的泛化能力。 结果表明, 两个判别函数能区分不同老化阶段的绝缘油样, 对于老化样本的判别正确率达到84.2%。 拉曼光谱结合小波包能量熵和Fisher判别分析法能够有效地对油纸绝缘老化状态进行诊断。
拉曼光谱 油纸绝缘 小波包能量熵 Fisher判别分析 老化诊断 Raman spectroscopy Oil-paper insulation Wavelet packet energy entropy Fisher discrimination analysis Ageing diagnosis 光谱学与光谱分析
2018, 38(10): 3117
1 中国农业大学工学院, 北京 100083
2 中国农业大学理学院, 北京 100083
3 Quality & Safety Assessment Research Unit, USDA-ARS, Athens, GA30605, USA
黄曲霉毒素是广泛存在于玉米中且具有剧毒的一种代谢产物, 以美国农业部农业研究署(USDA-ARS) Toxicology and Mycotoxin Research Unit提供的2010年先锋玉米为研究对象, 验证了高光谱成像技术对玉米中黄曲霉毒素检测的可行性。 以甲醇为溶剂制备四种不同浓度的黄曲霉毒素溶液, 并将其逐一滴在等量的4组共120粒玉米颗粒表面, 以未处理的30粒洁净玉米作为一组对照样本, 将大小、 形状相似的150个样品随机分为训练集103个, 验证集47个; 对获取的400~1 000 nm波段范围内的高光谱图像, 先进行标准正态变量变换(standard normal variate transformation, SNV)预处理, 然后引入基于Fisher判别最小误判率的方法选择最优波长, 并以所选波长作为Fisher判别分析法的输入建立判别模型, 对玉米颗粒表面不同浓度的黄曲霉毒素进行识别, 最后对模型判别正确率进行了验证。 结果表明, 选取四个最优波长(812.42, 873.00, 900.36和965.00 nm)时Fisher判别分析模型对训练集与验证集的准确率分别为87.4%和80.9%。 该方法为含黄曲霉毒素玉米颗粒便携式检测仪器的开发, 以及对田间霉变玉米自然代谢产生毒素的检测奠定了技术基础。
最优波长 Fisher判别分析法 玉米颗粒 黄曲霉毒素 近红外高光谱图像 Optimum wavelengths Fisher discrimination analysis Corn kernels Aflatoxin Near-infrared hyperspectral imaging 光谱学与光谱分析
2014, 34(7): 1811