RTU采集信號的平滑處理方法

　　RTU在野外環(huán)境工作時存在各項干擾，有來自外部的強電干擾，有來自內(nèi)部的電磁干擾。這些干擾會使采集信號產(chǎn)生尖峰值而造成信號不平穩(wěn)。因此在采集信號之后，需要進行一定的濾波處理，避免由各項干擾引起測量誤差。

　　通過軟件編程對輸入信號進行數(shù)字濾波處理，能夠除去尖峰值。在此介紹加權(quán)遞推濾波算法。加權(quán)遞推平均濾波算法是對遞推平均濾波算法的優(yōu)化和改進,并適用于存在周期性干擾，要求平滑度較高的高頻振蕩系統(tǒng)。其優(yōu)點是實時性好、平滑度高、靈敏度強。 　　遞推平均濾波算法將采集到的N個連續(xù)采樣值排成一行，假設(shè)一個采樣值的長度是1，那么這一行采樣值的長度就是N。最先采集到的數(shù)據(jù)先進入這一行，后采集到的數(shù)據(jù)依次進入這一行。當(dāng)采集數(shù)據(jù)大于N個時刪除這一行第一個數(shù)據(jù)，然后算出這一行的數(shù)據(jù)的算數(shù)平均值，從而獲得最后的濾波結(jié)果。即本次的濾波值為：

其中，y(n)為第 N個采樣值經(jīng)濾波后輸出的濾波值，x(n)為第n個采樣值，N為遞推項數(shù)，前一次濾波值為：

由上面式(1)與(2)可得遞推平均濾波算法的濾波公式為：

這種濾波算法的響應(yīng)速度很慢，會造成較大的滯后，N越大滯后越嚴(yán)重。針對這個問題提出了一種加權(quán)遞推濾波算法，即按采樣值的時間點為權(quán)重，越接近采樣時刻權(quán)重越大。權(quán)重越大，這種濾波方式的靈敏度越高。此種濾波算法公式為：

其中     為加權(quán)常數(shù)，滿足公式：

又由于：

則

　　雖然這種算法的靈敏的很高，但是越高的靈敏度越容易造成尖峰值，若不先去除這些尖峰脈沖，仍然將對采集信號產(chǎn)生不良影響，因此在使用加權(quán)遞推平均濾波算法之前應(yīng)該先消除尖峰脈沖。

　　消除尖峰脈沖的處理方法是首先要找出不存在尖峰脈沖數(shù)據(jù)的時刻，任取兩相鄰時刻的數(shù)據(jù)進行連續(xù)多次比較，如果有任意一組數(shù)據(jù)的差值超過了允許的幅值范圍，就認為這組數(shù)據(jù)存在尖峰脈沖。若還存在尖峰值則再取多個連續(xù)變化的數(shù)據(jù)進行兩兩比較，直到該組中不存在尖峰脈沖。然后，將該組數(shù)據(jù)中的任意一點選取為基準(zhǔn)點 ，再次進行前后兩兩比較。 　　RTU在應(yīng)用以上的處理方法后，可以較快的得到穩(wěn)定的數(shù)據(jù)，提高準(zhǔn)確性，降低系統(tǒng)誤差，并縮短響應(yīng)時間。