一种基于声纹数据的智能故障识别系统与识别方法与流程

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1.本发明涉及电力设备检测，具体而言，涉及一种基于声纹数据的智能故障识别系统与识别方法。

背景技术：

2.电力设备是电力系统中最重要的一环，电力设备的安全运行直接影响着电力系统供电的安全性和可靠性。一旦由于电力设备故障导致停电，会造成重大的经济损失，所以需要对电力设备进行实时检测，识别电力设备的早期故障，在故障发生的早期就对电力设备进行检修，减小电力设备故障对电力系统安全性和可靠性的影响。而通过声纹的方式检测电力设备，由于声纹信号的获得无须接触电力设备，不会影响其工作状态，在高电压及强电磁场中也不会受到影响。
3.申请人经过检索发现一些现有的技术文献，如申请号为202010407781.1的中国发明专利公开了一种基于声纹特征的变压器故障诊断方法，其通过加速度传感器根据采样频率获得采样点数数量的时域声纹数据做傅里叶变换之后获得的频域声纹数据，继而进行预计算，分析电力设备的运行状态。
4.由此可见，对于电力设备在实际应用中亟待处理的如机械状态又或者故障等实际问题，还存在许多未提出的技术方案。

技术实现要素：

5.基于此，为了解决决传统的电力检测方法效率低的问题，本发明提供了一种基于声纹数据的智能故障识别系统与识别方法，其具体技术方案如下:
6.一种基于声纹数据的智能故障识别系统，包括
7.服务器；
8.多个声纹数据处理设备，多个所述声纹数据处理设备与所述服务器电信号连接，多个所述声纹数据处理设备用于采集电力设备的数据信息，并将数据信息传送至服务器上；
9.所述服务器包括扫描模块、设置模块、声纹采集模块与预警模块；所述扫描模块用于与所述声纹数据处理设备建立信息交互通道；所述设置模块用于配置声纹数据处理设配的基础信息；所述预警模块与所述服务器配合用于输目标声纹信息所处的电力设备的地理信息。
10.上述基于声纹数据的智能故障识别系统，通过设置有多个声纹数据处理设备，实现实时同步检测多个电力设备；通过设置有预警模块，便于维修人员检测维修电力设备；通过预警模块与所述服务器配合用于输目标声纹信息所处的电力设备的地理信息，便于维修人员迅速发现并对故障的电力设备进行定位。该基于声纹数据的智能故障识别系统解决了传统的电力检测方法效率低的问题。
11.进一步地，所述声纹处理设备包括机台与和所述机台铰接的多个移动组件；所述
机台上设有声纹数据处理模块；所述移动组件用于带动所述机台移动。
12.进一步地，所述移动组件包括连接臂、滚轮与用于驱动所述滚轮转动的第一驱动块，所述连接臂的一端与所述机台铰接，所述滚轮与所述第一驱动块设于所述连接臂的另一端，所述第一驱动块的输出端与所述滚轮连接。
13.进一步地，所述机台的底部还设有多个第一伸缩驱动块，一个所述第一伸缩驱动块对应一个所述移动组件，所述第一伸缩驱动块的一端与所述机台铰接，所述第一伸缩驱动块的另一端与所述连接臂铰接。
14.进一步地，所述连接臂包括第一连接块、第二连接块与第二驱动块，所述第一连接块的一端与所述机台铰接，所述第二驱动块设于所述第一连接块的另一端内，所述第二驱动块的输出端延伸至所述第一连接块外且与所述第二连接块连接；所述第二驱动块用于控制所述第二连接块转动。
15.进一步地，所述滚轮与所述第一驱动块设于所述第二连接块上。
16.进一步地，所述机台的底部还设有直线模组与第二伸缩驱动块，所述第二伸缩驱动块的一端与所述直线模组的运动端连接，所述第二伸缩驱动块的另一端上设有转动轮与用于带动所述转动轮转动的第三驱动块。
17.一种基于声纹数据的智能故障识别系统与识别方法包括一下步骤
18.s1,获取并储存电力设备的地理位置；
19.s2,获取并储存电力设备的多个常见不同类型的故障声纹信号；
20.s3,获取并储存电力设备的正常运行声纹信号；
21.s4,采集电力设备运行时的声纹信号，并对其进行预处理；
22.s5,设置电力设备的正常运行声纹信号的第一最大阀值与第一最小阀值；
23.s6，设置电力设备的多个常见不同类型的故障声纹信号的第二最大阀值与第二最小阀值。
24.进一步地，所述预处理步骤包括
25.s4-1,对电力设备运行时的声纹信号进行分帧记录，并表示为s1、s
2。。。
sn。
26.s4-2,对电力设备正常运行时的声纹信号进行分帧处理，并表示为t1、t
2。。。
t3。
27.s4-3,计算电力设备运行时的声纹信号与电力设备的正常运行声纹信号的相似度，若电力设备运行时的声纹信大于电力设备的正常运行声纹信号的最大阀值或小于电力设备的正常运行声纹信号的最小阀值时，则判断该电力设备出现故障并进行预警。
28.s4-4，计算对比，并记录电力设备的故障声纹信号；
29.s4-5，对比电力设备的故障声纹信号与电力设备的多个常见不同类型的故障声纹信号的相似度；若电力设备的故障声纹信号与其中一个电力设备的常见故障声纹信号的相似度呈递增趋势，并电力设备的故障声纹信号与其中一个电力设备的常见故障声纹信号的相似度大于第二最小阀值且小于第二最大阀值，则初步判断电力设备出现其中一个常见的电力设备故障并进行预警。
附图说明
30.从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
31.图1是本发明一实施例所述的基于声纹数据的智能故障识别系统的声纹处理设备的构示意图之一；
32.图2是本发明一实施例所述的基于声纹数据的智能故障识别系统与识别方法的声纹处理设备的结构示意图之二；
33.图3是本发明一实施例所述的基于声纹数据的智能故障识别系统与识别方法的声纹处理设备跨越深坑的过程图。
34.附图标记说明：
35.1-声纹数据处理模块；2-移动组件；21-连接臂；211-第一连接块；212-第二连接块；213-第二驱动块；22-滚轮；3-机台；4-第一伸缩驱动块；5-直线模组；6-第二伸缩驱动块；7-转动轮。
具体实施方式
36.为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
37.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
38.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
39.本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
40.如图1所示，本发明一实施例中的一种基于声纹数据的智能故障识别系统与识别方法，包括服务器与多个声纹数据处理设备；多个所述声纹数据处理设备与所述服务器电信号连接，多个所述声纹数据处理设备用于采集电力设备的数据信息，并将数据信息传送至服务器上；所述服务器包括扫描模块、设置模块、声纹采集模块与预警模块；所述扫描模块用于与所述声纹数据处理设备建立信息交互通道；所述设置模块用于配置声纹数据处理设配的基础信息；所述预警模块与所述服务器配合用于输目标声纹信息所处的电力设备的地理信息。
41.上述基于声纹数据的智能故障识别系统，通过设置有多个声纹数据处理设备，实现实时同步检测多个电力设备；通过设置有预警模块，便于维修人员检测维修电力设备；通过预警模块与所述服务器配合用于输目标声纹信息所处的电力设备的地理信息，便于维修人员迅速发现并对故障的电力设备进行定位。该基于声纹数据的智能故障识别系统解决了传统的电力检测方法效率低的问题。
42.在其中一个实施例中，如图1与图2所示，所述声纹处理设备包括机台3与和所述机台3铰接的多个移动组件2；所述机台3上设有声纹数据处理模块1；所述移动组件2用于带动所述机台3移动；所述移动组件2包括连接臂21、滚轮22与用于驱动所述滚轮22转动的第一
驱动块，所述连接臂21的一端与所述机台3铰接，所述滚轮22与所述第一驱动块设于所述连接臂21的另一端，所述第一驱动块的输出端与所述滚轮22连接；所述机台3的底部还设有多个第一伸缩驱动块4，一个所述第一伸缩驱动块4对应一个所述移动组件2，所述第一伸缩驱动块4的一端与所述机台3铰接，所述第一伸缩驱动块4的另一端与所述连接臂21铰接；所述机台3的底部还设有直线模组5与第二伸缩驱动块6，所述第二伸缩驱动块6的一端与所述直线模组5的运动端连接，所述第二伸缩驱动块6的另一端上设有转动轮7与用于带动所述转动轮7转动的第三驱动块。如此，通过机台3上设有声纹数据处理模块1，便于该基于声纹数据的智能故障识别系统对电力设备进行检测。通过控制连接臂21的摆动角度，实现控制机台3的高度，避免声纹处理设备在穿过障碍物时，位于机台3上方的声纹处理模块与半空中的障碍物发生碰撞，导致声纹处理模块受损。在声纹处理设备跨越深坑时，通过连接臂21与第二收缩驱动块适当调整机台3的高度，即声纹处理设备的长度变长，且声纹处理设备的长度为深坑的宽度的两倍以上，继而声纹处理设备往深坑方向前进，当声纹处理设备的两个移动组件2移动至深坑上方之前，如图3所示，直线模组5带动转动轮7移动至深坑宽度最小的位置，继而声纹处理设备的两个移动组件2移动至深坑上方，由于转动轮7与声纹处理设备后方的两组移动组件2做支撑，声纹处理设备不会因平衡问题落入深坑，继而完成通过深坑。
43.在其中一个实施例中，如图2所示，所述连接臂21包括第一连接块211、第二连接块212与第二驱动块213，所述第一连接块211的一端与所述机台3铰接，所述第二驱动块213设于所述第一连接块211的另一端内，所述第二驱动块213的输出端延伸至所述第一连接块211外且与所述第二连接块212连接；所述第二驱动块213用于控制所述第二连接块212转动。如此，通过设置有第二驱动块213，实现控制第二连接块212转动，继而实现声纹处理设备转向；通过设置有多个移动组件2，实现声纹处理设备可原地360
°
转向，并减少了该声纹处理设备转向所需的转向空间。
44.在其中一个实施例中，基于声纹数据的智能故障识别系统与识别方法包括一下步骤
45.s1,获取并储存电力设备的地理位置；
46.s2,获取并储存电力设备的多个常见不同类型的故障声纹信号；
47.s3,获取并储存电力设备的正常运行声纹信号；
48.s4,采集电力设备运行时的声纹信号，并对其进行预处理；
49.s5,设置电力设备的正常运行声纹信号的第一最大阀值与第一最小阀值；
50.s6，设置电力设备的多个常见不同类型的故障声纹信号的第二最大阀值与第二最小阀值。
51.其中，s4中的预处理步骤包括
52.s4-1,对电力设备运行时的声纹信号进行分帧记录，并表示为s1、s2。。。sn。
53.s4-2,对电力设备正常运行时的声纹信号进行分帧处理，并表示为t1、t2。。。t3。
54.s4-3,计算电力设备运行时的声纹信号与电力设备的正常运行声纹信号的相似度。
55.当电力设备运行时的声纹信大于电力设备的正常运行声纹信号的最大阀值或小于电力设备的正常运行声纹信号的最小阀值时，则判断该电力设备出现故障并进行预警。
56.s4-4，计算对比，并记录电力设备的故障声纹信号；
57.s4-5，对比电力设备的故障声纹信号与电力设备的多个常见不同类型的故障声纹信号的相似度。
58.当电力设备的故障声纹信号与其中一个电力设备的常见故障声纹信号的相似度呈递增趋势，并电力设备的故障声纹信号与其中一个电力设备的常见故障声纹信号的相似度大于第二最小阀值且小于第二最大阀值，则初步判断电力设备出现其中一个常见的电力设备故障并进行预警。
59.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
60.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

1.一种基于声纹数据的智能故障识别系统，其特征在于，包括服务器；多个声纹数据处理设备，多个所述声纹数据处理设备与所述服务器电信号连接，多个所述声纹数据处理设备用于采集电力设备的数据信息，并将数据信息传送至服务器上；所述服务器包括扫描模块、设置模块、声纹采集模块与预警模块；所述扫描模块用于与所述声纹数据处理设备建立信息交互通道；所述设置模块用于配置声纹数据处理设配的基础信息；所述预警模块与所述服务器配合用于输目标声纹信息所处的电力设备的地理信息。2.根据权利要求1所述的基于声纹数据的智能故障识别系统，其特征在于，所述声纹处理设备包括机台与和所述机台铰接的多个移动组件；所述机台上设有声纹数据处理模块；所述移动组件用于带动所述机台移动。3.根据权利要求2所述的基于声纹数据的智能故障识别系统，其特征在于，所述移动组件包括连接臂、滚轮与用于驱动所述滚轮转动的第一驱动块，所述连接臂的一端与所述机台铰接，所述滚轮与所述第一驱动块设于所述连接臂的另一端，所述第一驱动块的输出端与所述滚轮连接。4.根据权利要求3所述的基于声纹数据的智能故障识别系统，其特征在于，所述机台的底部还设有多个第一伸缩驱动块，一个所述第一伸缩驱动块对应一个所述移动组件，所述第一伸缩驱动块的一端与所述机台铰接，所述第一伸缩驱动块的另一端与所述连接臂铰接。5.根据权利要求3所述的基于声纹数据的智能故障识别系统，其特征在于，所述连接臂包括第一连接块、第二连接块与第二驱动块，所述第一连接块的一端与所述机台铰接，所述第二驱动块设于所述第一连接块的另一端内，所述第二驱动块的输出端延伸至所述第一连接块外且与所述第二连接块连接；所述第二驱动块用于控制所述第二连接块转动。6.根据权利要求5所述的基于声纹数据的智能故障识别系统与识别方法，其特征在于，所述滚轮与所述第一驱动块设于所述第二连接块上。7.根据权利要求2所述的基于声纹数据的智能故障识别系统，其特征在于，所述机台的底部还设有直线模组与第二伸缩驱动块，所述第二伸缩驱动块的一端与所述直线模组的运动端连接，所述第二伸缩驱动块的另一端上设有转动轮与用于带动所述转动轮转动的第三驱动块。8.一种基于声纹数据的智能故障识别系统与识别方法，其特征在于，所述基于声纹数据的智能故障识别系统与识别方法包括一下步骤s1,获取并储存电力设备的地理位置；s2,获取并储存电力设备的多个常见不同类型的故障声纹信号；s3,获取并储存电力设备的正常运行声纹信号；s4,采集电力设备运行时的声纹信号，并对其进行预处理；s5,设置电力设备的正常运行声纹信号的第一最大阀值与第一最小阀值；s6，设置电力设备的多个常见不同类型的故障声纹信号的第二最大阀值与第二最小阀值。9.根据权利要求8所述的基于声纹数据的智能故障识别系统与识别方法，其特征在于，
所述预处理步骤包括s4-1,对电力设备运行时的声纹信号进行分帧记录，并表示为s1、s
2。。。
s
n
。s4-2,对电力设备正常运行时的声纹信号进行分帧处理，并表示为t1、t
2。。。
t3。s4-3,计算电力设备运行时的声纹信号与电力设备的正常运行声纹信号的相似度，若电力设备运行时的声纹信大于电力设备的正常运行声纹信号的最大阀值或小于电力设备的正常运行声纹信号的最小阀值时，则判断该电力设备出现故障并进行预警。s4-4，计算对比，并记录电力设备的故障声纹信号；s4-5，对比电力设备的故障声纹信号与电力设备的多个常见不同类型的故障声纹信号的相似度；若电力设备的故障声纹信号与其中一个电力设备的常见故障声纹信号的相似度呈递增趋势，并电力设备的故障声纹信号与其中一个电力设备的常见故障声纹信号的相似度大于第二最小阀值且小于第二最大阀值，则初步判断电力设备出现其中一个常见的电力设备故障并进行预警。

技术总结

本发明提供了一种基于声纹数据的智能故障识别系统与识别方法，其包括服务器与多个声纹数据处理设备；多个所述声纹数据处理设备与所述服务器电信号连接，多个所述声纹数据处理设备用于采集电力设备的数据信息，并将数据信息传送至服务器上；所述服务器扫描模块、设置模块、声纹采集模块与预警模块；所述扫描模块用于与所述声纹数据处理设备建立信息交互通道；所述设置模块用于配置声纹数据处理设配的基础信息；所述预警模块与所述服务器配合用于输目标声纹信息所处的电力设备的地理信息。本发明解决决传统的电力检测方法效率低的问题。发明解决决传统的电力检测方法效率低的问题。发明解决决传统的电力检测方法效率低的问题。