[发明专利]用于电力设备的声音异常检测系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种声音异常检测系统和方法，尤其是一种用于电力设备的声音异常检测系统及检测方法。

背景技术

当前，变电站的正常运行主要还是依靠人工的现场巡检和维护。这种方式存在以下两个问题：一、巡检人员的安全问题，变电站是一个充满高压和放电的危险环境，容易对巡检工作人员的身体造成伤害；二、人工巡检的效果问题，人员面对重复机械的工作时，容易产生疲倦、懈怠心理，降低巡检的效果和质量，并且，人工巡检也无法满足变电站设备故障的突发性和及时性。因此，人工巡检的效果是不稳定的，可靠性也无法提高。

一些变电站开始尝试自动化、智能化系统来辅助或者取代人工巡检，无人值守变电站的需求也越来越多。在变电站设备声音检测方面，主要有变电站设备监听和超声波检测法的研究。变电站设备监听的方法，主要依赖安装在设备本体上面的音频传感器和中央处理器。其不足有以下两个方面：一、固定点和紧贴本体的方式，使得音频传感器的布置位置是固定的，没有灵活性；二、每个变电站设备都需要配备独立的音频传感器，太多数量的传感器设备，造成布置困难，成本偏高。超声波检测法，存在造价高、无法实时连续检测的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种检测灵活、成本较低的用于电力设备的声音异常检测系统及检测方法，主要利用声音信号处理及模式识别的技术，对变电站的设备进行声音检测，判别该设备是否存有异常或者内部故障，从而维持变电站的正常运行，同时保证人员安全。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

    一、技术方案1

一种用于电力设备的声音异常检测系统，所述系统包括音频检测子系统和与所述音频检测子系统无线通讯的计算机子系统；

所述音频检测子系统包括音频采集模块、视频服务模块、音频训练与识别模块、存储模块和第一通讯模块；所述音频采集模块的输出端接视频服务模块的输入端，所述视频服务模块的输出端接音频训练与识别模块的相应输入端，所述音频训练与识别模块的相应输出端接第一通讯模块的输入端，所述存储模块与音频训练与识别模块双向连接；

所述计算机子系统包括装有基站后台软件系统的计算机主机、音频数据显示模块、报警模块和第二通讯模块；所述第二通讯模块的输出端接计算机主机的相应输入端；所述计算机主机的相应输出端分别接音频数据显示模块和报警模块的输入端。

优选的，所述系统还包括巡检平台，所述巡检平台包括行走机构和控制所述行走机构的控制模块；所述音频检测子系统设置在所述巡检平台上。

所述音频训练与识别模块由ARM9微处理器和DSP微处理器组成。

所述巡检平台采用型号为LER-3000的电力巡检机器人。

二、技术方案2

用于电力设备的声音异常检测系统的检测方法，按照下述步骤进行：

（1）启动电力巡检机器人；

（2）所述电力巡检机器人按照指定路线移动至电力设备巡检点，触发所述音频采集模块的启动端，音频采集模块采集电力设备的音频数据；

（3）采用视频服务模块接收音频采集模块的音频数据，进行数字信号压缩和传输；

（4）采用音频训练与识别模块进行接收视频服务模块传输的音频数据并进行音频数据的训练或识别；

首先判断是否进行音频数据的训练，当需要进行训练时，进入训练程序，将正常的变电站设备运行声音进行训练，得音频特征库，存储于所述存储模块中；

当不需要进行训练时，进入识别程序，DSP微处理器先提取当前采集的音频数据的子带特征，然后将所述子带特征与存储在所述存储模块中的音频特征库进行比对；

（5）所述音频训练与识别模块将比对结果通过所述第一通讯模块和第二通讯模块的实时通讯传输至计算机主机，当比对结果异常时，报警模块发出警报声、音频数据显示音频的波形数据和子带特征，否则，仅输出音频的波形数据和子带特征；

（6）判断巡检路线是否全部巡检完毕，当全部巡检完毕时，结束，否则进入步骤（2）。