[发明专利]一种设备故障声源定位方法及系统

权利要求书

1.一种设备故障声源定位方法，其特征是：包括以下步骤：

将采集的设备声音信号作为待分析信号，对待分析信号进行傅里叶变换，依据变换结果计算待分析信号的快速谱峭度指标，根据快速谱峭度指标确定故障特征选频结果；

根据故障特征选频结果和待分析信号，计算互谱矩阵以及延迟求和导向响应，故障选频的延迟加和波束形成成像结果的计算过程具体包括：根据故障特征选频结果和待分析信号计算互谱矩阵；根据互谱矩阵计算延迟求和导向响应；计算导向响应复共轭乘积并归一化得到故障选频的延迟加和波束形成成像结果；

将延迟加和波束形成成像结果输入经过训练的双通道卷积神经网络，得到故障声源点的定位信息。

2.如权利要求1所述的一种设备故障声源定位方法，其特征是：对待分析信号进行傅里叶变换的具体过程包括：计算待分析信号的短时傅里叶变换、2m阶矩谱函数和谱峭度，通过改变分析窗口宽度和窗口移动步长得到信号中不同分析窗口下的短时傅里叶变换结果。

3.如权利要求1所述的一种设备故障声源定位方法，其特征是：根据快速谱峭度指标确定故障特征选频结果的具体过程包括：设置谱峭度阈值，将谱峭度大于谱峭度阈值的频段作为故障特征选频的结果。

4.如权利要求1所述的一种设备故障声源定位方法，其特征是：所述双通道卷积神经网络包括依次连接的一个输入层、四个卷积层、一个全连接层和一个双通道输出层。

5.如权利要求1所述的一种设备故障声源定位方法，其特征是：所述双通道卷积神经网络的训练过程包括：将已知声源位置的音频信号的延迟加和波束形成成像结果作为网络输入，并将其对应的声源点横纵坐标作为对应卷积神经网络双通道输出的标签，以输出与实际声源位置的横纵坐标的差值为代价函数进行迭代修正，进行训练。

6.一种设备故障声源定位系统，其特征是：包括：

故障特征选频模块，被配置为将采集的设备声音信号作为待分析信号，对待分析信号进行傅里叶变换，依据变换结果计算待分析信号的快速谱峭度指标，根据快速谱峭度指标确定故障特征选频结果；

波束形成成像模块，被配置为根据故障特征选频结果和待分析信号，计算互谱矩阵以及延迟求和导向响应，故障选频的延迟加和波束形成成像结果的计算过程具体包括：根据故障特征选频结果和待分析信号计算互谱矩阵；根据互谱矩阵计算延迟求和导向响应；计算导向响应复共轭乘积并归一化得到故障选频的延迟加和波束形成成像结果；

声源点定位模块，被配置为将延迟加和波束形成成像结果输入经过训练的双通道卷积神经网络，得到故障声源点的定位信息。

7.如权利要求6所述的一种设备故障声源定位系统，其特征是：还包括音频传感器阵列，用于采集设备运行中的音频信号。

8.一种计算机可读存储介质，其特征是：其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行权利要求1-5中任一项所述的一种设备故障声源定位方法。

9.一种终端设备，其特征是：包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1-5中任一项所述的一种设备故障声源定位方法。