[发明专利]一种基于扩频通信组网技术的电力声纹数据采集系统

权利要求书

1.一种基于扩频通信组网技术的电力声纹数据采集系统，其特征在于，包括云台设备、第一声纹采集装置、第二声纹采集装置、声纹信息处理单元、第一无线扩频通信单元、第二无线扩频通信单元以及多个微基站；

所述第一声纹采集装置和所述第二声纹采集装置设置在所述云台设备上，所述第一声纹采集装置用于采集电力设备的定向声纹数据，所述第二声纹采集装置用于同步采集背景声纹数据，所述声纹信息处理单元用于对所述定向声纹数据和背景声纹数据进行处理，提取有效声纹数据并进行变换处理和进行调制，生成标准基带数据，所述第二无线扩频通信单元用于实时对各个微基站的通信信号质量进行评估，并确定通信信号质量最优的微基站，所述第一无线扩频通信单元用于将所述标准基带数据发送至通信信号质量最优的微基站；

所述声纹信息处理单元对所述定向声纹数据和背景声纹数据进行处理，提取有效声纹数据并进行变换处理和进行调制，生成标准基带数据，包括：

分别对所述定向声纹数据和背景声纹数据进行分帧和加窗处理提取有效声纹数据，之后进行傅里叶变换，分别获得所述定向声纹数据的基音频谱和共振峰以及所述背景声纹数据的基音频谱和共振峰，对定向声纹数据的基音频谱和共振峰以及所述背景声纹数据的基音频谱和共振峰分别进行加权补偿，之后对定向声纹数据的基音频谱和共振峰与所述背景声纹数据的基音频谱和共振峰进行幅值求差，获得声学特征信号，将所述声学特征信号进行调制，生成所述标准基带数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一声纹采集装置包括定向声学组件和第一宽频声学传感器，所述定向声学组件与所述第一宽频声学传感器配合设置，用于强化所述定向声纹数据以及物理隔离噪声。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述定向声学组件包括集音反射罩、安装室支撑件以及传感器安装室，所述安装室支撑件设置于所述集音反射罩内的几何中心处，所述传感器安装室用于安装所述第一宽频声学传感器。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二声纹采集装置包括半全向声学组件和第二宽频声学传感器，所述半全向声学组件和所述第二宽频声学传感器配合设置，所述半全向声学组件用于在所述第一声纹采集装置的采集方向上进行屏蔽并在其他方向进行拢音。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述半全向声学组件包括传感器安装部以及中空的球形主体，所述球形主体包括透音部和屏蔽部，所述透音部表面分布有透音孔，所述传感器安装部设置于所述屏蔽部的几何中心处，用于安装所述第二宽频声学传感器，所述屏蔽部面向所述第一声纹采集装置采集定向声纹数据的方向。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，第二无线扩频通信单元实时对各个微基站的通信信号质量进行评估，并确定通信信号质量最优的微基站，包括：

第二无线扩频单元建立关于所述多个微基站的广播信道列表；

根据所述广播信道列表轮询各个广播信道；

将各个广播信道的接收信号强度指示和信噪比写入所述广播信道列表中；

根据预设的接收信号强度指示阈值，确定所述接收信号强度指示和信噪比的权重；

分别对所述接收信号强度指示和信噪比进行排序，并根据排序和权重确定通信信号质量最优的微基站。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，第二无线扩频通信单元实时对各个微基站的通信信号质量进行评估，并确定通信信号质量最优的微基站之后，还包括：

判断与所述第一无线扩频通信单元正在传输数据的微基站的通信信号是否劣化；

若与第一无线扩频通信单元正在传输数据的微基站的通信信号正在劣化，则所述第二无线扩频通信单元发起对通信信号质量最优的微基站的入网请求和完成入网；

第一无线扩频通信单元在下一数据传输周期通过通信信号质量最优的微基站进行数据传输；

所述第二无线扩频通信单元重新进入轮询。

8.根据权利要求1-7任一所述的系统，其特征在于，所述第一无线扩频通信单元为高带宽的射频收发单元；

所述第二无线扩频通信单元为窄带宽的射频收发单元。

9.根据权利要求1-7任一所述的系统，其特征在于，所述微基站包括高带宽信道和窄带宽信道。