一种电力设备故障声像检测系统及方法技术方案

本申请提供一种电力设备故障声像检测系统及方法，通过声音传感器阵列模块采集被检电力设备的声音数据，并将声音数据发送给数据处理模块，声音数据包括不同位置的声音传感器采集的被检电力设备声音的参数信息，参数信息包括相位信息和幅值信息；数据处理模块对声音数据进行预处理，并判断预处理后的声音数据的参数信息是否满足预设的故障参数，若是，则将满足预设故障参数的声音数据发送给服务器；服务器根据不同位置的声音传感器采集的声音的相位信息计算声音到达不同位置的声音传感器的相位差，根据相位差确定被检电力设备的故障声源位置，并根据所述被检电力设备的故障声源位置和声音的幅值信息生成声场云图。

An audio-visual detection system and method for power equipment fault

【技术实现步骤摘要】
一种电力设备故障声像检测系统及方法
本申请涉及电力设备故障检测领域，具体而言，涉及一种电力设备故障声像检测系统及方法。
技术介绍
现有的电力设备故障声音检测一般为依靠电力工作人员根据电力设备运行时发出的声音来判断其是否发生故障，但由于输变电设备结构复杂，导致设备运行故障的因素众多，设备出现故障的特征也往往是千差万别，即使同一台设备在不同时间、地点发生的相同故障，其故障特征也不一定完全相同，因此，人工在判断时会存在误判以及难以找出具体的异常声音发出部位的问题。
技术实现思路
本申请实施例的目的在于提供一种电力设备故障声像检测系统及方法，用以解决现有技术中人工根据声音判断电力设备故障存在的误判以及无法找出具体的异常声音发出部位的问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种电力设备故障声像检测系统，所述系统包括声音传感器阵列模块、数据处理模块和服务器，所述数据处理模块和所述服务器通信连接，所述传感器阵列模块与所述数据处理模块电连接；所述声音传感器阵列模块，用于采集被检电力设备的声音数据，并将所述声音数据发送给所述数据处理模块，所述声音数据包括声音传感器阵列中不同位置的声音传感器采集的被检电力设备声音的参数信息，所述参数信息包括相位信息和幅值信息；所述数据处理模块，用于对所述声音数据进行预处理，并判断预处理后的声音数据的参数信息是否满足预设的故障参数，若是，则将满足预设故障参数的声音数据发送给所述服务器；所述服务器，用于根据不同位置的声音传感器采集的声音的相位信息计算所述声音到达不同位置的声音传感器的相位差，根据所述相位差确定所述被检电力设备的故障声源位置信息，并根据所述被检电力设备的故障声源位置信息和声音幅值信息生成声场云图。在上述设计的电力设备故障检测系统中，通过声音传感器阵列模块采集被检电力设备发出的声音数据，并通过数据处理模块判断该声音数据是否满足故障声音参数，满足故障声音参数之后，则通过服务器对该故障声音的位置进行定位，并在定位后基于定位位置和声音的幅值信息生成声场云图，解决了现有技术中人工根据声音判断电力设备故障存在的误判以及无法找出具体的异常声音发出部位的问题，提高了电力设备故障检测的可靠性和故障定位的准确性。在第一方面的可选实施方式中，所述系统还包括图像获取模块和数据库服务器，所述服务器与所述数据库服务器连接，所述数据库服务器中预存有每种电力设备类型对应的多张预存图像、每种电力设备的多种故障类型以及每种故障类型对应的声音参数信息；所述图像获取模块，用于在所述数据处理模块判断预处理后的声音数据的参数信息满足预设的故障参数之后，对所述被检电力设备进行实时拍照获得实时图像，并将所述实时图像发送给所述服务器；所述服务器，用于根据所述实时图像在所述数据库服务器中查找所述实时图像对应的被检电力设备的类型；以及，提取所述满足预设故障参数的声音数据的参数信息，并根据查找到的所述被检电力设备的类型和提取出的声音数据的参数信息在所述数据库服务器中查找所述被检电力设备的故障类型。在本实施方式中，通过上述方式确定出被检电力设备的故障类型，使得工作人员能力及时了解该故障的类型和严重程度，进而为工作人员作出相应的对策提供辅助作用。在第一方面的可选实施方式中，所述服务器，还用于根据所述图像获取模块发送的实时图像以及所述故障声源位置信息，对所述实时图像进行故障位置标注，并对标注后的图像进行显示。在上述设计的实施方式中，通过对故障位置标注的图像进行显示，使得工作人员可以更加直观地了解被检电力设备故障存在的位置，进而可以根据故障位置以及确定出的故障类型快速准确地作出应急方案和维修策略。在第一方面的可选实施方式中，所述数据库服务器中还存储有多个解决方案以及每个解决方案对应的电力设备故障类型和故障位置；所述服务器，还用于根据所述故障声源位置信息以及故障类型在所述数据库服务器中查找对应的解决方案。在上述设计的实施方式中，通过得到的被检电力设备的故障声源位置和故障类型在数据库服务器中查找关联的解决方案，使得工作人员可以得到一个初步的应急策略，对故障进行快速响应，提高了对电力设备的保护以及保障了电力设备供电的可靠性。在第一方面的可选实施方式中，所述数据处理模块包括前置放大模块、模数转换模块、滤波模块、处理器以及通信模块，所述前置放大模块、模数转换模块、滤波模块、处理器以及通信模块依次连接，所述前置放大模块与所述声音传感器阵列模块连接，所述前置放大模块、模数转换模块也可以高度集成化于声音传感器阵列模块内；所述前置放大模块，用于对所述声音传感器阵列模块传输的声音数据进行放大，并将放大后的声音数据传输给所述模数转换模块；所述模数转换模块，用于将所述放大后的声音数据转换成对应的数字信号，并将转换的数字信号传输给所述滤波模块；所述滤波模块，用于对数字信号进行噪音滤除，并将噪音滤除后的数字信号传输给所述处理器；所述处理器，用于判断噪音滤除后的数字信号对应的声音参数信息是否满足预设的故障参数，若是，则将满足预设故障参数的数字信号通过所述通信模块发送给所述定位模块。在第一方面的可选实施方式中，所述数据处理模块还包括存储模块，所述存储模块与所述处理器连接；所述存储模块，用于接收所述处理器发送的满足预设故障参数的数字信号，并对所述满足预设故障参数的数字信号进行存储。在上述设计的两种实施方式中，通过各个功能模块对声音传感器阵列模块采集的声音数据进行预处理，使得后续利用声音数据进行定位时更加准确。在第一方面的可选实施方式中，所述声音传感器阵列模块包括n*n阵列的多个高精度声音传感器，传感器的排布可根据实际场景的应用需求专门优化设计，所述声音传感器可采用模拟式或数字式声音传感器。在上述设计的实施方式中，高精度声音传感器可实现对细微的声音特征信号进行完整的捕捉，保证信号的完整性。第二方面，本专利技术实施例提供一种电力设备故障声像检测方法，应用于第一方面任一可选实施方式中的服务器，所述方法包括：接收数据处理模块发送的故障声音数据，所述故障声音数据为满足预设故障参数的声音数据，所述声音数据包括声音传感器阵列中不同位置的声音传感器采集的被检电力设备声音的参数信息，所述参数信息包括相位信息和幅值信息；根据不同位置的声音传感器采集的被检电力设备声音的相位信息计算所述声音到达不同位置的声音传感器的相位差；根据所述声音到达不同位置的声音传感器的相位差确定所述被检电力设备的故障声源位置信息；根据所述被检电力设备的故障声源位置信息和声音幅值信息生成声场云图。在上述设计的电力设备故障检测方法中，通过声音传感器阵列模块采集被检电力设备发出的声音数据，并通过数据处理模块判断该声音数据是否满足故障声音参数，满足故障声音参数之后，则通过服务器对该故障声音的位置进行定位，并在定位后基于定位位置和声音的幅值信息生成声场云图，解决了现有技术中人工根据声音判断电力设备故障存在的误判以及无法找出具体的异常声音发出部位的问题，提高了电力设备故障检测的可靠性和故障定位的准确性。在第二方面的可选实施方式中，所述方法还包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力设备故障声像检测系统，其特征在于，所述系统包括声音传感器阵列模块、数据处理模块和服务器，所述数据处理模块和所述服务器通信连接，所述传感器阵列模块与所述数据处理模块电连接；/n所述声音传感器阵列模块，用于采集被检电力设备的声音数据，并将所述声音数据发送给所述数据处理模块，所述声音数据包括声音传感器阵列中不同位置的声音传感器采集的被检电力设备声音的参数信息，所述参数信息包括相位信息和幅值信息；/n所述数据处理模块，用于对所述声音数据进行预处理，并判断预处理后的声音数据的参数信息是否满足预设的故障参数，若是，则将满足预设故障参数的声音数据发送给所述服务器；/n所述服务器，用于根据不同位置的声音传感器采集的声音的相位信息计算所述声音到达不同位置的声音传感器的相位差，根据所述相位差确定所述被检电力设备的故障声源位置信息，并根据所述被检电力设备的故障声源位置信息和声音幅值信息生成声场云图。/n

【技术特征摘要】
1.一种电力设备故障声像检测系统，其特征在于，所述系统包括声音传感器阵列模块、数据处理模块和服务器，所述数据处理模块和所述服务器通信连接，所述传感器阵列模块与所述数据处理模块电连接；
所述声音传感器阵列模块，用于采集被检电力设备的声音数据，并将所述声音数据发送给所述数据处理模块，所述声音数据包括声音传感器阵列中不同位置的声音传感器采集的被检电力设备声音的参数信息，所述参数信息包括相位信息和幅值信息；
所述数据处理模块，用于对所述声音数据进行预处理，并判断预处理后的声音数据的参数信息是否满足预设的故障参数，若是，则将满足预设故障参数的声音数据发送给所述服务器；
所述服务器，用于根据不同位置的声音传感器采集的声音的相位信息计算所述声音到达不同位置的声音传感器的相位差，根据所述相位差确定所述被检电力设备的故障声源位置信息，并根据所述被检电力设备的故障声源位置信息和声音幅值信息生成声场云图。


2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述系统还包括图像获取模块和数据库服务器，所述服务器与所述数据库服务器连接，所述服务器与所述图像获取模块通信连接，所述数据库服务器中预存有每种电力设备类型对应的多张预存图像、每种电力设备的多种故障类型以及每种故障类型对应的声音参数信息；
所述图像获取模块，用于在所述数据处理模块判断预处理后的声音数据的参数信息满足预设的故障参数之后，对所述被检电力设备进行实时拍照获得实时图像，并将所述实时图像发送给所述服务器；
所述服务器，用于根据所述实时图像在所述数据库服务器中查找所述实时图像对应的被检电力设备的类型；以及，提取所述满足预设故障参数的声音数据的参数信息，并根据查找到的所述被检电力设备的类型和提取出的声音数据的参数信息在所述数据库服务器中查找所述被检电力设备的故障类型。


3.根据权利要求2所述系统，其特征在于，所述服务器，还用于根据所述图像获取模块发送的实时图像以及所述故障声源位置信息，对所述实时图像进行故障位置标注，并对标注后的图像进行显示。


4.根据权利要求2所述系统，其特征在于，所述数据库服务器中还预存有多个解决方案以及每个解决方案对应的电力设备故障类型和故障位置；
所述服务器，还用于根据所述故障声源位置信息以及故障类型在所述数据库服务器中查找对应的解决方案。


5.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述数据处理模块包括前置放大模块、模数转换模块、滤波模块、处理器以及通信模块，所述前置放大模块、模数转换模块、滤波模块、处理器以及通信模块依次连接，所述前置放大模块与所述声音传感器阵列模块连接；其中所述前置放大模块、模数转换模块高度集成化于声音传感器阵列...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑天文，石伟，王鹏，谢友希，潘磊，蒋力波，
申请(专利权)人：深圳海岸语音技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44