电力设备声纹监控系统技术方案

本发明专利技术提供电力设备声纹监控系统，包括声纹采集终端以及数据管理终端，声纹采集终端包括分别与数据管理终端连接的扫描模块、参数设置模块、数据采集模块以及预警地图模块；数据管理终端包括系统设置模块、声纹监控模块、监控地图模块以及监控系统管理模块。本发明专利技术基于Cmfmc算法技术的跨信道声纹识别达到对建立设备故障检测的高准确率，此外，通过在声纹电力在线监控系统集成AI、物联网以及5G，对电力设备在线检测提供新的有力手段，满足同时对变压器，开关柜，电抗器母线等主要设备提供24小时在线检测，对其各种故障状态进行及时预警。对其各种故障状态进行及时预警。对其各种故障状态进行及时预警。

【技术实现步骤摘要】
电力设备声纹监控系统


[0001]本专利技术涉及电力设备监控检测
，具体为电力设备声纹监控系统。

技术介绍

[0002]电力设备运行的在线监测是保证可靠运行的重要技术手段。目前有多种状态监测方法，但是这些方法常常采用的是接触检测技术，目前高压电力设备的运行状态监测方法不够成熟，现场存在着广泛的电晕放电、开关动作产生的冲击以及相邻高压电气设备内部可能出现的局部放电等干扰源。
[0003]而声纹信号的获得无须接触电力变压器，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。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供电力设备声纹监控系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题，本专利技术通过将声纹识别技术应用于变压器或电力设备的噪声识别，对复杂的噪声机理进行有效分析并识别出不同的设备状态，为变压器或电力设备状态监测提供依据，解决了现有技术的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：电力设备声纹监控系统，包括声纹采集终端以及数据管理终端，其中，
[0006]声纹采集终端包括分别与数据管理终端连接的扫描模块、参数设置模块、数据采集模块以及预警地图模块，
[0007]扫描模块用于建立信息交互通道；
[0008]参数设置模块用于配置声纹采集终端基础信息；
[0009]数据采集模块用于采集目标声纹信息并基于声纹识别算法得到此目标声纹信息所在故障类型数据；
[0010]预警地图模块初始加载已存储于声纹采集终端的电站地理信息，并与数据管理终端联动输出目标声纹信息所处的电站地理信息，
[0011]数据管理终端包括系统设置模块、声纹监控模块、监控地图模块以及监控系统管理模块，
[0012]系统设置模块用于对基于数据管理终端的电力设备信息进行参数配置，并将所获取的故障类型数据上传至数据管理终端服务器以执行电力设备声纹监控任务；
[0013]声纹监控模块连接系统设置模块，用于依据故障类型数据建立可编辑的声纹监控信息；
[0014]监控地图模块连接系统设置模块，用于显示所述故障类型数据所处电站地理信息并分析输出所述电站地理信息使用状态；
[0015]监控系统管理模块连接系统设置模块，以用于执行输出所述电力设备声纹监控系统管理指令。
[0016]进一步的，数据管理终端还包括声纹终端模块、预警信息配置模块以及巡检管理模块，其中，
[0017]声纹终端模块连接系统设置模块，用于运行声纹识别算法并对以建立的声纹监控信息进行学习、验证；
[0018]预警信息配置模块连接系统设置模块，用于加载显示基础预警信息，并向外部终端输出预警信息；
[0019]巡检管理模块连接系统设置模块，用于对登录所述电力设备声纹监控系统的用户信息进行管理。
[0020]进一步的，所述系统设置模块包括：
[0021]与所述声纹采集终端连接以用于管理已存储于声纹采集终端电站的电站信息模块，其中，电站信息包括电站经纬度、电站名称、电压等级、电站地址、电站类型、电站区域以及备注信息；
[0022]与所述声纹采集终端连接以用于管理已存储于声纹采集终端且对电站执行声纹采集监控指令的设备信息模块，其中，设备基本信息包括设备编号、设备型号、设备类型、生产厂商、电压等级、投运时间、群组号、所属电站以及备注信息；
[0023]与所述声纹采集终端连接以用于对数据管理终端进行基础信息配置的参数设置模块；
[0024]与所述声纹采集终端连接以用于管理所采集目标声纹信息基本信息的采集设置模块，其中，对目标声纹信息采集的基本信息包括时间段、文件路径、文件名以及标志信息。
[0025]进一步的，所述声纹监控模块包括自动监控模块、手动分析模块以及声纹学习模块。
[0026]进一步的，所述监控地图模块包括地图查询模块以及3D展示模块，其中，
[0027]所述地图查询模块用于查看目标声纹所在的目标地区地图情况；
[0028]所述3D展示模块用于建立饼状图形以显示数据管理终端中转服务器的基本状态。
[0029]进一步的，所述监控系统管理模块包括：
[0030]用户管理模块，用于查询编辑电力设备声纹监控系统当前在线的用户基本信息；
[0031]角色管理模块，用于对所述用户基本信息进行角色配置，并加载显示；
[0032]部门管理模块，用于对所述用户基本信息按部门类别进行分类编辑，并加载显示；
[0033]通知管理模块，用于输出发布电力设备声纹监控系统处理信息。
[0034]进一步的，所述声纹终端模块包括终端采集模块、自动采集模块、设备状态模块以及采集日志模块。
[0035]进一步的，所述预警信息配置模块包括预警设置模块以及警告输出模块，其中，
[0036]所述预警设置模块处理信息包括电力设备id、预警id、故障名称、预警名称、设备编号、设备型号、生产厂商、所属电站、投运时间、群组号以及故障等级信息；
[0037]所述警告输出模块输出信息包括故障发生的时间、设备、地点和故障类型信息。
[0038]进一步的，所述巡检管理模块由人员管理模块组成，具体实施方式为：记录电力设备声纹监控系统在线用户的巡检姓名、巡检工号、所属班组、手机号码、Mac地址、起点、终点、分配路线以及时间信息。
[0039]进一步的，所述声纹识别算法的具体实施方式为：
[0040]第一步，采集电力设备运行时噪声信号，并对其进行预处理
[0041]S1
‑
1、对噪声信号进行分帧，得到噪声信号中重叠信号的分帧关系，以用于保证相邻两帧信号间的连续性：
[0042]M＝n
‑
Lb/[L(1
‑
b)][0043]式中，M为帧数，n为噪声信号长度，L为帧长，b为重叠率；
[0044]S1
‑
2、基于加窗函数对分帧信号施加汉明窗后进行离散傅里叶变换，以用于增加分帧信号两端连续性，从而减小傅里叶变换造成的失真现象；
[0045]第二步，提取MFCC特征向量
[0046]S2
‑
1、基于Mel频率域的倒谱系数求取所述分帧信号所对应的特征向量，组成特征向量组，其中，Mel频率为根据人听觉感知特性变换的频率域：B(h)＝25951g(1h/700)；
[0047]S2
‑
2、计算所述分帧信号所对应的特征向量，得到求取过程中组成Mel滤波的滤波器经滤波后的参数：
[0048][0049]式中，p为滤波器个数，m
i
为经滤波后可得到p个滤波器的参数，其中，m
ii
N为FFT点数，X(k)为预处理后分帧信号的FFT，Hi(k)为滤波器参数，Hi(k)的计算公式为：
[0050][0051]B(f[i+1])
‑
B(f[i])＝B(f[i])<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电力设备声纹监控系统，其特征在于：包括声纹采集终端以及数据管理终端，其中，声纹采集终端包括分别与数据管理终端连接的扫描模块、参数设置模块、数据采集模块以及预警地图模块，扫描模块用于建立信息交互通道；参数设置模块用于配置声纹采集终端基础信息；数据采集模块用于采集目标声纹信息并基于声纹识别算法得到此目标声纹信息所在故障类型数据；预警地图模块初始加载已存储于声纹采集终端的电站地理信息，并与数据管理终端联动输出目标声纹信息所处的电站地理信息，数据管理终端包括系统设置模块、声纹监控模块、监控地图模块以及监控系统管理模块，系统设置模块用于对基于数据管理终端的电力设备信息进行参数配置，并将所获取的故障类型数据上传至数据管理终端服务器以执行电力设备声纹监控任务；声纹监控模块连接系统设置模块，用于依据故障类型数据建立可编辑的声纹监控信息；监控地图模块连接系统设置模块，用于显示所述故障类型数据所处电站地理信息并分析输出所述电站地理信息使用状态；监控系统管理模块连接系统设置模块，以用于执行输出所述电力设备声纹监控系统管理指令。2.根据权利要求1所述的电力设备声纹监控系统，其特征在于：数据管理终端还包括声纹终端模块、预警信息配置模块以及巡检管理模块，其中，声纹终端模块连接系统设置模块，用于运行声纹识别算法并对以建立的声纹监控信息进行学习、验证；预警信息配置模块连接系统设置模块，用于加载显示基础预警信息，并向外部终端输出预警信息；巡检管理模块连接系统设置模块，用于对登录所述电力设备声纹监控系统的用户信息进行管理。3.根据权利要求1所述的电力设备声纹监控系统，其特征在于：所述系统设置模块包括：与所述声纹采集终端连接以用于管理已存储于声纹采集终端电站的电站信息模块，其中，电站信息包括电站经纬度、电站名称、电压等级、电站地址、电站类型、电站区域以及备注信息；与所述声纹采集终端连接以用于管理已存储于声纹采集终端且对电站执行声纹采集监控指令的设备信息模块，其中，设备基本信息包括设备编号、设备型号、设备类型、生产厂商、电压等级、投运时间、群组号、所属电站以及备注信息；与所述声纹采集终端连接以用于对数据管理终端进行基础信息配置的参数设置模块；与所述声纹采集终端连接以用于管理所采集目标声纹信息基本信息的采集设置模块，其中，对目标声纹信息采集的基本信息包括时间段、文件路径、文件名以及标志信息。4.根据权利要求1所述的电力设备声纹监控系统，其特征在于：所述声纹监控模块包括
自动监控模块、手动分析模块以及声纹学习模块。5.根据权利要求1所述的电力设备声纹监控系统，其特征在于：所述监控地图模块包括地图查询模块以及3D展示模块，其中，所述地图查询模块用于查看目标声纹所在的目标地区地图情况；所述3D展示模块用于建立饼状图形以显示数据管理终端中转服务器的基本状态。6.根据权利要求1所述的电力设备声纹监控系统，其特征在于：所述监控系统管理模块包括：用户管理模块，用于查询编辑电力设备声纹监控系统当前在线的用户基本信息；角色管理模块，用于对所述用户基本信息进行角色配置，并加载显示；部门管理模块，用于对所述用户基本信息按部门类别进行分类编辑，并加载显示；通知管理模块，用于输出发布电力设备声纹监控系统处理信息。7.根据权利要求2所述的电力设备声纹监控系统，其特征在于：所述声纹终端模块包括终端采集模块、自动采集模块、设备状态模块以及采集日志模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敏，
申请(专利权)人：安徽中科昊音智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：