本申请属于设备状态监测方法技术和故障定位技术领域，具体而言涉及一种设备噪声声源成像方法、装置、电子设备及存储介质。本公开的设备噪声声源成像方法，首先设计一个多麦克风同步声音采集系统；生成一个麦克风与待测设备之间的声音传播距离与声音传播时间的关系表；采集待测设备噪声信号，计算成像点噪声信号的强度，得到设备噪声声源的成像；本方法将布设在在工业大型设备外壁或大型设备工作场所中的多个同步采集的麦克风设备组合成一个大型的麦克风阵列，利用声阵列成像算法对设备内部或设备工作场所进行全空间声成像，并利用可视化技术显示设备内部组件或空间中不同位置的噪声激发强度，用于设备运行状态监测和故障定位。位。位。
【技术实现步骤摘要】
一种设备噪声声源成像方法、装置、电子设备及存储介质
[0001]本申请属于设备状态监测方法技术和故障定位
，具体而言涉及一种设备噪声声源成像方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
[0002]在设备状态监测和故障诊断领域，设备组件的振动和噪声是最常用的监测值和分析参数。振动和噪声的强度的变化可以指示设备的健康状态，振动谱线的变化可以指示故障发生的部位。如设备中最常见的齿轮和轴承，同一款齿轮或轴承在相同的转速下的正常状态的振动谱线非常相似，当某调谱线的能量异常或者出现正常状态不存在的谱线，往往是某一个部件出现故障，根据部件物理机理分析可以计算出每个部件在该转速下的谱线从而确定故障的部位。这种方法大量应用于减速机、泵机、风机等由一组或多组齿轮和轴承组成的结构相对简单的设备。在设备诊断领域，静设备松动、断裂、管道泄露这样的故障监测常用噪声监测方法，并采用声像仪进行声源定位确定故障位置。但声像仪作为一种小型的麦克风阵列，其成像的范围非常有限。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本公开提出了设备噪声声源成像方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，以解决相关技术中的上述技术问题。
[0004]根据本公开的第一方面，提出设备噪声声源的成像方法，包括：
[0005]步骤1、设计一个多麦克风同步声音采集系统；
[0006]步骤2、生成一个麦克风与待测设备之间的声音传播距离与声音传播时间的关系表；
[0007]步骤3、采集待测设备噪声信号，计算成像点噪声信号的强度Image，得到设备噪声声源的成像；
[0008]步骤4、根据成像点噪声信号的强度Image，确定噪声声源处的工作状态；
[0009]步骤5、将所述成像结果可视化。
[0010]可选地，所述多麦克风同步声音采集系统包括M个麦克风，M个麦克风置于待测设备周围，待测设备上设定有N个噪声声源。
[0011]可选地，所述生成一个麦克风与待测设备之间的声音传播距离与声音传播时间的关系表，包括：
[0012](a)当麦克风与待测设备的噪声声源之间无障碍物时，麦克风与待测设备之间的声音传播距离与声音传播时间的关系T
ij
的表达式为：
[0013][0014]i＝1,...,N
[0015]j＝1,...,M
[0016][0017]其中，是第i个成像点在xyz三维坐标中的坐标，是第j个麦克风的在xyz三维坐标中的坐标，dist(.,.)为第i个成像点与第j个麦克风之间的距离，v为声音传播路径中传播介质声波速度，成像点即与待测设备中的噪声声源空间位置相对应的点；
[0018](b)当麦克风与待测设备的噪声声源之间无障碍物时，麦克风与待测设备之间的声音传播距离与声音传播时间的关系T
ij
的表达式为：
[0019][0020]i＝1,...,N
[0021]j＝1,...,M
[0022]其中，为第i个成像点的位置人工脉冲声源激发时刻，为第j个麦克风接收到相应人工脉冲声源的声波时刻。
[0023]可选地，所述采集待测设备噪声信号，计算成像点噪声信号的强度Image，包括；
[0024](1)设定M个麦克风同时采集待测设备中第i噪声声源的噪声信号时域波形数据，记为t为采样时间；
[0025](2)根据所述噪声信号时域波形数据，计算得到成像点噪声信号的强度Image：
[0026][0027]其中，t0为成像时刻，T
win
为成像时窗宽度，τ
j
为成像时窗内离散点。
[0028]可选地，所述根据成像点噪声信号的强度Image，确定噪声声源处的工作状态，包括：
[0029](1)采集待测设备健康工作状态下各噪声声源的强度最大值S
acoustic
；
[0030](2)分别将S
acoustic
与相应噪声声源处的Image进行比较，若S
acoustic
大于所述Image，则判定待测设备的该噪声声源点处于正常工作状态，若S
acoustic
小于所述Image，则判定待测设备的噪声声源点处于非正常工作状态。
[0031]可选地，所述将成像结果可视化，即根据所述成像点噪声信号的强度，得到成像结果，以三维空间立体和切片方式显示，或者渲染设备的建筑信息模型，用于运维人员查看待测设备的实时声源成像图。
[0032]根据本公开的第二方面，提出设备噪声声源的成像装置，包括：
[0033]声音采集模块，用于通过多麦克风同步采集待测设备成像点噪声信号；
[0034]第一计算模块，用于计算麦克风与待测设备之间的声音传播距离与声音传播时间的关系；
[0035]第二计算模块，用于采集待测设备噪声信号，计算成像点噪声信号的强度Image，得到设备噪声声源的成像；
[0036]判断模块，用于根据成像点噪声信号的强度Image，确定噪声声源处的工作状态；
[0037]可视化模块，用于将所述成像结果可视化。
[0038]根据本公开的第三方面，提出电子设备，包括：
[0039]存储器，用于存储处理器可执行的指令；
[0040]处理器，所述处理器被配置执行：
[0041]通过多麦克风同步采集待测设备成像点噪声信号；
[0042]生成一个麦克风与待测设备之间的声音传播距离与声音传播时间的关系表；
[0043]采集待测设备噪声信号，计算成像点噪声信号的强度Image，得到设备噪声声源的成像；
[0044]根据成像点噪声信号的强度Image，确定噪声声源处的工作状态；
[0045]将所述成像结果可视化。
[0046]根据本公开的第四方面，提出计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序用于使所述计算机执行：
[0047]通过多麦克风同步采集待测设备成像点噪声信号；
[0048]生成一个麦克风与待测设备之间的声音传播距离与声音传播时间的关系表；
[0049]采集待测设备噪声信号，计算成像点噪声信号的强度Image，得到设备噪声声源的成像；
[0050]根据成像点噪声信号的强度Image，确定噪声声源处的工作状态；
[0051]将所述成像结果可视化。
[0052]根据本公开的实施例，将布设在在工业大型设备外壁或大型设备工作场所中的多个同步采集的麦克风设备组合成一个大型的麦克风阵列，利用声阵列成像算法对设备内部或设备工作场所进行全空间声成像，并利用可视化技术显示设备内部组件或空间中不同位置的噪声激发强度，用于设备运行状态监测和故障定位。
[0053]本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
[0054]为了更清楚的说明本公开实施例或现有技术中的技术方案本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种设备噪声声源的成像方法，其特征在于，包括：设计一个多麦克风同步声音采集系统；生成一个麦克风与待测设备之间的声音传播距离与声音传播时间的关系表；采集待测设备噪声信号，计算成像点噪声信号的强度Image，得到设备噪声声源的成像；根据成像点噪声信号的强度Image，确定噪声声源处的工作状态；将所述成像结果可视化。2.根据权利要求1所述的设备噪声声源成像方法，其特征在于，所述多麦克风同步声音采集系统包括M个麦克风，M个麦克风置于待测设备周围，待测设备上设定有N个噪声声源。3.根据权利要求1所述的设备噪声声源成像方法，其特征在于，所述生成一个麦克风与待测设备之间的声音传播距离与声音传播时间的关系表，包括：(a)当麦克风与待测设备的噪声声源之间无障碍物时，麦克风与待测设备之间的声音传播距离与声音传播时间的关系T
ij
的表达式为：i＝1，...，Nj＝1，...，M其中，是第i个成像点在xyz三维坐标中的坐标，是第j个麦克风的在xyz三维坐标中的坐标，dist(.，.)为第i个成像点与第j个麦克风之间的距离，v为声音传播路径中传播介质声波速度，成像点即与待测设备中的噪声声源空间位置相对应的点；(b)当麦克风与待测设备的噪声声源之间无障碍物时，麦克风与待测设备之间的声音传播距离与声音传播时间的关系T
ij
的表达式为：i＝1，...，Nj＝1，...，M其中，为第i个成像点的位置人工脉冲声源激发时刻，为第j个麦克风接收到相应人工脉冲声源的声波时刻。4.根据权利要求1所述的设备噪声声源成像方法，其特征在于，所述采集待测设备噪声信号，计算成像点噪声信号的强度Image，包括；(1)设定M个麦克风同时采集待测设备中第i噪声声源的噪声信号时域波形数据，记为t为采样时间；(2)根据所述噪声信号时域波形数据，计算得到成像点噪声信号的强度Image：其中，t0为成像时刻，T
win
为成像时窗宽度，τ
j
为成像时窗内离散点。5.根据权利要求1所述的设备噪声声源成像方法，其特征在于，所述根据成像点噪声信
号的强度Image，确定噪声声源处的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘加，卢回忆，刘豪睿，曹宏，刘德广，
申请(专利权)人：北京华控智加科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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