一种针对矿用变压器的声纹数据采集系统技术方案

本发明专利技术提供了一种针对矿用变压器的声纹数据采集系统，属于数据采集技术领域。包括本地机房、云端和边缘层，所述本地机房与所述云端通讯连接，所述边缘层与所述云端通讯连接；所述边缘层中包括有设备外场和拾音器，所述拾音器与所述设备外场贴合连接，所述拾音器上电性连接数据采集模块，所述数据采集模块上电性连接有边缘存储边缘计算，所述边缘存储边缘计算上通讯连接有无线路由器，所述无线路由器与所述云端通讯连接；所述云端中包括有模型服务器、应用服务器和数据库服务器；本发明专利技术声纹采集过程更简单、管理更方便，同时通过边缘存储与边缘计算技术和云技术，避免了资源浪费；各层分工明确，方便拓展与维护。方便拓展与维护。方便拓展与维护。

【技术实现步骤摘要】
一种针对矿用变压器的声纹数据采集系统


[0001]本专利技术涉及数据采集领域，具体而言，涉及一种针对矿用变压器的声纹数据采集系统。

技术介绍

[0002]随着电力变压器运行管理逐步向“远程控制、无人值班、少人值守”发展，对电力变压器设备的安全可靠性要求越来越高，保障电力变压器的安全稳定运行尤为关键。
[0003]近年来，随着人工智能技术不断发展，越来越多的矿业单位开始研究如何借助计算机听觉和声纹技术，基于AI声纹设备监测技术来诊断电力变压器的运行状态。在此背景下，设计一套简便、高效的电力变压器声纹数据采集方案成为了研究的首要问题。
[0004]现有方案一般为针对设备直接进行声音采集与传输，搭建一套针对监测设备的私有化声纹数据采集网络，数据传输路线图如图2所示；
[0005]如图2所示，声纹数据通过拾音器采集，通过有线或无线网络传输至现地机房的数据采集服务器，数据采集服务器对声音进行处理后，通过内网环境传输给其它服务器，完成声纹数据的处理、分析及应用展示。
[0006]现有技术的缺点：
[0007]1.若采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对矿用变压器的声纹数据采集系统，其特征在于，包括本地机房、云端和边缘层，所述本地机房与所述云端通讯连接，所述边缘层与所述云端通讯连接；所述边缘层中包括有设备外场和拾音器，所述拾音器与所述设备外场贴合连接，所述拾音器上电性连接数据采集模块，所述数据采集模块上电性连接有边缘存储边缘计算，所述边缘存储边缘计算上通讯连接有无线路由器，所述无线路由器与所述云端通讯连接；所述云端中包括有模型服务器、应用服务器和数据库服务器；所述拾音器以及所述数据采集模块设置在所述设备外场的附近，再通过数据线近距离传输声纹数据，以及在所述边缘存储边缘计算中设计有边缘计算算法，在所述边缘层内完成对声纹数据的初步处理，实现数据量大幅度削减的同时，不影响声纹分析的准确性；最后利用在外场的所述无线路由器，并且结合物联网卡将数据传输至所述云端；并且所述数据库服务器、所述模型服务器和所述应用服务器部署在所述云端内，并且将采集到的数据输入到所述模型服务器的模型内计算，生成声纹分析结果，声纹模型算法需要充分适配边缘计算后的数据结构；再通过互联网或专业VPN网络方式访问部署在所述云端的所述应用服务器，查询声纹数据的分析结果。2.根据权利要求1所述的一种针对矿用变压器的声纹数据采集系统，其特征在于，所述数据采集模块中包括有用于实现对数据信息进行接收的获取单元、用于实现对数据信息进行模数转换的转换单元、用于实现对数据型进行放大处理的增益单元和用于实现对数据信息进行滤波处理的滤波单元。3.根据权利要求1所述的一种针对矿用变压器的声纹数据采集系统，其特征在于，所述边缘存储边缘计算中包括存储器单元和计算单元，所述存储器单元中包括有缓存和主存，系统不能直接访问辅存，辅存只能与主存交换信息，因此辅存的速度比主存慢得多。4.根据权利要求3所述的一种针对矿用变压器的声纹数据采集系统，其特征在于，所述计算单元中包括有数据信息的加密算法，所述加密算法采用的是RSA数字签名算法，所述RSA数字签名算法的步骤如下：产生签名与验证参数：S301、签名A选择两个大素数p、q，计算n＝pq及中Φ(n)＝(P
‑
1)(q
‑
1)；S302、寻找e、d使满足(eΦ(n))≡1及ed≡l(modΦ(n))；S303、公开验证参数{n，e}，A保存{p，q，d，Φ(n)}作为秘密的签名参数；S304、选用一通用的散列函数h(.)；签名算法：S305、A将需签名的文件m(含接收人、内容、签名人、日期等)编码后映射成h(m)；S306、计算，计算公式如下：c1≡(h(m))
d
modp,c2≡(h(m))
d
modqS
A
(m)≡(c1q
(1)
q+c2p
(1)
p)modnS307、将{m,S
A
(m)}发送至文件接收人B或仲裁人T；验证算法：B(或T)检验：(S
A
(m))
e
≡h(m)modn。
5.根据权利要求1所述的一种针对矿用变压器的声纹数据采集系统，其特征在于，所述模型服务器中包括有声纹识别的评价指标，所述声纹识别的评价指标如下：等错误概率EER：当FA和FR相等时的错误概率；最小检测代价：C＝C
FA
P
FA
(1
‑
P
P
)+C
FR
P
FR
(1
‑
P
N
)，C
FA
和P
FR
是代价因子；DET曲线：FA和FR的曲线；VAD短时能量：取20ms为一帧，然后用3高斯...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐艳峰，李停停，朱义池，
申请(专利权)人：淮北矿业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：