【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及管道漏损检测，尤其涉及一种基于多声道的管道漏损检测方法和装置。
技术介绍
1、带压管道发生漏损时，由于管道内部介质摩擦破损的管壁、冲击管壁周围的覆盖物，从而发出特定频率和响度的声音，管网漏损监测仪上通过采集外部声音信号来识别管网是否发生漏损的一种仪器。漏损监测仪通常吸附或安装在管道上(与管道保持刚性接触)，管道漏损的声音通过管道和内部介质传播到漏损监测仪上，然而，其他一些外部声音也会通过空气等其他途径传播到漏损监测仪上，如汽车在路面驶过的声音、雨水滴落的声音等。这些背景噪音和漏损的声音都会被漏损监测仪所接收，当信号的信噪比不好时就容易产生误报。
技术实现思路
1、为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种基于多声道的管道漏损检测方法和装置。
2、本专利技术提出的一种基于多声道的管道漏损检测方法，包括：
3、采集管道的压电传感振动信号和麦克风传感信号；
4、分别对压电传感振动信号和麦克风传感信号进行过滤和放大；
5、分别对压电传感振动信号和麦克风传感信号进行采样，得到压电传感振动数据和麦克风传感数据；
6、分别对压电传感振动数据和麦克风传感数据进行特征提取，得到压电传感振动信号频带能量向量和麦克风传感信号频带能量向量；
7、将压电传感振动信号频带能量向量和麦克风传感信号频带能量向量输入预设的漏损识别模型进行分析识别，得到识别结果。
8、优选地，在分别对压电传感振动数据和麦克风传感
9、分别对压电传感振动数据和麦克风传感数据进行背景噪声的滤除；
10、优选地，通过差分运算的方式对压电传感振动数据和麦克风传感数据进行背景噪声的滤除。
11、优选地，在将压电传感振动信号频带能量向量和麦克风传感信号频带能量向量输入预设的漏损识别模型进行分析识别，得到识别结果之前，还包括：
12、将压电传感振动信号频带能量向量和麦克风传感信号频带能量向量进行融合，得到融合信号频带能量向量；
13、将融合信号频带能量向量输入预设的漏损识别模型进行分析识别，得到识别结果。
14、优选地，分别对压电传感振动数据和麦克风传感数据进行特征提取，得到压电传感振动信号频带能量向量和麦克风传感信号频带能量向量，具体包括：
15、分别对压电传感振动数据和麦克风传感数据进行多层小波信号分解，得压电传感振动信号的多个子频带的能量信号值和麦克风传感信号的多个子频带的能量信号值；
16、根据压电传感振动信号的多个子频带的能量信号值，计算得到压电传感振动信号频带能量向量；
17、根据麦克风传感信号的多个子频带的能量信号值，计算得到麦克风传感信号频带能量向量。
18、本专利技术还提出了一种基于多声道的管道漏损检测装置，包括：信号收集单元、信号调理单元、微控制单元(microcontroller unit，以下简称mcu)、无线通讯单元和云平台；
19、信号收集单元、信号调理单元和mcu依次电连接，mcu通过无线通讯单元和云平台通讯连接；
20、信号收集单元用于采集压电传感振动信号和麦克风传感信号；
21、信号调理单元用于分别对压电传感振动信号和麦克风传感信号进行过滤和放大；
22、mcu用于分别对压电传感振动信号和麦克风传感信号进行采样，得到压电传感振动数据和麦克风传感数据，并将压电传感振动数据和麦克风传感数据通过无线单元传输至云平台；
23、云平台包括特征提取模块和识别模块，特征提取模块用于分别对压电传感振动数据和麦克风传感数据进行特征提取，得到压电传感振动信号频带能量向量和麦克风传感信号频带能量向量；识别模块用于将压电传感振动信号频带能量向量和麦克风传感信号频带能量向量输入预设的漏损识别模型进行分析识别，得到识别结果。
24、优选地，信号调理单元包括信号采集处理单元和音频处理单元，信号采集处理单元和音频处理单元分别与mcu电连接；信号收集单元包括压电陶瓷传感器和麦克风，压电陶瓷传感器和麦克风形成双声道；压电陶瓷传感器与信号采集处理单元电连接，麦克风与音频处理单元电连接；
25、压电陶瓷传感器用于采集压电陶瓷传感信号将压电陶瓷传感信号传输给信号采集处理单元，信号采集处理单元用于对压电陶瓷传感信号进行放大和滤波，并传输至mcu；
26、麦克风用于采集麦克风传感信号并将麦克风传感信号传输给音频处理单元，音频处理单元用于对麦克风传感信号进行放大和滤波，并传输至mcu；
27、优选地，压电陶瓷传感器为压电陶瓷传感器阵列，麦克风为麦克风阵列。
28、优选地，mcu还用于分别对压电传感振动数据和麦克风传感数据进行背景噪声的滤除，并将滤除背景噪声的压电传感振动数据和麦克风传感数据通过无线单元传输至云平台。
29、优选地，云平台还包括信号融合模块，信号融合模块用于将压电传感振动信号频带能量向量和麦克风传感信号频带能量向量进行融合，得到融合信号频带能量向量，并将融合信号频带能量向量传输至识别模块。
30、优选地，特征提取模块包括小波分解子模块和计算子模块；
31、小波分解子模块用于分别对压电传感振动数据和麦克风传感数据进行多层小波信号分解，得压电传感振动信号的多个子频带的能量信号值和麦克风传感信号的多个子频带的能量信号值；
32、计算子模块，用于根据压电传感振动信号的多个子频带的能量信号值，计算得到压电传感振动信号频带能量向量；并根据麦克风传感信号的多个子频带的能量信号值，计算得到麦克风传感信号频带能量向量。
33、优选地，还包括与mcu电连接的存储单元，存储单元用于存储压电传感振动数据和麦克风传感数据。
34、优选地，还包括监测单元，监测单元包括加速度传感器和gnss模块，加速度传感器和gnss模块分别与mcu电连接。
35、本专利技术中，所提出的基于多声道的管道漏损检测方法和装置，通过采集得到压电传感振动信号和麦克风传感信号，由于麦克风对空气传声比较敏感，能够有效地接收到背景噪声，而压电陶瓷则侧重于对管网本身振动信号的接收，因此，本专利技术通过压电传感振动信号和麦克风传感信号这两种不同敏感程度的传感器信号的组合，能够有效地分离出空气传声，即背景噪声，方便后续的预设的漏损识别模型的分析识别，极大地提高识别结果的准确性。
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1.一种基于多声道的管道漏损检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于多声道的管道漏损检测方法，其特征在于，在分别对压电传感振动数据和麦克风传感数据进行特征提取，得到压电传感振动信号频带能量向量和麦克风传感信号频带能量向量之前，还包括：
3.根据权利要求1所述的基于多声道的管道漏损检测方法，其特征在于，在将压电传感振动信号频带能量向量和麦克风传感信号频带能量向量输入预设的漏损识别模型进行分析识别，得到识别结果之前，还包括：
4.根据权利要求1所述的基于多声道的管道漏损检测方法，其特征在于，分别对压电传感振动数据和麦克风传感数据进行特征提取，得到压电传感振动信号频带能量向量和麦克风传感信号频带能量向量，具体包括：
5.一种基于多声道的管道漏损检测装置，其特征在于，包括：信号收集单元、信号调理单元、微控制单元、无线通讯单元和云平台；
6.根据权利要求5所述的基于多声道的管道漏损检测装置，其特征在于，信号调理单元包括信号采集处理单元和音频处理单元，信号采集处理单元和音频处理单元分别与微控制单元电连接；信号收集单
7.根据权利要求5所述的基于多声道的管道漏损检测装置，其特征在于，微控制单元还用于分别对压电传感振动数据和麦克风传感数据进行背景噪声的滤除，并将滤除背景噪声的压电传感振动数据和麦克风传感数据通过无线单元传输至云平台。
8.根据权利要求5所述的基于多声道的管道漏损检测装置，其特征在于，云平台还包括：信号融合模块，信号融合模块用于将压电传感振动信号频带能量向量和麦克风传感信号频带能量向量进行融合，得到融合信号频带能量向量，并将融合信号频带能量向量传输至识别模块。
9.根据权利要求7所述的基于多声道的管道漏损检测装置，其特征在于，特征提取模块包括小波分解子模块和计算子模块；
10.根据权利要求5所述的基于多声道的管道漏损检测装置，其特征在于，还包括与微控制单元电连接的存储单元，存储单元用于存储压电传感振动数据和麦克风传感数据；
...【技术特征摘要】
1.一种基于多声道的管道漏损检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于多声道的管道漏损检测方法，其特征在于，在分别对压电传感振动数据和麦克风传感数据进行特征提取，得到压电传感振动信号频带能量向量和麦克风传感信号频带能量向量之前，还包括：
3.根据权利要求1所述的基于多声道的管道漏损检测方法，其特征在于，在将压电传感振动信号频带能量向量和麦克风传感信号频带能量向量输入预设的漏损识别模型进行分析识别，得到识别结果之前，还包括：
4.根据权利要求1所述的基于多声道的管道漏损检测方法，其特征在于，分别对压电传感振动数据和麦克风传感数据进行特征提取，得到压电传感振动信号频带能量向量和麦克风传感信号频带能量向量，具体包括：
5.一种基于多声道的管道漏损检测装置，其特征在于，包括：信号收集单元、信号调理单元、微控制单元、无线通讯单元和云平台；
6.根据权利要求5所述的基于多声道的管道漏损检测装置，其特征在于，信号调理单元包括信号采集处理单元和音频处理单元，信号采集处理单元和音频处...
【专利技术属性】
技术研发人员：王敬玉，苏君平，陈小威，蔡龙海，
申请(专利权)人：安徽欧泰祺智慧水务科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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