[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于煤礦場景的聲紋綜合監(jiān)測系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113404540A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉敏
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽中科昊音智能科技有限公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18;G10L17/26
• 代理公司: 南京禾易知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32320
• 代理人: 張松云

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于煤礦場景的聲紋綜合監(jiān)測系統(tǒng)，包括聲紋采集器、光纖聲紋監(jiān)控一體機(jī)、云端服務(wù)器和終端設(shè)備，聲紋采集器安裝于煤礦場景的待測設(shè)備上，聲紋采集器將采集到的聲紋信號傳輸給光纖聲紋監(jiān)控一體機(jī)；光纖聲紋監(jiān)控一體機(jī)的內(nèi)部設(shè)有高頻采集器，云端服務(wù)器的內(nèi)部設(shè)有聲紋引擎模塊，高頻采集器將采集到的聲紋信號傳輸給聲紋引擎模塊，聲紋引擎模塊用于對高頻采集器輸送來的聲紋數(shù)據(jù)進(jìn)行識別和分析，并將處理后的聲紋數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳送至所述終端設(shè)備。本發(fā)明通過在煤礦場景的待監(jiān)測設(shè)備上安裝聲紋采集器，并連接至本聲紋綜合監(jiān)測系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)備發(fā)出的噪聲，實時監(jiān)測設(shè)備的安全狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)故障時及時報警。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聲紋監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于煤礦場景的聲紋綜合監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

礦山事故已經(jīng)成為當(dāng)下社會關(guān)注度最高的問題之一。在煤礦的生產(chǎn)過程中涉及到很多有關(guān)安全性的環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)中任何一項出問題都將給礦井造成重大事故甚至是毀滅性的打擊，比如媒礦瓦斯泄露造成的爆炸、煤礦層巖透水、礦井坍塌等。所以如何保障煤礦的安全生產(chǎn)，如何在各個重要的環(huán)節(jié)及設(shè)備上進(jìn)行監(jiān)控和事故預(yù)警，都將是亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于煤礦場景的聲紋綜合監(jiān)測系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中遇到的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種應(yīng)用于煤礦場景的聲紋綜合監(jiān)測系統(tǒng)，包括聲紋采集器、光纖聲紋監(jiān)控一體機(jī)、云端服務(wù)器和終端設(shè)備，所述聲紋采集器安裝于煤礦場景的待測設(shè)備上，所述聲紋采集器將采集到的聲紋信號傳輸給所述光纖聲紋監(jiān)控一體機(jī)；所述光纖聲紋監(jiān)控一體機(jī)的內(nèi)部設(shè)有高頻采集器，所述高頻采集器用于接收所述聲紋采集器采集到的聲紋信號并對其處理；所述云端服務(wù)器的內(nèi)部設(shè)有聲紋引擎模塊，所述高頻采集器將采集到的聲紋信號傳輸給所述聲紋引擎模塊，所述聲紋引擎模塊用于對所述高頻采集器輸送來的聲紋數(shù)據(jù)進(jìn)行識別和分析，并將處理后的聲紋數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳送至所述終端設(shè)備。

上述方案中，所述聲紋采集器為聲光纖音頻傳感器、聲紋傳感器中的任意一種。

上述方案中，所述光纖聲紋監(jiān)控一體機(jī)將監(jiān)聽的設(shè)備聲紋信息進(jìn)行處理，篩選出故障信息傳送到云端服務(wù)器，所述云端服務(wù)器將篩選出的故障信息進(jìn)行識別，并進(jìn)行分析，從而判斷監(jiān)聽設(shè)備的工作狀態(tài)，將結(jié)果輸出在終端設(shè)備上。

上述方案中，所述高頻采集器接收聲紋采集器的音頻并持續(xù)生成音頻文件，所述聲紋引擎模塊接收所述高頻采集器的音頻，過濾常規(guī)聲音，上報故障音頻。

上述方案中，所述光纖聲紋監(jiān)控一體機(jī)的內(nèi)部還設(shè)有故障報警系統(tǒng)，所述故障報警系統(tǒng)用于連接煤礦場景中的待測設(shè)備的控制單元。

上述方案中，所述光纖聲紋監(jiān)控一體機(jī)的內(nèi)部還設(shè)有光纖偵聽模塊，所述光纖偵聽模塊用于監(jiān)測煤礦場景中連接在待測設(shè)備中的光纜中纖芯振動，將光纖振動信號的強度進(jìn)行采集，并將采樣的聲音進(jìn)行采樣率轉(zhuǎn)換，將采樣獲取的原始信號進(jìn)行插值后得到信號，使音頻采樣率與播放器相匹配。

上述方案中，所述聲紋引擎模塊采用Ai-Voice Cmfmc 3.0引擎系統(tǒng)，用于語音格式的無損轉(zhuǎn)換和跨信道識別。

上述方案中，所述聲紋引擎模塊基于MFCC特征向量進(jìn)行加權(quán)降維優(yōu)化，并應(yīng)用矢量量化算法對煤礦場景中的待測設(shè)備噪聲信號進(jìn)行識別。

上述方案中，所述終端設(shè)備為監(jiān)控中心、后臺顯示設(shè)備、數(shù)據(jù)庫、警報器中的任意一種或多種組合。