[發明專利]一種基于聲音識別的開關站運行監測系統及方法

有效

• 申請號: 202110789034.3
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113659709B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 劉智帥;方君;李佶;胡敦;王敏;王家成;胡李棟;邵嘉偉;朱澤廳;蔣嶸;伊志敏;盛立鼎
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司金華供電公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;G10L25/51
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 魏亮

1.一種基于聲音識別的開關站運行監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，聲音采集模塊(1)采集開關站內聲音信號，聲音采集模塊(1)將采集到的聲音信號傳輸至聲音信號處理模塊(2)；

步驟二，聲音信號處理模塊(2)對聲音信號進行分類處理并輸入聲音信號分析模塊(3)；

步驟三，聲音信號分析模塊(3)根據聲音信號類型提取每個聲音信號對應的典型設備運行聲音，并將每個聲音信號和與其對應的典型設備運行聲音進行對比；

步驟四，聲音信號分析模塊(3)根據對比結果判斷開關站運行情況，當至少一個聲音信號的對比結果顯示不一致時，則判斷開關站運行異常；當所有聲音信號的對比結果均顯示一致時，則判斷開關站正常運行；

步驟二中所述聲音信號處理模塊(2)對聲音信號進行分類處理的具體過程為：聲音信號處理模塊(2)將每個聲音信號與采集聲音信號的聲音采集傳感器進行匹配，并獲取每個聲音信號所對應聲音采集傳感器的位置信息，聲音信號處理模塊(2)再根據采集聲音信號的時間以及聲音采集傳感器的位置信息對每個聲音信號對應的聲源位置進行定位，聲音信號處理模塊(2)再根據定位結果將每個聲音信號與開關站設備進行匹配，根據匹配結果對聲音信號進行分類，每個開關站設備對應一種類型的聲音信號；

步驟四中聲音信號分析模塊(3)判斷出判斷開關站運行異常時，聲音信號分析模塊(3)還通過聲音采集模塊(1)采集一段時間該聲音信號對應開關站設備的運行聲音，聲音信號分析模塊(3)通過后續采集的運行聲音對該開關站設備進行異常情況分析，報警模塊(4)根據異常情況分析結果生成報警信息，并通過通訊模塊(5)將報警信息傳輸至監控后臺(6)，所述報警信息內包括開關站設備信息以及異常情況信息；

聲音信號分析模塊(3)通過后續采集的運行聲音對開關站設備進行異常情況分析的具體過程為：聲音信號分析模塊(3)確定進行異常情況分析的開關站設備，采集一段時間該開關站設備的運行聲音，聲音信號分析模塊(3)將采集的運行聲音進行分幀處理，并獲取每一幀運行聲音對應的特征值和時間點，聲音信號分析模塊(3)再將典型設備運行聲音進行分幀處理，并獲取每一幀典型設備運行聲音對應的特征值和時間點，聲音信號分析模塊(3)將同一時間點的運行聲音以及典型設備運行聲音進行匹配，根據匹配結果將運行聲音的特征值和對應的典型設備運行聲音的特征值進行比較，篩選出特征值不同的運行聲音，獲取運行聲音與典型設備運行聲音特征值不同的總時間，并將運行聲音與典型設備運行聲音特征值不同的時間和運行聲音的總時間進行比較，若運行聲音與典型設備運行聲音特征值不同的時間占總時間的比例超過預設閾值，則判定該開關站設備存在異常情況；若運行聲音與典型設備運行聲音特征值不同的時間占總時間的比例未超過預設閾值，則判定該開關站設備處于正常運行狀態；

在判定開關站設備存在異常情況后，還提取該開關站設備對應的特殊聲音信號，還將采集到的運行聲音與特殊聲音信號進行比較，若運行聲音與特殊聲音信號相匹配，則修改該開關站設備的異常情況分析結果為該開關站設備處于正常運行狀態；若運行聲音與特殊聲音信號不匹配，則保留該開關站設備的異常情況分析結果為該開關站設備存在異常情況；

在開關站設備的異常情況分析結果為開關站設備存在異常情況后，聲音信號分析模塊(3)提取該開關站設備對應的運行故障聲音，將該開關站設備的運行聲音與運行故障聲音進行比較，確定該開關站設備的故障類型，并通過通訊模塊(5)將故障類型信息傳輸至監控后臺(6)。

2.根據權利要求1所述的一種基于聲音識別的開關站運行監測方法，其特征在于，在聲音信號處理模塊(2)對聲音信號進行分類處理前，聲音信號處理模塊(2)還通過主成分分析法對采集到的聲音信號進行去噪處理。