[發明專利]基于水電機聲紋識別的故障預警系統和方法

在審

• 申請號: 202211181748.7
• 申請日: 2022-09-27
• 公開（公告）號: CN115539277A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 秦飛;溫國強;王韶群;鐘金柱;王龔
• 申請（專利權）人: 北京許繼電氣有限公司
• 主分類號: F03B11/00
• 分類號: F03B11/00;G01H9/00
• 代理公司: 北京立成智業專利代理事務所(普通合伙) 11310
• 代理人: 張厚山

本申請公開了一種基于水電機聲紋識別的故障預警系統和方法，所述系統包括：分布式的單模光纖、光發射模塊、數據采集分析系統對對水電機組利用聲紋識別以進行故障預警；其中所述數據采集分析系統包括：光發射模塊、光信號采集模塊、通信服務模塊、數據預處理模塊、數據分析模塊、智能識別模塊。

技術領域

本申請提出了一種數據處理方法，特別是指基于水電機聲紋識別的故障 預警系統和方法。

背景技術

電力領域是關系到國計民生的重大項目，一直是國家最關注的重點領域 之一。而水電是利用水利資源進行發電的一種重要的發電方式，是一種高效 低污染的發電方式。水力發電是利用水力發電機組(也稱為水輪發電機組) 進行發電的一種發電方式，水電站上每臺水輪機與配套的發電機聯合形成發 電單元，在水流經過水輪機時將水能轉換為驅使機械旋轉的機械能從而進行 發電。

水電機組停機檢測通常會導致巨大的經濟損失，因此如何能在水電機組 運行過程中發現問題并及時消除，對于水電機組的安全運行有種極其重大的 意義。

發明內容

本申請提供了一種基于水電機聲紋識別的故障預警方法，能夠通過聲紋 技術對水電機組進行動態監測，以盡可能的早期發現故障。

為了達到上述目的，本申請實施例提出了一種基于水電機聲紋識別的故 障預警系統，其特征在于，包括：分布式的單模光纖、光發射模塊、數據采 集分析系統對對水電機組利用聲紋識別以進行故障預警；

其中所述分布式的單模光纖用于感知振動以采集水電機組的聲紋信號， 并發送至數據采集分析系統；

數據采集分析系統，用于接收單模光纖采集到的水電機組的聲紋信號， 并對聲紋信號進行音頻數據還原、信噪比評估、信號處理、特征提取、推理 分析；

其中所述數據采集分析系統包括：光發射模塊、光信號采集模塊、通信 服務模塊、數據預處理模塊、數據分析模塊、智能識別模塊；其中，

光發射模塊，用于向分布式的單模光纖發射一定頻率、一定帶寬的光脈 沖；

光信號采集模塊，用于接收、采集光纖中反射，散射回的光信號；

通信服務模塊，用于通信的服務端，為系統內部和外部提供對應的數據 接口；

數據預處理模塊，用于將光信號采集模塊采集獲取到的光信號解析成數 字信息數據；

數據分析模塊，用于接受數據預處理模塊獲取到的信息數據，對于信息 數據進行分析處理以篩選過濾出使用的聲音與振動的相關數據，進行聲音降 噪處理；

智能識別模塊，用于通過人工智能對采集到的數據進行識別分類，找到 需要報警的聲音與振動數據，提交至集中展現預警系統。

進一步的，還包括：三維可視化模塊，用于監控機組周邊的存在的異常 情況并以三維可視化的形式展現，并在對應位置顯示詳細報警信息；

通信接收交互模塊，接收并顯示來自通信服務器端的各種數據與信息； 聲光報警器聯動模塊，當機組聲紋識別過程中有報警信息產生，以聲光設備 的蜂鳴和閃動進行聲光報警；

視頻監控聯動模塊：當機組聲紋識別過程中有報警信息產生，機組最近 的攝像機發送命令信號進行視頻聯動。

同時，本申請還提出了一種利用如前任一項所述的系統進行基于水電機 聲紋識別的故障預警方法，包括：

機組聲紋數據采集步驟，用于對機組運行過程中的聲紋數據進行采集； 以進行振動感知和數據傳輸，以通過分布式的單模光纖作為振動檢測傳感器， 實現模擬信號轉換為數字信號，并進行傳輸；