利用音频信号诊断机械设备的方法及装置制造方法及图纸

一种用于诊断机械设备状态的诊断装置，包含：判断单元，所述判断单元将多个单位检测时间内接收的音频信号累积以作为判断数据，并求出通过比较累积的音频信号和参考信号的各频率能量值来计算的第一分数、通过比较所述累积的音频信号的总能量值和所述参考信号的总能量值来计算的第二分数、及基于所述累积的音频信号的峰值信息来计算的第三分数中的至少一个；以及状态输出单元，所述状态输出单元基于所述判断单元所求出的所述第一分数、所述第二分数、及所述第三分数中的至少一个输出所述机械设备的状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用音频信号诊断机械设备的方法及装置。
技术介绍
诊断系统用于诊断机械设备的状态。大部分诊断系统通过检测诊断部位中产生的频带为10～1khz的颤动即振动来诊断械设备的状态。然而，实际上机械设备驱动时，即在Run-Time环境下，机械设备的所有构件整体上处于衔接状态，所以根据搬运物、操作流程、或者关节及直线动作，诊断部位的振动数据会受到影响。因而，驱动时检测到的振动数据中不仅包含诊断部位的振动数据，还包含其他部位的振动数据，可以说数据的可靠性非常低。因此，基于振动的诊断系统需要将机械设备停止后，只启动诊断部位以检测振动。如上所述，基于振动的诊断系统为了减少诊断部位之外的动作或者环境因素的影响，必须停止机械设备，所以难以准确地诊断出驱动时发生的实际问题。因此，需要一种无需停止机械设备，在驱动状态下准确地诊断机械设备的方法。
技术实现思路
技术问题本专利技术要解决的技术问题是提供一种利用音频信号诊断机械设备的方法及装置。技术方案根据本专利技术的一个示例性实施方案的用于诊断机械设备状态的诊断装置，包含：判断单元，所述判断单元将多个单位检测时间内接收的音频信号累积以作为判断数据，并求出通过比较累积的音频信号和参考信号的各频率能量值来计算的第一分数、通过比较所述累积的音频信号的总能量值和所述参考信号的总能量值来计算的第二分数、及基于所述累积的音频信号的峰值信息来计算的第三分数中的至少一个；以及状态输出单元，所述状态输出单元基于所述判断单元所求出的所述第一分数、所述第二分数、及所述第三分数中的至少一个输出所述机械设备的状态。所述诊断装置还可包含：音频信号提取单元，所述音频信号提取单元每单位检测时间接收装在所述机械设备的至少一个麦克风所检测到的音频信号，并从接收的音频信号将噪音衰减后传送给所述判断单元。所述判断单元在被输入任意单位检测时间内检测到的任意音频信号的情况下，通过比较所述任意音频信号和所述参考信号来判断所述机械设备是否正在驱动，若所述机械设备正在驱动，就可以将所述任意音频信号确定为所述判断数据。所述判断单元计算所述任意音频信号和所述参考信号的各频率能量之差，如果与所述参考信号相比能量值少的频率为参考值以下，则可以判断为在所述任意单位检测时间所述机械设备正在驱动。所述判断单元在所述任意单位检测时间内所述机械设备停止时，可以丢弃所述任意音频信号。所述判断单元基于所述累积的音频信号来提取各频率基于时间的能量值趋势线，并在各频率趋势线中提取相应频率的代表性能量值，利用各频率的代表性能量值来提取显示所述累积的音频信号的基于频率的能量值的第一曲线图，基于所述第一曲线图和显示所述参考信号的基于频率的能量值的第二曲线图可以求出所述第一分数、所述第二分数、及所述第三分数中的至少一个。所述判断单元基于所述累积的音频信号来提取各频率基于时间的能量值分布，并将时间轴分为一定区段，可按区段计算能量值趋势线。所述判断单元可以经过所述能量值分布中密集数据的方式计算所述能量值趋势线。所述判断单元在第一单位检测时间内接收第一音频信号，并求出通过比较所述第一音频信号和所述参考信号的各频率能量值来计算的短期-第一分数、通过比较所述第一音频信号的总能量值和所述参考信号的总能量值来计算的短期-第二分数、及基于所述第一音频信号的峰值信息来计算的短期-第三分数中的至少一个，所述状态输出单元基于所述判断单元所求出的所述短期-第一分数、所述短期-第二分数、及所述短期-第三分数中的至少一个可以输出所述机械设备的暂时状态。所述状态输出单元可对所述判断单元所求出的所述第一分数、所述第二分数、及所述第三分数分别适用加权值，以计算所述机械设备的状态分数。所述状态输出单元基于所述状态分数将所述机械设备的状态可以判断为警告、注意、正常中的任何一种。根据本专利技术另一示例性实施方案的诊断装置诊断机械设备状态的方法包含以下步骤：第一单位检测时间内接收在所述机械设备检测到的第一音频信号；将所述第一音频信号和参考信号进行比较，以判断所述机械设备是否正在驱动；若所述机械设备正在驱动，就将所述第一音频信号作为第一判断数据予以储存；判断所储存的判断数据的数量是否与参考值相同；以及当所储存的判断数据的数量为参考值时，基于所储存的多个判断数据执行长期诊断流程。在所述判断机械设备是否正在驱动的步骤中，计算所述第一音频信号和所述参考信号的各频率能量之差，若与所述参考信号相比能量值少的频率为参考值以下，则可以判断为在所述第一单位检测时间内所述机械设备正在驱动。所述执行长期诊断流程的步骤可包含以下步骤：对所述多个判断数据进行综合以提取累积诊断用信号；求出通过比较所述累积诊断用信号和参考信号的各频率能量值来计算的第一分数、通过比较所述累积诊断用信号的总能量值和所述参考信号的总能量值来计算的第二分数、及基于所述累积诊断用信号的峰值信息来计算的第三分数中的至少一个；以及基于所述第一分数、所述第二分数、及所述第三分数中的至少一个来诊断所述机械设备的状态。所述提取累积诊断用信号步骤可包含以下步骤：基于所述多个判断数据来提取各频率基于时间的能量值趋势线；在各频率趋势线中提取相应频率的代表性能量值；以及使该代表性能量值对应于各频率，以提取显示基于频率的能量值的所述累积诊断用信号。所述诊断方法还包含基于所述第一音频信号执行短期诊断流程的步骤，所述执行短期诊断流程的步骤可包含以下步骤：求出通过比较所述第一音频信号和所述参考信号的各频率能量值来计算的短期-第一分数、通过比较所述第一音频信号的总能量值和所述参考信号的总能量值来计算的短期-第二分数、及基于所述第一音频信号的峰值信息来计算的短期-第三分数中的至少一个；以及基于所述短期-第一分数、所述短期-第二分数、及所述短期-第三分数中的至少一个输出所述机械设备的暂时状态。本专利技术又一示例性实施方案的诊断装置诊断机械设备状态的方法包含以下步骤：将多个单位检测时间内检测到的多个音频信号予以储存；对所述多个音频信号进行综合，以提取累积诊断用信号；通过比较将所述累积诊断用信号和参考信号的各频率能量值来计算第一分数；通过比较所述累积诊断用信号的总能量值和所述参考信号的总能量值来计算第二分数；基于所述累积诊断用信号的峰值信息来计算第三分数；以及对所述第一分数、所述第二分数、及所述第三分数适用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于诊断机械设备状态的诊断装置，包含：判断单元，所述判断单元将多个单位检测时间内接收的音频信号累积以作为判断数据，并求出通过比较累积的音频信号和参考信号的各频率能量值来计算的第一分数、通过比较所述累积的音频信号的总能量值和所述参考信号的总能量值来计算的第二分数、及基于所述累积的音频信号的峰值信息来计算的第三分数中的至少一个；以及状态输出单元，所述状态输出单元基于所述判断单元所求出的所述第一分数、所述第二分数、及所述第三分数中的至少一个输出所述机械设备的状态。

【技术特征摘要】
2014.12.26 KR 10-2014-01908231.一种用于诊断机械设备状态的诊断装置，包含：
判断单元，所述判断单元将多个单位检测时间内接收的音频信号累积以作为
判断数据，并求出通过比较累积的音频信号和参考信号的各频率能量值来计算
的第一分数、通过比较所述累积的音频信号的总能量值和所述参考信号的总能
量值来计算的第二分数、及基于所述累积的音频信号的峰值信息来计算的第三
分数中的至少一个；以及
状态输出单元，所述状态输出单元基于所述判断单元所求出的所述第一分
数、所述第二分数、及所述第三分数中的至少一个输出所述机械设备的状态。
2.根据权利要求1所述的诊断装置，还包含：
音频信号提取单元，所述音频信号提取单元每单位检测时间接收装在所述机
械设备的至少一个麦克风所检测到的音频信号，并从接收的音频信号将噪音衰
减后传送给所述判断单元。
3.根据权利要求1所述的诊断装置，其中，
所述判断单元在被输入任意单位检测时间内检测到的任意音频信号的情况
下，通过比较所述任意音频信号和所述参考信号来判断所述机械设备是否正在
驱动，若所述机械设备正在驱动，就将所述任意音频信号确定为所述判断数据。
4.根据权利要求3所述的诊断装置，其中，
所述判断单元计算所述任意音频信号和所述参考信号的各频率能量之差，如
果与所述参考信号相比能量值少的频率为参考值以下，则判断为在所述任意单
位检测时间所述机械设备正在驱动。
5.根据权利要求3所述的诊断装置，其中，
所述判断单元在所述任意单位检测时间内所述机械设备停止时，丢弃所述任
意音频信号。
6.根据权利要求1所述的诊断装置，其中，
所述判断单元基于所述累积的音频信号来提取各频率基于时间的能量值趋
势线，并在各频率趋势线中提取相应频率的代表性能量值，利用各频率的代表
性能量值来提取显示所述累积的音频信号的基于频率的能量值的第一曲线图，
基于所述第一曲线图和显示所述参考信号的基于频率的能量值的第二曲线图来
求出所述第一分数、所述第二分数、及所述第三分数中的至少一个。
7.根据权利要求6所述的诊断装置，其中，
所述判断单元基于所述累积的音频信号来提取各频率基于时间的能量值分
布，并将时间轴分为一定区段，按区段计算能量值趋势线。
8.根据权利要求7所述的诊断装置，其中，
所述判断单元以经过所述能量值分布中密集数据的方式计算所述能量值趋
势线。
9.根据权利要求1所述的诊断装置，其中，
所述判断单元在第一单位检测时间内接收第一音频信号，并求出通过比较所
述第一音频信号和所述参考信号的各频率能量值来计算的短期-第一分数、通过
比较所述第一音频信号的总能量值和所述参考信号的总能量值来计算的短期-
第二分数、及基于所述第一音频信号的峰值信息来计算的短期-第三分数中的至
少一个，
所述状态输出单元基于所述判断单元所求出的所述短期-第一分数、所述短
期-第二分数、及所述短期-第三分数中的至少一个输出所述机械设备的暂时状
态。
10.根据权利要求1所述的诊断装置，其中，
所述状态输出单元对所述判断单元所求出的所述第一分数、所述第二分数、
及所述第三分数分别适用加权值，以计算所述机械设备的状态分数。
11.根据权利要求10所述的诊断装置，其中，
所述状态输出单元基于所述状态分数将所述机械设备的状态判断为警告、注
意、正常中的任何一种。
12.一种诊断装置诊断机械设备状态的方法，包含以下步骤：
第一单位检测时间内接收在所述机械设备检测到的第一音频信号；
将所述第一音频信号和参考信号进行比较，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜千模，金禹成，
申请(专利权)人：IT魔力有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR