一种用于机电设备的故障检测方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于机电设备的故障检测方法，由于机电设备在正常运行状态的声音和故障时的声音一般不同，只需在机电设备周围区域放置声音采集设备实现对机电设备的声音的采集后，通过对采集的声音进行声纹特征提取以及利用声纹库对提取的声纹特征进行校验，从而来确定机电设备是否故障。无须在机电设备上安装可接触式传感器，且机电设备自身的物理特征也不会对声音采集设备造成干扰，对机电设备进行故障检测的局限性小，且提高了机电设备故障检测的精度，避免了机电设备所在区域发生事故。此外，本发明专利技术还提供了一种用于机电设备的故障检测装置及系统，效果如上。

A Fault Detection Method, Device and System for Electromechanical Equipment

The invention provides a fault detection method for mechanical and electrical equipment. Because the sound of mechanical and electrical equipment in normal operation state is generally different from that in fault, only a sound acquisition device is placed around the mechanical and electrical equipment to collect the sound of mechanical and electrical equipment. After the acquisition of sound, the voiceprint feature is extracted through the collected sound and the extracted voiceprint feature is imported by using the voiceprint library. Calibration is carried out to determine whether the mechanical and electrical equipment is malfunctioning. There is no need to install contactable sensors on mechanical and electrical equipment, and the physical characteristics of mechanical and electrical equipment will not interfere with the sound acquisition equipment. The limitation of fault detection for mechanical and electrical equipment is small, and the accuracy of fault detection for mechanical and electrical equipment is improved, and accidents in the area where the mechanical and electrical equipment is located are avoided. In addition, the invention also provides a fault detection device and system for electromechanical equipment, and the effect is as follows.

【技术实现步骤摘要】
一种用于机电设备的故障检测方法、装置及系统
本专利技术涉及机电领域，特别涉及一种用于机电设备的故障检测方法、装置及系统。
技术介绍
机电设备指的是机械电子组合成的设备，由电子操控机械器件实现工作的目标，是工业化的象征。机电设备一般包括机械制造行业使用的各类机械加工设备、自动化生产线、工业机器人，还有其他行业使用的机械设备，如纺织机械、矿山机械等。对于这些机电设备而言，对机电设备在运行状态时进行准确的故障检测是避免事故发生的重要保障，目前机电设备在运行状态时是否出现故障的检测手段通常是在机电设备上安装接触式传感器，如振动传感器，通过接触式传感器采集的机电设备的电信号来判断机电设备是否出现运行故障问题。但是采用该种方法，一方面，在机电设备上安装接触式传感器不仅有安装技术的要求同时也具有很大的局限性，例如，在机电设备的哪个位置安装、如何固定振动传感器等。另一方面，对于接触式传感器，机电设备自身的物理特性(如电磁特性)会对其采集的信号精度产生较大影响，如此，由于接触式传感器采集的信号精度较低，相应的，对于机电设备的故障检测识别率也较低，若不能准确检测机电设备的故障情况，很容易导致机电设备所在区域发生较严重的事故。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于机电设备的故障检测方法、装置及系统，故障检测局限性小，且提高了机电设备故障检测的精度，避免了机电设备所在区域发生事故。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了如下技术方案：第一，本专利技术实施例提供了一种用于机电设备的故障检测方法，包括：利用设置于机电设备所在目标区域的声音采集设备采集所述机电设备处于运行状态时的声音数据；对所述声音数据进行特征提取，得到待识别声纹特征；利用预先建立的声纹库对所述待识别声纹特征进行校验，得到校验结果；根据所述校验结果确定所述机电设备是否为故障机电设备；若为所述故障机电设备，则控制提示设备进行与所述故障机电设备对应的故障提示。可选的，所述声纹库的建立过程具体为：利用所述声音采集设备采集所述机电设备处于正常运行状态时的正常声音数据和所述机电设备处于异常运行状态时的异常声音数据；分别对所述正常声音数据和所述异常声音数据进行特征提取，得到正常声纹特征和异常声纹特征；将所述正常声纹特征和所述异常声纹特征存储至存储器以构成所述声纹库。可选的，所述利用预先建立的声纹库对所述待识别声纹特征进行校验包括：将所述待识别声纹特征与所述声纹库中的正常声纹特征进行匹配；当所述待识别声纹特征与所述正常声纹特征不匹配时，则为第一校验结果，当所述待识别声纹特征与所述正常声纹特征匹配时，则为第二校验结果；对应的，所述根据所述校验结果确定所述机电设备是否为故障机电设备包括：若所述校验结果为所述第一校验结果，则确定所述机电设备为所述故障机电设备；若所述校验结果为所述第二校验结果，则确定所述机电设备非所述故障机电设备。可选的，所述控制提示设备进行与所述故障机电设备对应的故障提示包括：控制显示屏显示所述故障机电设备的设备标识号和所处位置，并同时控制语音提示器进行语音提示。可选的，还包括：利用振动信号采集设备采集所述机电设备的振动信号；判断所述振动信号携带的目标信息是否满足共振条件；若是，则进行共振警示。可选的，所述振动信号携带的目标信息具体为振动频率；对应的，所述判断所述振动信号携带的目标信息是否满足共振条件具体包括：计算所述振动频率与所述机电设备的固有频率之间的差值；判断所述差值的绝对值是否小于预设值；若小于所述预设值，则确定所述目标信息满足所述共振条件。第二，本专利技术实施例提供了一种用于机电设备的故障检测装置，包括：采集模块，用于利用设置于机电设备所在目标区域的声音采集设备采集所述机电设备处于运行状态时的声音数据；特征提取模块，用于对所述声音数据进行特征提取，得到待识别声纹特征；校验模块，用于利用预先建立的声纹库对所述待识别声纹特征进行校验，得到校验结果；确定模块，用于根据所述校验结果确定所述机电设备是否为故障机电设备；若为所述故障机电设备，则进入控制模块；所述控制模块，用于控制目标设备进行与所述故障机电设备对应的故障提示。可选的，还包括：第二采集模块，用于利用振动信号采集设备采集所述机电设备的振动信号；判断模块，用于判断所述振动信号携带的目标信息是否满足共振条件；若是，则进入警示模块；所述警示模块，用于进行共振警示。第三，本专利技术实施例提供了一种用于机电设备的故障检测系统，包括：用于采集机电设备处于运行状态时的声音数据的声音采集设备；与所述声音采集设备连接，用于执行以下步骤以对所述机电设备进行故障检测的控制器；其中，所述步骤包括：对所述声音数据进行特征提取，得到待识别声纹特征；利用预先建立的声纹库对所述待识别声纹特征进行校验，得到校验结果；根据所述校验结果确定所述机电设备是否为故障机电设备；与所述控制器连接，用于进行与所述故障机电设备对应的故障提示的提示设备。可选的，所述提示设备具体为显示屏和/或语音提示器。本专利技术实施例提供的一种用于机电设备的故障检测方法，在机电设备所在目标区域内的声音采集设备采集到机电设备处于运行状态时的声音数据后，对声音数据进行特征提取，得到待识别声纹特征；然后利用预先建立的声纹库对待识别声纹特征进行校验，得到校验结果，根据校验结果确定机电设备是否为故障机电设备，当为故障机电设备时，则控制提示设备进行与故障机电设备对应的故障提示。由于机电设备在正常运行状态的声音和故障时的声音一般不同，只需在机电设备周围区域放置声音采集设备实现对机电设备的声音的采集后，通过对采集的声音进行声纹特征提取以及利用声纹库对提取的声纹特征进行校验，从而来确定机电设备是否故障。无须在机电设备上安装可接触式传感器，且机电设备自身的物理特征也不会对声音采集设备造成干扰，对机电设备进行故障检测的局限性小，且提高了机电设备故障检测的精度，避免了机电设备所在区域发生事故。此外，本专利技术实施例还提供了一种用于机电设备的故障检测装置及系统，效果如上。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术第一种实施例提供的一种用于机电设备的故障检测方法流程示意图；图2为本专利技术第二种实施例提供的一种用于机电设备的故障检测方法流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种用于机电设备的故障检测装置结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种用于机电设备的故障检测系统结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了一种用于机电设备的故障检测方法、装置及系统，故障检测局限性小，且提高了机电设备故障检测的精度，避免了机电设备所在区域发生事故。请参见图1，图1为本专利技术第一种实施例提供的一种用于机电设备的故障检测方法流程示意图，该方法包括：S11：利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机电设备的故障检测方法，其特征在于，包括：利用设置于机电设备所在目标区域的声音采集设备采集所述机电设备处于运行状态时的声音数据；对所述声音数据进行特征提取，得到待识别声纹特征；利用预先建立的声纹库对所述待识别声纹特征进行校验，得到校验结果；根据所述校验结果确定所述机电设备是否为故障机电设备；若为所述故障机电设备，则控制提示设备进行与所述故障机电设备对应的故障提示。

【技术特征摘要】
1.一种用于机电设备的故障检测方法，其特征在于，包括：利用设置于机电设备所在目标区域的声音采集设备采集所述机电设备处于运行状态时的声音数据；对所述声音数据进行特征提取，得到待识别声纹特征；利用预先建立的声纹库对所述待识别声纹特征进行校验，得到校验结果；根据所述校验结果确定所述机电设备是否为故障机电设备；若为所述故障机电设备，则控制提示设备进行与所述故障机电设备对应的故障提示。2.根据权利要求1所述的用于机电设备的故障检测方法，其特征在于，所述声纹库的建立过程具体为：利用所述声音采集设备采集所述机电设备处于正常运行状态时的正常声音数据和所述机电设备处于异常运行状态时的异常声音数据；分别对所述正常声音数据和所述异常声音数据进行特征提取，得到正常声纹特征和异常声纹特征；将所述正常声纹特征和所述异常声纹特征存储至存储器以构成所述声纹库。3.根据权利要求2所述的用于机电设备的故障检测方法，其特征在于，所述利用预先建立的声纹库对所述待识别声纹特征进行校验包括：将所述待识别声纹特征与所述声纹库中的正常声纹特征进行匹配；当所述待识别声纹特征与所述正常声纹特征不匹配时，则为第一校验结果，当所述待识别声纹特征与所述正常声纹特征匹配时，则为第二校验结果；对应的，所述根据所述校验结果确定所述机电设备是否为故障机电设备包括：若所述校验结果为所述第一校验结果，则确定所述机电设备为所述故障机电设备；若所述校验结果为所述第二校验结果，则确定所述机电设备非所述故障机电设备。4.根据权利要求1所述的用于机电设备的故障检测方法，其特征在于，所述控制提示设备进行与所述故障机电设备对应的故障提示包括：控制显示屏显示所述故障机电设备的设备标识号和所处位置，并同时控制语音提示器进行语音提示。5.根据权利要求1所述的用于机电设备的故障检测方法，其特征在于，还包括：利用振动信号采集设备采集所述机电设备的振动信号；判断所述振动信号携带的目标信息是否...

【专利技术属性】
技术研发人员：李显良，陈昊亮，
申请(专利权)人：广州势必可赢网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44