一种基于变电设备的声纹数据标准化采集方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于变电设备的声纹数据标准化采集方法及系统，涉及变电设备技术领域，声纹采集装置与服务器建立MQTT连接；服务器基于MQTT协议向声纹采集装置发送采集控制指令；声纹采集装置接收采集控制指令，并采集变电设备的声纹数据，并对声纹数据进行处理之后发送给服务器；服务器基于声纹采集装置传输的声纹数据进行解析，提取原始音频数据；服务器基于MQTT协议发送停止指令，声纹采集装置停止采集声纹数据，断开通信连接，终止传输声纹数据。本发明专利技术有效解决不同场景、不同变电设备、不同运行状态数据采集解析等方面的技术难题。对电网主设备不停电检测技术的发展及相关体系的建立具有重大意义，有效提升了变电运维效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于变电设备的声纹数据标准化采集方法及系统


[0001]本专利技术涉及变电设备
，尤其涉及一种基于变电设备的声纹数据标准化采集方法及系统。

技术介绍

[0002]当前电气领域研究人员根据实际生产需要，在电网主设备不停电检测方面取得了丰硕的研究成果，促使检测技术水平不断提升，形成了电气、化学、光学、振动声学等多位一体的检测新格局。同时，基于不停电检测的设备状态评价与诊断新方法层出不穷，通过现场实测与后期的评价诊断发现了许多设备潜伏性缺陷，有效避免了很多故障的发生。随着人工智能技术在电力智能运检中的广泛应用，基于视觉(图像，红外，紫外成像)的缺陷检测已经初步用于实践。然而，仅使用视觉信号进行故障诊断，手段过于单一，且图像采集装置本身对使用环境和采集条件要求较高。
[0003]变电设备的声纹不停电检测技术当前已经取得一定的研究进展，但是现有的变电站设备种类繁多，型号各异，且运行环境不同，难以统一声纹采集方式，导致原始采集到的声纹数据格式不同，所表示的含义也不尽相同。此外，由于不同的声纹设备采集方法差异较大，导致无法统一对声纹数据进行标准化采集，严重影响了声纹数据质量，无法形成有效的基于声纹监测的设备故障检测结果。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于变电设备的声纹数据标准化采集方法，方法拓展缺陷检测的数据来源与手段，以提升运检的鲁棒性，并基于声纹信号的变电设备不停电检测，丰富了数据来源，有效提升了变电设备运维效率。
[0005]方法包括：
[0006]S11、声纹采集装置与服务器建立MQTT连接；
[0007]S12、服务器基于MQTT协议向声纹采集装置发送采集控制指令；
[0008]S13：声纹采集装置接收采集控制指令，并采集变电设备的声纹数据，并对声纹数据进行处理之后发送给服务器；
[0009]S14：服务器基于声纹采集装置传输的声纹数据进行解析，提取原始音频数据；
[0010]S15：服务器基于MQTT协议发送停止指令，声纹采集装置停止采集声纹数据，断开通信连接，终止传输声纹数据。
[0011]进一步需要说明的是，步骤S12中，声纹采集装置接收到采集控制指令之后，与服务器建立TCP连接；
[0012]声纹采集装置通过TCP协议将声纹数据发送给服务器。
[0013]进一步需要说明的是，S13中，声纹采集装置对对声纹数据进行处理的方式包括：
[0014]配置声纹数据的TCP传输数据结构；
[0015]TCP传输数据结构包括：字段名称、字节长度、采样率、位深以及通道信息。
[0016]进一步需要说明的是，S14中，服务器解析并提取声纹数据的方式包括：
[0017]提取声纹数据中字段名称、字节长度、采样率、位深、通道以及PCM原始音频数据；
[0018]将字段名称、字节长度、采样率配置为文件头，将PCM原始音频数据写入声纹数据文件，并保存为WAV格式的音频文件。
[0019]进一步需要说明的是，服务器解析并提取声纹数据的TCP传输数据结构，判断文件头是否满足预设条件；
[0020]如文件头未满足预设条件，则服务器再基于MQTT协议向声纹采集装置发送采集控制指令；并再次获取声纹数据进行解析、提取以及判断处理；
[0021]直至文件头满足预设条件，再将PCM原始音频数据写入声纹数据文件。
[0022]进一步需要说明的是，方法中，服务器通过MQTT协议获取声纹采集装置的ID信息与IP信息，并以报文的方式接收声纹数据；报文采用JSON编码格式。
[0023]进一步需要说明的是，服务器基于MQTT协议向多个声纹采集装置发送采集控制指令，且在采集控制指令中配置声纹采集装置的ID信息和IP信息；
[0024]声纹采集装置接收到采集控制指令之后，解析并提取出ID信息和IP信息；
[0025]判断解析出的ID信息和IP信息与自身的信息是否匹配；
[0026]如匹配，则进行变电设备声纹数据的采集；
[0027]如不匹配，则向服务器反馈采集控制指令错误信息。
[0028]进一步需要说明的是，声纹采集装置将ID信息和IP信息配置到声纹数据中，服务器解析出声纹数据中的ID信息和IP信息，并匹配到对应的声纹采集装置。
[0029]进一步需要说明的是，服务器将声纹采集装置的ID信息和IP信息与对应的变电设备位置信息进行绑定，且声纹采集装置将变电设备位置信息配置到声纹数据中，使服务器解析提取出原始音频数据之后，匹配到相应的变电设备。
[0030]本专利技术还提供一种基于变电设备的声纹数据标准化采集系统，系统包括：服务器和声纹采集装置；
[0031]声纹采集装置与服务器通过MQTT通信连接；
[0032]服务器基于MQTT协议向声纹采集装置发送采集控制指令；服务器基于声纹采集装置传输的声纹数据进行解析，提取原始音频数据；并基于MQTT协议发送停止指令；
[0033]声纹采集装置用于接收采集控制指令，并采集变电设备的声纹数据，并对声纹数据进行处理之后发送给服务器；声纹采集装置还接收停止指令，停止采集声纹数据，断开通信连接，终止传输声纹数据。
[0034]从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：
[0035]本专利技术提供的基于变电设备的声纹数据标准化采集方法采用标准数据结构进行声纹数据的传输，并在服务端保存成WAV格式的音频文件。实现不同变电设备统一采用标准的声纹数据采集方法，有效解决不同场景、不同变电设备、不同运行状态数据采集解析等方面的技术难题，实现对电网变电设备不停电检测技术，有效提升了变电运维效率。
[0036]而且本专利技术可以在线监测声纹采集装置的通信协议、数据格式以及数据解析等方面内容，提供合理的解决方案，有效解决不同场景、不同变电设备、不同运行状态数据采集解析等方面的技术难题。有效的提升变电设备的声纹数据采集效率。还能够对声纹数据高效率地收集、存储，并进行处理，可以基于变电设备的状态以及电网的状态实现过程监控，
使用多维空间描述整个声纹数据状态。提高工件加工的质量和效能，及时发现在工件加工质量安全隐患并进行预警，以提高变电设备管理水平和效率，控制电网运行风险，从而实现变电设备的声纹数据全过程采集、管理和控制的及时性和科学性。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对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。
[0038]图1为基于变电设备的声纹数据标准化采集方法流程图；
[0039]图2为基于变电设备的声纹数据标准化采集系统示意图。
具体实施方式
[0040]本专利技术提供的声纹数据采集方法中，提供了变电设备的声纹采集接口信息模型标准，统一规范声纹数据采集过程和数据格式，解决变电设备声本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于变电设备的声纹数据标准化采集方法，其特征在于，方法包括：S11、声纹采集装置与服务器建立MQTT连接；S12、服务器基于MQTT协议向声纹采集装置发送采集控制指令；S13：声纹采集装置接收采集控制指令，并采集变电设备的声纹数据，并对声纹数据进行处理之后发送给服务器；S14：服务器基于声纹采集装置传输的声纹数据进行解析，提取原始音频数据；S15：服务器基于MQTT协议发送停止指令，声纹采集装置停止采集声纹数据，断开通信连接，终止传输声纹数据。2.根据权利要求1所述的基于变电设备的声纹数据标准化采集方法，其特征在于，步骤S13中，声纹采集装置接收到采集控制指令之后，与服务器建立TCP连接；声纹采集装置通过TCP协议将声纹数据发送给服务器。3.根据权利要求2所述的基于变电设备的声纹数据标准化采集方法，其特征在于，S13中，声纹采集装置对对声纹数据进行处理的方式包括：配置声纹数据的TCP传输数据结构；TCP传输数据结构包括：字段名称、字节长度、采样率、位深以及通道信息。4.根据权利要求3所述的基于变电设备的声纹数据标准化采集方法，其特征在于，S14中，服务器解析并提取声纹数据的方式包括：提取声纹数据中字段名称、字节长度、采样率、位深、通道以及PCM原始音频数据；将字段名称、字节长度、采样率配置为文件头，将PCM原始音频数据写入声纹数据文件，并保存为WAV格式的音频文件。5.根据权利要求3所述的基于变电设备的声纹数据标准化采集方法，其特征在于，服务器解析并提取声纹数据的TCP传输数据结构，判断文件头是否满足预设条件；如文件头未满足预设条件，则服务器再基于MQTT协议向声纹采集装置发送采集控制指令；并再次获取声纹数据进行解析、提取以及判断处理；直至文件头满足预设条件，再将PCM原始音频数据写入声纹数据文件。6.根据权利要求1或3所述的基于变电设...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱镇，靳敏，白景坡，李小宁，卢大玮，黄晓光，王兴涛，张晓航，徐凡，
申请(专利权)人：国网信息通信产业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：