[发明专利]利用音频信号诊断机械设备的方法及装置

说明书

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。

技术领域

本发明涉及一种利用音频信号诊断机械设备的方法及装置。

背景技术

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。

发明内容

技术问题

本发明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

根据本发明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。