[发明专利]风机机舱内部机械部件的监测系统和方法

权利要求书

1.一种风机机舱内部机械部件的监测系统，其特征在于，所述监测系统包括：

第一采集模块，设于所述风机机舱内部，用于定向采集风机机舱内部的机械部件处的第一音频信号；

第二采集模块，设于所述风机机舱内部，用于非定向采集风机机舱内部的第二音频信号；

获取模块，用于从所述第一音频信号中减去所述第二音频信号，获取目标音频信号；

诊断模块，用于根据所述目标音频信号判断所述机械部件是否发生故障；

所述获取模块包括对齐单元、切分单元、转换单元及编解码单元；

所述对齐单元，用于对齐所述第一音频信号和所述第二音频信号的时间；

所述切分单元，用于按照预设规则将所述第一音频信号切分成若干第一音频子信号，以及按照预设规则将所述第二音频信号切分成若干第二音频子信号；

所述转换单元，用于将所述第一音频信号或所述第一音频子信号和所述第二音频信号或所述第二音频子信号由模拟信号转换成数字信号；

所述编解码单元，用于将经所述转换单元转换后的数字信号转换成设定的文件格式。

2.如权利要求1所述的风机机舱内部机械部件的监测系统，其特征在于，所述诊断模块包括：

提取单元，用于从所述目标音频信号中提取音频特征，并将提取到的音频特征组合成音频特征向量；

聚类单元，用于对多个不同的目标音频信号的音频特征向量进行聚类，得到正常信号簇和故障信号簇；

判断单元，用于判断当前目标音频信号的音频特征向量是否属于所述故障信号簇；

若是，则所述判断单元判定所述机械部件发生故障。

3.如权利要求2所述的风机机舱内部机械部件的监测系统，其特征在于，所述提取单元具体用于提取所述目标音频信号在频域、能量域、时域中的至少一种的音频特征；其中：

在频域的音频特征包括中心频率、带宽、阈值频率中的至少一种；

在能量域的音频特征包括梅尔频率倒谱系数；

在时域的音频特征包括最高音量、最低音量、平均音量、音量方差、最大音量变化中至少一种。

4.如权利要求2所述的风机机舱内部机械部件的监测系统，其特征在于，所述故障信号簇包括若干故障信号子簇，其中，不同故障信号子簇对应不同的故障类型；

所述判断单元在判断为是时，还用于识别当前目标音频信号的音频特征向量所属的故障信号子簇，并根据识别出的故障信号子簇确定所述机械部件发生的故障类型。

5.如权利要求1所述的风机机舱内部机械部件的监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括：

报警模块，用于发送报警信号，所述报警信号用于表征所述机械部件发生故障。

6.一种风机机舱内部机械部件的监测方法，其特征在于，所述监测方法包括：

定向采集风机机舱内部的机械部件处的第一音频信号；

非定向采集风机机舱内部的第二音频信号；

对齐所述第一音频信号和所述第二音频信号的时间；

按照预设规则将所述第一音频信号切分成若干第一音频子信号，以及按照预设规则将所述第二音频信号切分成若干第二音频子信号；

将所述第一音频信号或所述第一音频子信号和所述第二音频信号或所述第二音频子信号由模拟信号转换成数字信号；

将所述数字信号转换成设定的文件格式；

从所述第一音频信号中减去所述第二音频信号，获取目标音频信号；

根据所述目标音频信号判断所述机械部件是否发生故障。

7.如权利要求6所述的风机机舱内部机械部件的监测方法，其特征在于，所述根据所述音频信号判断所述机械部件是否发生故障的步骤包括：

从所述目标音频信号中提取音频特征，并将提取到的音频特征组合成音频特征向量；

对多个不同的目标音频信号的音频特征向量进行聚类，得到正常信号簇和故障信号簇；

判断当前目标音频信号的音频特征向量是否属于所述故障信号簇；

若是，则判定所述机械部件发生故障。