[发明专利]基于音频的电缆隧道监测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于音频的电缆隧道监测方法及系统，方法包括以下步骤：S1，采集电缆隧道内的音频；S2，对采集的音频信号进行处理；S3，对采集的音频信号提取特征值；S4，根据提取的特征进行故障识别；S5，对故障进行定位。本发明能够对电缆隧道内的声音进行分析，能够对声源进行分析定位，帮助工作人员直观的分析隧道内的运行状况。

技术领域

本发明涉及一种基于音频的电缆隧道监测方法及系统，属于电缆隧道技术领域。

背景技术

随着国家电力基础设施投入的逐年增大，电力电缆隧道的长度也正在迅速增加，由于运行维护人员的增长速度远远跟不上电力基础设施的增长速度，致使电力电缆隧道运行工作面临着巨大压力。

电缆隧道的应用，满足了城区高负荷密度及其电缆化的供电要求，能有效保障电力通道的输送量，同时也提高通道资源的利用率。电力隧道的安全关乎城市的各个方面,电力电缆隧道不但需要对电缆本体进行监测,如电缆接头的监测,还需要对电缆隧道内的环境进行监测,如氧气,硫化氢,一氧化碳,甲烷等有害气体,同时电缆隧道是城市的血管,为城市输送源源不断的能量。

如何保证隧道内电缆不因过载、过热等情况导致的积水、着火等影响电力电缆运行安全事故，以及及时监测隧道有人或井盖打开等有可能导致电力电缆发送事故的现象，采用现代化的技术手段来提高电缆隧道运行维护水平是当务之急。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于音频的电缆隧道监测方法及系统，能够对电缆隧道内产生声音的故障进行监测，避免故障蔓延、扩大。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

一方面，本发明实施例提供的一种基于音频的电缆隧道监测方法，包括以下步骤：

S1，采集电缆隧道内的音频；

S2，对采集的音频信号进行处理；

S3，对采集的音频信号提取特征值；

S4，根据提取的特征进行故障识别；

S5，对故障进行定位。

作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤S1中，采用电容测试麦克风采集电缆隧道内的音频，电容测试麦克风有多个，多个电容测试麦克风设置在电缆隧道内各个检测点，并构成麦克风矩阵。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤S2具体为：

对采集的声音信号进行两级同相比例放大处理；

对放大处理后的声音信号进行滤波处理；

对滤波处理后的声音信号进行采样处理。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤S3具体为：

音频信号S(n)进行预处理得到每个音频帧的时域信号X(n)，并将时域信号经过FFT处理后得到线性频谱X(k)。

对线性频谱X(k)幅度进行平方运算，所得结果为能量谱；对能量谱进行带通滤波。

带通滤波器的传递函数为：

每个滤波器组所输出的对数能量计算公式为：

经过DCT变换得到语音特征参数MFCC：

作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤S4具体为：

提取的特征为一组随机向量序列O＝o₁o₂,…o_T；