CN109459624B - 基于声音识别的便携式高压设备故障定位装置及定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于声音识别的便携式高压设备故障定位装置及定位方法包括声音采集装置和手持终端，声音采集装置设置在高压设备附近，声音采集装置包括信号发射装置，手持终端包括信号接收装置，信号发射装置通过无线与信号接收装置相连接；手持终端还与远程服务器通信连接，手持终端上还设有故障类型显示装置。基于声音识别的便携式高压设备故障定位装置及定位方法可以在不需要停运的情况下快速找到故障的具体位置已经故障的原因，便于相关操作人员及时采取相应解决故障的措施。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力系统高压故障检测技术，尤其是指基于声音识别的便携式高压设备故障定位装置及定位方法。
背景技术
长期以来，我国电力行业多采用变电站设备人工巡检作业方式，在高压、超高压以及雷雨等恶劣气象条件下，巡检存在较大安全风险，而且由于运行设备出现故障时，会发出异样的声音，但是由于设备处在运行中，也无法立刻停电判断故障位置，只有待停电检修时进行大范围的检查寻找故障点，不仅对电网安全运行带来一定隐患，而且由于停运检修，导致故障现象消失，这样给故障点的准确定位也带来困难。中国专利公开号CN 104007368B，公开日2017年1月18日，名称为“一种基于CAN总线的高压电线故障检测系统及方法”的发明专利中公开了一种基于CAN总线的高压电线故障检测系统，包括传感器、系统从站、控制主站、CAN总线；在每根电线杆及节点处均布置传感器，传感器与控制从站相连，各控制从站之间与CAN总线相连。传感器自动判断线路运行状态，并准确定位故障地点，并通过CAN总线将检测信号传给控制主站；由控制主站监控整个电网的高压电线。不足之处在于，该专利需要的传感器数量较多，且故障点判断不够准确。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中高压故障设备需要停运检修，无法准确定位故障点的缺陷，提供一种基于声音识别的便携式高压设备故障定位装置及定位方法。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：
一种基于声音识别的便携式高压设备故障定位装置，包括声音采集装置和手持终端，声音采集装置设置在高压设备附近，声音采集装置包括信号发射装置，手持终端包括信号接收装置，信号发射装置通过无线与信号接收装置相连接；手持终端还与远程服务器通信连接，手持终端上还设有故障类型显示装置。由于声音采集装置和手持终端之间通过无线连接，解决了高低压物理隔离问题，相关操作人员通过手持终端可以及时了解故障点的具体位置和故障类型，以便及时采取相应的解决故障的措施。
作为一种优选方案，所述的信号发射装置中设有放大电路，放大电路包括前置放大器IC1、低通滤波放大器IC2、缓冲放大器IC3和音频放大器IC4，前置放大器IC1、低通滤波放大器IC2、缓冲放大器IC3和音频放大器IC4的正电源端连接电源正极，前置放大器IC1、低通滤波放大器IC2、缓冲放大器IC3和音频放大器IC4的负电源端连接电源负极；前置放大器IC1的反向输入端，前置放大器IC1的反向输入端和传声器BM之间串联有电容C2和电阻R2，传声器BM和电源正极之间还连接有电阻R1，电源和接地端之间还设置有电解电容C1，前置放大器IC1的同向输入端与接地端之间还连接有电阻R4，前置放大器IC1的反向输入端和输出端之间还连接有电阻R3；前置放大器IC1的输出端还与可变电阻R5的一端相连接，可变电阻R5的另一端同时与可变电阻R6的一端和电容C3的一端相连接，可变电阻R6的另一端同时与低通滤波放大器IC2的反向输入端和电容C4的一端相连接，电容C4的另一端接地，电容C3的另一端连与电阻R7的一端相连接，电阻R7的另一端同时与低通滤波放大器IC2的正向输入端和电阻R8的一端相连接，电阻R8的另一端接地；低通滤波放大器IC2的输出端同时与缓冲放大器IC3的正向输入端和电阻R9的一端相连接，电阻R9的另一端接地，缓冲放大器IC3的反向输入端和缓冲放大器IC3的输出端相连接；缓冲放大器IC3的输出端还与电位器RP的输入端相连接，电位器RP的可移动端与音频放大器IC4的同向输入端相连接，电位器RP的输出端与音频放大器IC4的反向输入端相连接，音频放大器IC4的输出端与接地端之间还连接有电解电容C5，音频放大器IC4的输出端还连接有电阻R10的一端，电阻R10的另一端电容C6的一端，电容C6的另一端、音频放大器IC4的反向输入端同时接地。放大电路的好处是可以将设备故障声音准确传输至手持终端，便于准确判断故障的类型。
作为一种优选方案，所述的远程服务器设有存储单元，存储单元用于记录各种故障异常声音数据。存储单元记录的各种故障异常声音数据构成故障异常声音数据，便于进行比对，远程服务器可以自行判断故障的类型，减少了人工的操作。
一种基于识别的便携式高压设备故障定位方法，基于一种基于声音识别的便携式高压设备故障定位装置，包括以下步骤：
步骤1，相关操作人员操作手持终端开始工作，手持终端的信号接收装置开始接收声音采集装置发送的信号；
步骤2，声音采集装置接收故障异常声音数据，一旦出现故障异常声音，信号发射装置将数据通过无线发送至信号接收装置；
步骤3，信号接收装置接收到故障异常声音数据后，首先手持终端判断信号接收装置和信号发射装置之间的距离，然后手持终端将故障异常声音数据发送至远程服务器，远程服务器接收到故障异常声音数据后，判断高压设备故障的类型，将故障的类型信号发送至手持终端；
步骤4，手持终端向相关操作人员反馈高压设备故障的类型和距离，相关操作人员可以手持终端的反馈及时采取相应的措施接触高压设备故障。
作为一种优选方案，所述的步骤3中，远程服务器的存储单元内记录各种故障异常声音数据，当远程服务器接收到信号接收装置发送的故障异常声音数据后，将接收装置发送的故障异常声音数据于已存储的故障异常声音数据做比对，远程服务器选取与接收装置发送的故障异常声音数据最接近的已存储的故障异常声音数据，获取此已存储的故障一场声音数据对应的高压设备故障的类型，然后将故障的类型信号发送至手持终端。
作为一种优选方案，所述的步骤4替换为手持终端向相关操作人员反馈高压设备故障的类型和距离；此时相关操作人员的位置为定位点A；
还包括步骤5，相关操作人员在定位点B和定位点C重复步骤2至步骤4，定位点A、定位点B和定位C不在同一直线上，相关操作人员可以手持终端的反馈及时采取相应的措施接触高压设备故障。通过3点定位法可以准确定位高压故障设备的具体位置，避免了1点定位容易造成误差的问题。
本发明的有益效果是，基于声音识别的便携式高压设备故障定位装置及定位方法可以在不需要停运的情况下快速找到故障的具体位置已经故障的原因，便于相关操作人员及时采取相应解决故障的措施。且本发明的对高压故障设备定位准确，误报率极低。
附图说明
图1是本发明的一种电路原理连接图；
图2是本发明的放大电路的电路图。
其中：1、声音采集装置，2、手持终端，3、远程服务器，11、信号发射装置，21、信号接收装置，22、故障类型显示装置，31、存储单元。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步描述。
实施例1：一种基于声音识别的便携式高压设备故障定位装置，如图1所示，包括声音采集装置1和手持终端2，声音采集装置设置在高压设备附近，声音采集装置包括信号发射装置11，手持终端包括信号接收装置21，信号发射装置通过无线与信号接收装置相连接；手持终端还与远程服务器通信连接，手持终端上还设有故障类型显示装置22。所述的远程服务器设有存储单元31，存储单元用于记录各种故障异常声音数据。
信号发射装置中设有放大电路如图2所示，放大电路包括前置放大器IC1、低通滤波放大器IC2、缓冲放大器IC3和音频放大器IC4，前置放大器IC1、低通滤波放大器IC2、缓冲放大器IC3和音频放大器IC4的正电源端连接电源正极，前置放大器IC1、低通滤波放大器IC2、缓冲放大器IC3和音频放大器IC4的负电源端连接电源负极；前置放大器IC1的反向输入端，前置放大器IC1的反向输入端和传声器BM之间串联有电容C2和电阻R2，传声器BM和电源正极之间还连接有电阻R1，电源和接地端之间还设置有电解电容C1，前置放大器IC1的同向输入端与接地端之间还连接有电阻R4，前置放大器IC1的反向输入端和输出端之间还连接有电阻R3；前置放大器IC1的输出端还与可变电阻R5的一端相连接，可变电阻R5的另一端同时与可变电阻R6的一端和电容C3的一端相连接，可变电阻R6的另一端同时与低通滤波放大器IC2的反向输入端和电容C4的一端相连接，电容C4的另一端接地，电容C3的另一端连与电阻R7的一端相连接，电阻R7的另一端同时与低通滤波放大器IC2的正向输入端和电阻R8的一端相连接，电阻R8的另一端接地；低通滤波放大器IC2的输出端同时与缓冲放大器IC3的正向输入端和电阻R9的一端相连接，电阻R9的另一端接地，缓冲放大器IC3的反向输入端和缓冲放大器IC3的输出端相连接；缓冲放大器IC3的输出端还与电位器RP的输入端相连接，电位器RP的可移动端与音频放大器IC4的同向输入端相连接，电位器RP的输出端与音频放大器IC4的反向输入端相连接，音频放大器IC4的输出端与接地端之间还连接有电解电容C5，音频放大器IC4的输出端还连接有电阻R10的一端，电阻R10的另一端电容C6的一端，电容C6的另一端、音频放大器IC4的反向输入端同时接地。
一种基于识别的便携式高压设备故障定位方法，基于一种基于声音识别的便携式高压设备故障定位装置，包括以下步骤：
步骤1，相关操作人员操作手持终端开始工作，手持终端的信号接收装置开始接收声音采集装置发送的信号；
步骤2，声音采集装置接收故障异常声音数据，一旦出现故障异常声音，信号发射装置将数据通过无线发送至信号接收装置；
步骤3，远程服务器的存储单元内记录各种故障异常声音数据，当远程服务器接收到信号接收装置发送的故障异常声音数据后，将接收装置发送的故障异常声音数据于已存储的故障异常声音数据做比对，远程服务器选取与接收装置发送的故障异常声音数据最接近的已存储的故障异常声音数据，获取此已存储的故障一场声音数据对应的高压设备故障的类型，然后将故障的类型信号发送至手持终端；
步骤4，手持终端向相关操作人员反馈高压设备故障的类型和距离，相关操作人员可以手持终端的反馈及时采取相应的措施接触高压设备故障。
实施例2：一种基于声音识别的便携式高压设备故障定位装置及定位方法，其原理和实施方法和实施例1基本相同，不同之处在于定位方法中的步骤4替换为手持终端向相关操作人员反馈高压设备故障的类型和距离；此时相关操作人员的位置为定位点A；
还包括步骤5，相关操作人员在定位点B和定位点C重复步骤2至步骤4，定位点A、定位点B和定位C不在同一直线上，相关操作人员可以手持终端的反馈及时采取相应的措施接触高压设备故障。
Claims (5)
1.一种基于声音识别的便携式高压设备故障定位装置，其特征是，包括声音采集装置和手持终端，声音采集装置设置在高压设备附近，声音采集装置包括信号发射装置，手持终端包括信号接收装置，信号发射装置通过无线与信号接收装置相连接；手持终端还与远程服务器通信连接，手持终端上还设有故障类型显示装置；所述的信号发射装置中设有放大电路，放大电路包括前置放大器IC1、低通滤波放大器IC2、缓冲放大器IC3和音频放大器IC4，前置放大器IC1、低通滤波放大器IC2、缓冲放大器IC3和音频放大器IC4的正电源端连接电源正极，前置放大器IC1、低通滤波放大器IC2、缓冲放大器IC3和音频放大器IC4的负电源端连接电源负极；前置放大器IC1的反向输入端和传声器BM之间串联有电容C2和电阻R2，传声器BM和电源正极之间还连接有电阻R1，电源和接地端之间还设置有电解电容C1，前置放大器IC1的同向输入端与接地端之间还连接有电阻R4，前置放大器IC1的反向输入端和输出端之间还连接有电阻R3；前置放大器IC1的输出端还与可变电阻R5的一端相连接，可变电阻R5的另一端同时与可变电阻R6的一端和电容C3的一端相连接，可变电阻R6的另一端同时与低通滤波放大器IC2的反向输入端和电容C4的一端相连接，电容C4的另一端接地，电容C3的另一端连与电阻R7的一端相连接，电阻R7的另一端同时与低通滤波放大器IC2的正向输入端和电阻R8的一端相连接，电阻R8的另一端接地；低通滤波放大器IC2的输出端同时与缓冲放大器IC3的正向输入端和电阻R9的一端相连接，电阻R9的另一端接地，缓冲放大器IC3的反向输入端和缓冲放大器IC3的输出端相连接；缓冲放大器IC3的输出端还与电位器RP的输入端相连接，电位器RP的可移动端与音频放大器IC4的同向输入端相连接，电位器RP的输出端与音频放大器IC4的反向输入端相连接，音频放大器IC4的输出端与接地端之间还连接有电解电容C5，音频放大器IC4的输出端还连接有电阻R10的一端，电阻R10的另一端电容C6的一端，电容C6的另一端、音频放大器IC4的反向输入端同时接地。
2.根据权利要求1所述的一种基于声音识别的便携式高压设备故障定位装置，其特征是，所述的远程服务器设有存储单元，存储单元用于记录各种故障异常声音数据。
3.一种基于识别的便携式高压设备故障定位方法，基于权利要求1所述的一种基于声音识别的便携式高压设备故障定位装置，其特征是，包括以下步骤：
步骤1，相关操作人员操作手持终端开始工作，手持终端的信号接收装置开始接收声音采集装置发送的信号；
步骤2，声音采集装置接收故障异常声音数据，一旦出现故障异常声音，信号发射装置将数据通过无线发送至信号接收装置；
步骤3，信号接收装置接收到故障异常声音数据后，首先手持终端判断信号接收装置和信号发射装置之间的距离，然后手持终端将故障异常声音数据发送至远程服务器，远程服务器接收到故障异常声音数据后，判断高压设备故障的类型，将故障的类型信号发送至手持终端；
步骤4，手持终端向相关操作人员反馈高压设备故障的类型和距离，相关操作人员可以通过手持终端的反馈及时采取相应的措施接触高压设备故障。
4.根据权利要求3所述的一种基于识别的便携式高压设备故障定位方法，其特征是，所述的步骤3中，远程服务器的存储单元内记录各种故障异常声音数据，当远程服务器接收到信号接收装置发送的故障异常声音数据后，将接收装置发送的故障异常声音数据于已存储的故障异常声音数据做比对，远程服务器选取与接收装置发送的故障异常声音数据最接近的已存储的故障异常声音数据，获取此已存储的故障一场声音数据对应的高压设备故障的类型，然后将故障的类型信号发送至手持终端。
5.根据权利要求3或4所述的一种基于识别的便携式高压设备故障定位方法，其特征是，所述的步骤4替换为手持终端向相关操作人员反馈高压设备故障的类型和距离；此时相关操作人员的位置为定位点A；
还包括步骤5，相关操作人员在定位点B和定位点C重复步骤2至步骤4，定位点A、定位点B和定位C不在同一直线上，相关操作人员可以通过手持终端的反馈及时采取相应的措施接触高压设备故障。
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