CN112505470B - 一种用于在长距离输送设施内进行故障定位的系统及方法 - Google Patents

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CN112505470B CN202011039130.8A CN202011039130A CN112505470B CN 112505470 B CN112505470 B CN 112505470B CN 202011039130 A CN202011039130 A CN 202011039130A CN 112505470 B CN112505470 B CN 112505470B
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Abstract

本发明公开了一种用于在长距离输送设施内进行故障定位的系统及方法，其中系统包括至少两个监测终端，一个信息处理服务器。所述至少两个监测终端安装在电缆的不同位置，包括传感器、采样单元、计时单元、通信单元和控制单元。所述监测终端的传感器紧贴电缆表面监测电缆传递的振动/声音，和/或，放置在电缆附近的空气中监测空气传递的振动/声音。所述监测终端通过预先校准或者在线校准的方式实现同步计时。由监测终端或信息处理服务器，根据不同传感器的位置及其监测到故障振动/声音信息/信号对应的时间确定故障位置。

Description

一种用于在长距离输送设施内进行故障定位的系统及方法
技术领域
本发明涉及故障定位领域，并且更具体地，涉及一种用于在长距离输送设施内进行故障定位的系统及方法。
背景技术
随着城市化发展水平越来越高，很多地面设施，例如输电线路，都被转入地下。这种地下铺设的方式使得电缆等管线、管道、隧道越来越多。由于这些设施大部分埋在地下，在出现故障时很难确定具体的故障位置。通常，为了确定故障位置，需要耗费大量人力、物力进行查找。一旦找错故障位置时，还会导致在错误地点施工，造成很大的浪费。现有技术中，以电缆为例，可以使用人工去隧道中巡查，并且可以用外加信号和机器一路巡查。这种方式成本高并且效率低。此外，现有技术还通过在线行波信号监测的方法进行诊断，但是技术难度很大，成功率低并且成本高。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，本申请提出一种电缆等管线、管道、隧道的在线故障定位系统与方法，可以通过对振动/声音信号的在线监测，实现故障定位。这种方法检测效果好，技术难度和成本都比较低，可以广泛应用到电缆、水管、煤气管等各种管线、管道、隧道。
根据本发明的一个方面，提出一种用于在长距离输送设施内进行故障定位的系统，所述系统包括：
多个监测终端，用于对所述长距离输送设施内的输送装置的工作状态进行实时监控，多个监测终端中的每个监测终端被设置在所述长距离输送设施内的不同位置处；
其中每个监测终端包括：
传感器，所述传感器以贴合方式被设置在所述输送装置的表面，用于监测所述输送装置中传递的振动信号/声音信号；或者，所述传感器被设置在所述输送装置附近的介质中，用于监测介质中传递的振动信号/声音信号；
采样单元，对所述传感器所监测到的振动信号/声音信号进行采样；
通信单元，通过有线通信链路/或无线通信链路与信息处理服务器进行通信；
控制单元，根据控制指令来控制监测终端的启动运行、停止运行、位置移动、参数设置、信号采样、数据处理、故障诊断和/或工作模式；
信息处理服务器，通过有线通信链路/或无线通信链路与多个监测终端进行通信，并确定输送装置故障的位置；
由每个监测终端或/和信息处理服务器，根据采集到的输送装置中传递的振动信号获得第一类型的振动信号/传递的声音信号获得第一类型的声音信号；与监测终端的标识信息和/或位置信息，第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第一类型时间信息一起，组成第一采样信息；或者，根据采集到的介质中传递的振动信号获得第二类型的振动信号/传递的声音信号获得第二类型的声音信号；与监测终端的标识信息和/或位置信息，第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第二类型时间信息一起，组成第二采样信息；
根据每个第一采样信息得到监测终端的位置信息和第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第一类型时间信息，或者根据每个第二采样信息得到监测终端的位置信息和第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第二类型时间信息；
当至少一个第一类型的振动信号的第一参数大于第一阈值时，或者当至少一个第一类型的声音信号的第二参数大于第二阈值时，
根据振动信号的特征参数或声音信号的特征参数对多个监测终端进行排序，从而生成监测终端的第一列表，从第一列表中选择至少两个监测终端，根据所选择的每个监测终端的位置信息和第一类型时间信息确定输送装置的故障位置；
或者，当至少一个第二类型的振动信号的第三参数大于第三阈值时，或者当至少一个第二类型的声音信号的第四参数大于第四阈值时，
根据振动信号的特征参数或声音信号的特征参数对多个监测终端进行排序，从而生成监测终端的第二列表，从第二列表中选择至少两个监测终端，根据所选择的每个监测终端的位置信息和第二类型时间信息确定输送装置的故障位置。
所述输送装置为电缆，并且所述长距离输送设施为用于容纳电缆的管道或隧道。所述输送装置为水管，并且所述长距离输送设施为用于容纳水管的管道或隧道；或者所述输送装置为通信线缆，并且所述长距离输送设施为用于容纳通信线缆的管道或隧道。或者所述输送装置为化学气体或化学液体的输送管道，并且所述长距离输送设施为用于容纳输送管道的地面或地下设施。所述输送装置为架空输电线路，并且所述长距离输送设施为架空输电线路及其起容纳或支撑作用的附属基础设施。
基于声强、声压、声功率、音色、时域特征、频域特征、时频域特征、功率谱特征、频谱包络线特征、组合特征或者人工智能特征来识别输送装置中由于故障所引起的故障振动信息、声音信息、振动信号或声音信号，从而由监测终端或/和信息处理服务器获取第一类型的振动信号或声音信号，或者获取第二类型的振动信号或声音信号。
其中根据所选择的每个监测终端的位置信息和第一类型时间信息确定输送装置的故障位置包括：
当监测到的故障振动信号/声音信号是通过输送装置自身传递的时，获取监测到故障振动信号/声音信号的多个监测终端的第一类型时间信息，从第一类型时间信息确定监测到故障振动信号/声音信号的监测时间，将多个监测终端中监测时间最小的两个监测终端选择作为目标终端，两个目标终端的监测时间之间的时间差值以及振动或声音的传递速度确定故障位置与两个目标终端的位置信息的距离差，根据每个目标终端的位置信息确定输送装置的故障位置。
根据所选择的每个监测终端的位置信息和第二类型时间信息确定输送装置的故障位置包括：当监测到的故障振动信号/声音信号是通过输送装置附近的介质传递的时，获取监测到故障振动信号/声音信号的多个监测终端的第二类型时间信息，从第二类型时间信息确定监测到故障振动信号/声音信号的监测时间，将多个监测终端中监测时间最小的两个监测终端选择作为目标终端，两个目标终端的监测时间之间的时间差值以及振动或声音的传递速度确定故障位置与两个目标终端的位置信息的距离差，根据每个目标终端的位置信息确定输送装置的故障位置。
所述信息处理服务器能够将监测到同一次故障的多个监测终端所监测到的故障振动信号/声音信号一并显示或播放，从而能够对比多个监测终端所监测到的故障振动信号/声音信号的先后顺序、强度和/或特征。
所述信息处理服务器能够将监测到同一次故障的多个监测终端所监测到的故障振动信号/声音信号按照预先设置的顺序和时间间隔依次显示或播放，从而能够对比多个监测终端所监测到的故障振动信号/声音信号的强度和特征/或。
还包括，根据所采集的第一类型的振动信号/第一类型的声音信号，或者第二类型的振动信号/第二类型的声音信号，确定故障类型；
当输送装置为电缆时，基于声强、声压、声功率、音色、时域特征、频域特征、时频域特征、功率谱特征、频谱包络线特征、组合特征或者人工智能特征识别短路、单相短路、三相短路、两相短路、两相短路接地、断线、单相断线、两相断线、三相断线、击穿、爆管、爆裂、电缆架倒塌、电缆掉落、挖、铲、撞击、塌方、外物入侵、外物碰撞或局部放电。
当所述长距离输送设施内的输送装置的特定位置处出现故障时，在所述特定位置处会产生振动信号或声音信号；所述振动信号或声音信号能够在所述输送装置中进行传播，以及所述振动信号或声音信号能够在所述输送装置附近的介质中进行传播。所述介质为空气，并且所述介质存在于所述长距离输送设施的管道内壁和输送装置之间。所述工作状态为输送装置进行输送工作时的状态。
所述多个监测终端中的每个监测终端被设置在所述长距离输送设施内的不同位置包括：
在所述长距离输送设施内或输送装置上按照相同的距离间隔将多个监测终端中的每个监测终端设置在不同位置，其中每个相邻的两个监测终端之间的距离相同。所述多个监测终端中的每个监测终端被设置在所述长距离输送设施内的不同位置包括：在所述长距离输送设施内或输送装置上按照相同或不相同的距离间隔将多个监测终端中的每个监测终端设置在不同位置，其中每个相邻的两个监测终端之间的距离可以相同或不相同。每个监测终端能够以可移动的贴合方式沿所述输送装置进行位置移动，或者每个监测终端能够沿所述输送装置附近的导轨进行位置移动。
所述第一类型的振动信号/第一类型的声音信号是在所述输送装置中传播的振动信号/声音信号；所述第二类型的振动信号/第二类型的声音信号是在所述介质中传播的振动信号/声音信号。对所述传感器所监测到的第一类型的振动信号/第一类型的声音信号进行采样，从而获得经过采样的第一采样信息包括：根据采样规则从所述传感器所监测到的第一类型的振动信号/第一类型的声音信号中选择至少一个采样信号以进行采样，从而获得经过采样的第一采样信息。对所述传感器所监测到的第二类型的振动信号/第二类型的声音信号进行采样，从而获得经过采样的第二采样信息包括：根据采样规则从所述传感器所监测到的第二类型的振动信号/第二类型的声音信号中选择至少一个采样信号以进行采样，从而获得经过采样的第二采样信息。
所述标识信息是能够唯一地标识监测终端的信息；所述位置信息用于指示监测终端在长距离输送设施中的位置或在输送装置上的位置；监测到第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第一类型时间信息为所述监测终端监测到第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的时间；监测到第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第二类型时间信息为所述监测终端监测到第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的时间。
信息处理服务器以预定时间周期向每个监测终端发送时钟同步消息，所述时钟同步消息中至少包括基准时间和发送时间，每个监测终端在接收到时钟同步消息时确定接收时间，并获取时钟同步消息中的基准时间和发送时间，每个监测终端根据接收时间、基准时间和发送时间对本地时间进行调整。所述多个监测终端中的每个监测终端还包括计时单元，用于为监测终端提供本地时间的计时功能，并且能够根据时钟同步消息来调整监测终端的本地时间每个监测终端根据接收时间、基准时间和发送时间对本地时间进行调整包括：
计算接收时间tr和发送时间ts的时间差值tc，tc＝tr-ts；
基于时间差值tc和基准时间tb确定校准时间tf，tf＝tb+tc；
将校准时间tf设置为本地时间，从而实现对本地时间进行调整。
所述控制指令包括：监测终端的标识符或目标位置；
所述控制指令至少还包括：指示监测终端启动运行、指示监测终端停止运行、指示监测终端修改运行参数、指示监测终端下载软件或数据、指示监测终端移动到目标位置、指示监测终端的传感器以贴合方式置于所述输送装置的表面或指示监测终端的传感器置于所述输送装置附近的介质中。
从第一列表中选择至少两个监测终端包括：从第一列表中选择振动信号的振幅或功率最大的至少两个监测终端，或声音信号的强度或功率最大的至少两个监测终端。
从第二列表中选择至少两个监测终端包括：从第二列表中选择振动信号的振幅或功率最大的至少两个监测终端，或声音信号的强度或功率最大的至少两个监测终端。
从第一列表中选择振动信号的(特征参数)振幅的或声音信号的(特征参数)强度最大或最大处的两个监测终端，根据所选择的每个监测终端的位置信息和第一类型时间信息确定输送装置的故障位置包括：
确定每个监测终端的位置信息，根据两个监测终端的位置信息确定两个监测终端之间的距离L；
根据第一监测终端的第一类型时间信息确定第一监测终端监测到第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第一时间t1；根据第二监测终端的第一类型时间信息确定第二监测终端监测到第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第二时间t2；确定振动信号/声音信号在输送装置中的传播速度s1；根据以下公式确定输送装置的故障位置：
当t2>t1时，故障位置距离第一监测终端的距离为，
(L-(t2-t1)×s1)/2；
当t1>t2时，故障位置距离第二监测终端的距离为，
(L-(t1-t2)×s1)/2；
当t2＝t1时，故障位置距离第一监测终端的距离为L/2。
从第二列表中选择振动信号的(特征参数)振幅或声音信号的(特征桉树)强度最大/最大处的两个监测终端，根据所选择的每个监测终端的位置信息和第二类型时间信息确定输送装置的故障位置包括：确定每个监测终端的位置信息，根据两个监测终端的位置信息确定两个监测终端之间的距离L；根据第三监测终端的第二类型时间信息确定第三监测终端监测到第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第三时间t3；根据第四监测终端的第二类型时间信息确定第四监测终端监测到第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第四时间t4；
确定振动信号/声音信号在介质中的传播速度s2；
根据以下公式确定输送装置的故障位置：
当t4>t3时，故障位置距离第三监测终端的距离为，
(L-(t4-t3)×s2)/2；
当t3>t4时，故障位置距离第四监测终端的距离为，
(L-(t3-t4)×s2)/2；
当t3＝t4时，故障位置距离第三监测终端的距离为L/2。
根据本发明的另一方面，提出一种用于在长距离输送设施内进行故障定位的系统，所述系统包括：
多个监控终端，用于对所述长距离输送设施内的输送装置的工作状态进行实时监控，多个监控终端中的每个监控终端被设置在所述长距离输送设施内的不同位置处；
其中每个监控终端包括：
传感器，所述传感器以贴合方式被设置在所述输送装置的表面，用于监测所述输送装置中传递的振动信号/声音信号；或者，所述传感器被设置在所述输送装置附近的介质中，用于监测介质中传递的振动信号/声音信号；
采样单元，对所述传感器所监测到的振动信号/声音信号进行采样；
通信单元，通过有线通信链路/或无线通信链路与信息处理服务器进行通信；
控制单元，根据控制指令来控制监控终端的启动运行、停止运行、位置移动、参数设置、信号采样、数据处理、故障诊断和/或工作模式；
信息处理服务器，通过有线通信链路/或无线通信链路与多个监测终端进行通信，并确定输送装置故障的位置；
由每个监测终端或/和信息处理服务器，根据采集到的输送装置中传递的振动信号获得第一类型的振动信号/传递的声音信号获得第一类型的声音信号，与监测终端的标识信息和/或位置信息一起，组成第一采样信息；或者，根据采集到的介质中传递的振动信号获得第二类型的振动信号/传递的声音信号获得第二类型的声音信号，与监测终端的标识信息和/或位置信息一起，组成第二采样信息；
在多个第一采样信息中提取多个第一类型的振动信号/多个第一类型的声音信号，或者在多个第二采样信息中提取多个第二类型的振动信号/多个第二类型的声音信号，以及根据每个第一采样信息得到监控终端的位置信息，或者根据每个第二采样信息得到监控终端的位置信息；
当至少一个第一类型的振动信号的第一参数大于第一阈值时，或者当至少一个第一类型的声音信号的第二参数大于第二阈值时，
根据振动信号的特征参数(振幅的降序顺序)或声音信号的特征参数(强度的降序顺序)对多个监控终端进行排序，从而生成监控终端的第一列表，从第一列表中选择至少两个监控终端，根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置；
或者，当至少一个第二类型的振动信号的第三参数大于第三阈值时，或者当至少一个第二类型的声音信号的第四参数大于第四阈值时，
根据振动信号的特征参数(振幅的降序顺序)或声音信号的特征参数(强度的降序顺序)对多个监控终端进行排序，从而生成监控终端的第二列表，从第二列表中选择至少两个监控终端，根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置。
基于声强、声压、声功率、音色、时域特征、频域特征、时频域特征、功率谱特征、频谱包络线特征、组合特征或者人工智能特征来识别输送装置中由于故障所引起的故障的振动信息、声音信息、振动信号或声音信号，从而由监测终端或/和信息处理服务器获取第一类型的振动信号或声音信号，或者获取第二类型的振动信号或声音信号。
根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置包括：
当监测到的故障振动信号/声音信号是通过输送装置自身传递的时，获取监测到故障振动信号/声音信号的多个监测终端的第一采样信息，从第一采样信息确定监测到故障振动信号/声音信号的强度，将多个监测终端中强度最大的两个监测终端选择作为目标终端，由监测到故障振动、声音信号的强度和强度衰减规律来确定故障位置与两个监控终端位置的距离差值，再根据所述传感器的位置确定故障位置。
根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置包括：
当监测到的故障振动信号/声音信号是通过介质传递的时，获取监测到故障振动信号/声音信号的多个监测终端的第二采样信息，从第二采样信息确定监测到故障振动信号/声音信号的强度，将多个监测终端中强度最大的两个监测终端选择作为目标终端，由监测到故障振动、声音信号的强度和强度衰减规律来确定故障位置与两个监控终端位置的距离差值，再根据所述传感器的位置确定故障位置。
根据本发明的另一方面，提出一种用于在长距离输送设施内进行故障定位的系统，所述系统包括：
多个监测终端，用于对所述长距离输送设施内的输送装置的工作状态进行实时监控，多个监测终端中的每个监测终端被设置在所述长距离输送设施内的不同位置处；
其中每个监测终端包括：
传感器，所述传感器以贴合方式被设置在所述输送装置的表面，用于监测所述输送装置中传递的第一类型的振动信号/第一类型的声音信号；或者，所述传感器被设置在所述输送装置附近的介质中，用于监测介质中传递的第二类型的振动信号/第二类型的声音信号；
采样单元，对所述传感器所监测到的第一类型的振动信号/第一类型的声音信号进行采样，从而获得经过采样的第一采样信息，或者对所述传感器所监测到的第二类型的振动信号/第二类型的声音信号进行采样，从而获得经过采样的第二采样信息，并且在所述第一采样信息中增加监测终端的标识信息、位置信息和监测到第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第一类型时间信息，或者在第二采样信息中增加监测终端的标识信息、位置信息和监测到第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第二类型时间信息；
计时单元，用于为监测终端提供本地时间的计时功能，并且能够根据从信息处理服务器接收的时钟同步消息来调整监测终端的本地时间；
通信单元，通过有线通信链路/或无线通信链路与信息处理服务器进行通信，从而将第一采样信息或第二采样信息发送给信息处理服务器，以及从信息处理服务器接收时钟同步消息和/或控制信息；
控制单元，对从信息处理服务器接收的控制信息进行解析以获取控制指令，根据控制指令来控制监测终端的启动运行、停止运行、位置移动和/或工作模式；
信息处理服务器，在所接收的多个第一采样信息中提取多个第一类型的振动信号/多个第一类型的声音信号，或者在所接收的多个第二采样信息中提取多个第二类型的振动信号/多个第二类型的声音信号，以及从每个第一采样信息中提取监测终端的标识信息、位置信息和监测到第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第一类型时间信息，或者从每个第二采样信息中提取监测终端的标识信息、位置信息和监测到第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第二类型时间信息；
当至少两个第一类型的振动信号的振幅均大于第一振幅阈值时，或者当至少两个第一类型的声音信号的强度均大于第一强度阈值时，
根据振动信号的振幅的降序顺序或声音信号的强度的降序顺序对多个监测终端进行排序，从而生成监测终端的第一列表，从第一列表中选择至少两个监测终端，根据所选择的每个监测终端的位置信息和第一类型时间信息确定输送装置的故障位置；
或者，当至少两个第二类型的振动信号的振幅均大于第二振幅阈值时，或者当至少两个第二类型的声音信号的强度均大于第二强度阈值时，
根据振动信号的振幅的降序顺序或声音信号的强度的降序顺序对多个监测终端进行排序，从而生成监测终端的第二列表，从第二列表中选择至少两个监测终端，根据所选择的每个监测终端的位置信息和第二类型时间信息确定输送装置的故障位置。
根据本发明的另一个方面，提出一种用于在长距离输送设施内进行故障定位的系统，所述系统包括：
多个监控终端，用于对所述长距离输送设施内的输送装置的工作状态进行实时监控，多个监控终端中的每个监控终端被设置在所述长距离输送设施内的不同位置处；
其中每个监控终端包括：传感器，所述传感器以贴合方式被设置在所述输送装置的表面，用于监测所述输送装置中传递的第一类型的振动信号/第一类型的声音信号；或者，所述传感器被设置在所述输送装置附近的介质中，用于监测介质中传递的第二类型的振动信号/第二类型的声音信号；采样单元，对所述传感器所监测到的第一类型的振动信号/第一类型的声音信号，或者所监测到的第二类型的振动信号/第二类型的声音信号进行采样，从而获得经过采样的第一采样信息或第二采样信息，并且在所述第一采样信息中增加监控终端的标识信息和位置信息，或者在第二采样信息中增加监控终端的标识信息和位置信息；计时单元，用于为监控终端提供本地时间的计时功能，并且能够根据从信息处理服务器接收的时钟同步消息来调整监控终端的本地时间；通信单元，通过有线通信链路/或无线通信链路与信息处理服务器进行通信，从而将第一采样信息或第二采样信息发送给信息处理服务器，以及从信息处理服务器接收时钟同步消息和/或控制信息；控制单元，对从信息处理服务器接收的控制信息进行解析以获取控制指令，根据控制指令来控制监控终端的启动运行、停止运行、位置移动和工作模式；信息处理服务器，在所接收的多个第一采样信息中提取多个第一类型的振动信号/多个第一类型的声音信号，或者在所接收的多个第二采样信息中提取多个第二类型的振动信号/多个第二类型的声音信号，以及从每个第一采样信息中提取监控终端的标识信息和位置信息，或者从每个第二采样信息中提取监控终端的标识信息和位置信息；当至少两个第一类型的振动信号的振幅均大于第一振幅阈值时，或者当至少两个第一类型的声音信号的强度均大于第一强度阈值时，根据振动信号的振幅的降序顺序或声音信号的强度的降序顺序对多个监控终端进行排序，从而生成监控终端的第一列表，从第一列表中选择至少两个监控终端，根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置；
或者，当至少两个第二类型的振动信号的振幅均大于第二振幅阈值时，或者当至少两个第二类型的声音信号的强度均大于第二强度阈值时，根据振动信号的振幅的降序顺序或声音信号的强度的降序顺序对多个监控终端进行排序，从而生成监控终端的第二列表，从第二列表中选择至少两个监控终端，根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置。
根据本发明的另一方面，提出一种用于在长距离输送设施内进行故障定位的方法，所述方法包括：
使用多个监测终端对所述长距离输送设施内的输送装置的工作状态进行实时监控，其中将多个监测终端中的每个监测终端设置在所述长距离输送设施内的不同位置处；
将监测终端中的传感器以贴合方式设置在所述输送装置的表面，监测所述输送装置中传递的振动信号/声音信号；或者，将所述传感器设置在所述输送装置附近的介质中，用于监测介质中传递的振动信号/声音信号；
使用监测终端的采样单元对所述传感器所监测到的振动信号/声音信号进行采样；
使用监测终端的通信单元通过有线通信链路/或无线通信链路与信息处理服务器进行通信；
使用监测终端的控制单元根据控制指令来控制监测终端的启动运行、停止运行、位置移动、参数设置、信号采样、数据处理、故障诊断和/或工作模式；
利用信息处理服务器通过有线通信链路/或无线通信链路与多个监测终端进行通信，并确定输送装置故障的位置，
由每个监测终端或/和信息处理服务器，根据采集到的输送装置中传递的振动信号获得第一类型的振动信号/传递的声音信号获得第一类型的声音信号；与监测终端的标识信息和/或位置信息，第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第一类型时间信息一起，组成第一采样信息；或者，根据采集到的介质中传递的振动信号获得第二类型的振动信号/传递的声音信号获得第二类型的声音信号；与监测终端的标识信息和/或位置信息，第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第二类型时间信息一起，组成第二采样信息；
根据每个第一采样信息得到监测终端的位置信息和第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第一类型时间信息，或者根据每个第二采样信息得到监测终端的位置信息和第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第二类型时间信息；
当至少一个第一类型的振动信号的第一参数大于第一阈值时，或者当至少一个第一类型的声音信号的第二参数大于第二阈值时，
根据振动信号的特征参数或声音信号的特征参数对多个监测终端进行排序，从而生成监测终端的第一列表，从第一列表中选择至少两个监测终端，根据所选择的每个监测终端的位置信息和第一类型时间信息确定输送装置的故障位置；
或者，当至少一个第二类型的振动信号的第三参数大于第三阈值时，或者当至少一个第二类型的声音信号的第四参数大于第四阈值时，
根据振动信号的特征参数或声音信号的特征参数对多个监测终端进行排序，从而生成监测终端的第二列表，从第二列表中选择至少两个监测终端，根据所选择的每个监测终端的位置信息和第二类型时间信息确定输送装置的故障位置。
所述输送装置为电缆，并且所述长距离输送设施为用于容纳电缆的管道或隧道。所述输送装置为水管，并且所述长距离输送设施为用于容纳水管的管道或隧道；或者所述输送装置为通信线缆，并且所述长距离输送设施为用于容纳通信线缆的管道或隧道。或者所述输送装置为化学气体或化学液体的输送管道，并且所述长距离输送设施为用于容纳输送管道的地面或地下设施。所述输送装置为架空输电线路，并且所述长距离输送设施为架空输电线路及其起容纳或支撑作用的附属基础设施。
基于声强、声压、声功率、音色、时域特征、频域特征、时频域特征、功率谱特征、频谱包络线特征、组合特征或者人工智能特征来识别输送装置中由于故障所引起的故障振动信息、声音信息、振动信号或声音信号，从而由监测终端或/和信息处理服务器获取第一类型的振动信号或声音信号，或者获取第二类型的振动信号或声音信号。
其中根据所选择的每个监测终端的位置信息和第一类型时间信息确定输送装置的故障位置包括：当监测到的故障振动信号/声音信号是通过输送装置自身传递的时，获取监测到故障振动信号/声音信号的多个监测终端的第一类型时间信息，从第一类型时间信息确定监测到故障振动信号/声音信号的监测时间，将多个监测终端中监测时间最小的两个监测终端选择作为目标终端，两个目标终端的监测时间之间的时间差值以及振动或声音的传递速度确定故障位置与两个目标终端的位置信息的距离差，根据每个目标终端的位置信息确定输送装置的故障位置。
根据所选择的每个监测终端的位置信息和第二类型时间信息确定输送装置的故障位置包括：当监测到的故障振动信号/声音信号是通过输送装置附近的介质传递的时，获取监测到故障振动信号/声音信号的多个监测终端的第二类型时间信息，从第二类型时间信息确定监测到故障振动信号/声音信号的监测时间，将多个监测终端中监测时间最小的两个监测终端选择作为目标终端，两个目标终端的监测时间之间的时间差值以及振动或声音的传递速度确定故障位置与两个目标终端的位置信息的距离差，根据每个目标终端的位置信息确定输送装置的故障位置。
所述信息处理服务器能够将监测到同一次故障的多个监测终端所监测到的故障振动信号/声音信号一并显示或播放，从而能够对比多个监测终端所监测到的故障振动信号/声音信号的先后顺序、强度和/或特征。所述信息处理服务器能够将监测到同一次故障的多个监测终端所监测到的故障振动信号/声音信号按照预先设置的顺序和时间间隔依次显示或播放，从而能够对比多个监测终端所监测到的故障振动信号/声音信号的强度和/或特征。
还包括，根据(监测终端或目标终端)所采集的第一类型的振动信号/第一类型的声音信号，或者第二类型的振动信号/第二类型的声音信号，确定故障类型；当输送装置为电缆时，基于声强、声压、声功率、音色、时域特征、频域特征、时频域特征、功率谱特征、频谱包络线特征、组合特征或者人工智能特征识别短路、单相短路、三相短路、两相短路、两相短路接地、断线、单相断线、两相断线、三相断线、击穿、爆管、爆裂、电缆架倒塌、电缆掉落、挖、铲、撞击、塌方、外物入侵、外物碰撞或局部放电。
当所述长距离输送设施内的输送装置的特定位置处出现故障时，在所述特定位置处会产生振动信号或声音信号；所述振动信号或声音信号能够在所述输送装置中进行传播，以及所述振动信号或声音信号能够在所述输送装置附近的介质中进行传播。所述介质为空气，并且所述介质存在于所述长距离输送设施的管道内壁和输送装置之间。所述工作状态为输送装置进行输送工作时的状态。所述多个监测终端中的每个监测终端被设置在所述长距离输送设施内的不同位置包括：在所述长距离输送设施内或输送装置上按照相同的距离间隔将多个监测终端中的每个监测终端设置在不同位置，其中每个相邻的两个监测终端之间的距离相同。
所述多个监测终端中的每个监测终端被设置在所述长距离输送设施内的不同位置包括：在所述长距离输送设施内或输送装置上按照相同或不相同的距离间隔将多个监测终端中的每个监测终端设置在不同位置，其中每个相邻的两个监测终端之间的距离可以相同或不相同。
每个监测终端能够以可移动的贴合方式沿所述输送装置进行位置移动，或者每个监测终端能够沿所述输送装置附近的导轨进行位置移动。所述第一类型的振动信号/第一类型的声音信号是在所述输送装置中传播的振动信号/声音信号；所述第二类型的振动信号/第二类型的声音信号是在所述介质中传播的振动信号/声音信号。对所述传感器所监测到的第一类型的振动信号/第一类型的声音信号进行采样，从而获得经过采样的第一采样信息包括：根据采样规则从所述传感器所监测到的第一类型的振动信号/第一类型的声音信号中选择至少一个采样信号以进行采样，从而获得经过采样的第一采样信息。
对所述传感器所监测到的第二类型的振动信号/第二类型的声音信号进行采样，从而获得经过采样的第二采样信息包括：根据采样规则从所述传感器所监测到的第二类型的振动信号/第二类型的声音信号中选择至少一个采样信号以进行采样，从而获得经过采样的第二采样信息。所述标识信息是能够唯一地标识监测终端的信息；所述位置信息用于指示监测终端在长距离输送设施中的位置或在输送装置上的位置；监测到第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第一类型时间信息为所述监测终端监测到第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的时间；监测到第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第二类型时间信息为所述监测终端监测到第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的时间。
信息处理服务器以预定时间周期向每个监测终端发送时钟同步消息，所述时钟同步消息中至少包括基准时间和发送时间，每个监测终端在接收到时钟同步消息时确定接收时间，并获取时钟同步消息中的基准时间和发送时间，每个监测终端根据接收时间、基准时间和发送时间对本地时间进行调整。所述多个监测终端中的每个监测终端还包括计时单元，用于为监测终端提供本地时间的计时功能，并且能够根据时钟同步消息来调整监测终端的本地时间；
每个监测终端根据接收时间、基准时间和发送时间对本地时间进行调整包括：
计算接收时间tr和发送时间ts的时间差值tc，tc＝tr-ts；
基于时间差值tc和基准时间tb确定校准时间tf，tf＝tb+tc；
将校准时间tf设置为本地时间，从而实现对本地时间进行调整。
所述控制指令包括：监测终端的标识符或目标位置；
所述控制指令至少还包括：指示监测终端启动运行、指示监测终端停止运行、指示监测终端修改运行参数、指示监测终端下载软件或数据、指示监测终端移动到目标位置、指示监测终端的传感器以贴合方式置于所述输送装置的表面或指示监测终端的传感器置于所述输送装置附近的介质中。
从第一列表中选择至少两个监测终端包括：从第一列表中选择振动信号的振幅最大的至少两个监测终端，或声音信号的强度最大的至少两个监测终端。从第二列表中选择至少两个监测终端包括：从第二列表中选择振动信号的振幅或功率最大的至少两个监测终端，或声音信号的强度或功率最大的至少两个监测终端。从第一列表中选择振动信号的(特征参数)振幅或声音信号的(特征参数)强度最大/最大处的两个监测终端，根据所选择的每个监测终端的位置信息和第一类型时间信息确定输送装置的故障位置包括：确定每个监测终端的位置信息，根据两个监测终端的位置信息确定两个监测终端之间的距离L；根据第一监测终端的第一类型时间信息确定第一监测终端监测到第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第一时间t1；根据第二监测终端的第一类型时间信息确定第二监测终端监测到第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第二时间t2；
确定振动信号/声音信号在输送装置中的传播速度s1；根据以下公式确定输送装置的故障位置：当t2>t1时，故障位置距离第一监测终端的距离为，
(L-(t2-t1)×s1)/2；
当t1>t2时，故障位置距离第二监测终端的距离为，
(L-(t1-t2)×s1)/2；
当t2＝t1时，故障位置距离第一监测终端的距离为L/2。
从第二列表中选择振动信号的(特征参数)振幅或声音信号的(特征参数)强度最大/最大处的两个监测终端，根据所选择的每个监测终端的位置信息和第二类型时间信息确定输送装置的故障位置包括：确定每个监测终端的位置信息，根据两个监测终端的位置信息确定两个监测终端之间的距离L；根据第三监测终端的第二类型时间信息确定第三监测终端监测到第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第三时间t3；根据第四监测终端的第二类型时间信息确定第四监测终端监测到第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第四时间t4；
确定振动信号/声音信号在介质中的传播速度s2；根据以下公式确定输送装置的故障位置：当t4>t3时，故障位置距离第三监测终端的距离为，
(L-(t4-t3)×s2)/2；
当t3>t4时，故障位置距离第四监测终端的距离为，
(L-(t3-t4)×s2)/2；
当t3＝t4时，故障位置距离第三监测终端的距离为L/2。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于在长距离输送设施内进行故障定位的方法，所述方法包括：
使用多个监控终端对所述长距离输送设施内的输送装置的工作状态进行实时监控，其中将多个监控终端中的每个监控终端设置在所述长距离输送设施内的不同位置处；
将监测终端中的传感器以贴合方式设置在所述输送装置的表面，监测所述输送装置中传递的振动信号声音信号；或者，将所述传感器设置在所述输送装置附近的介质中，用于监测介质中传递的振动信号/声音信号；
使用监测终端中的采样单元对所述传感器所监测到的振动信号/声音信号进行采样；
使用监测终端中的通信单元通过有线通信链路/或无线通信链路与信息处理服务器进行通信；
使用监测终端中的控制单元，根据控制指令来控制监控终端的启动运行、停止运行、位置移动、参数设置、信号采样、数据处理、故障诊断和/或工作模式；
利用信息处理服务器通过有线通信链路/或无线通信链路与多个监测终端进行通信，并确定输送装置故障的位置
由每个监测终端或/和信息处理服务器，根据采集到的输送装置中传递的振动信号获得第一类型的振动信号/传递的声音信号获得第一类型的声音信号，与监测终端的标识信息和/或位置信息一起，组成第一采样信息；或者，根据采集到的介质中传递的振动信号获得第二类型的振动信号/传递的声音信号获得第二类型的声音信号，与监测终端的标识信息和/或位置信息一起，组成第二采样信息；
根据每个第一采样信息得到监控终端的位置信息，或者根据每个第二采样信息得到监控终端的位置信息；
当至少一个第一类型的振动信号的第一参数大于第一阈值时，或者当至少一个第一类型的声音信号的第二参数大于第二阈值时，
根据振动信号的特征参数(振幅的降序顺序)或声音信号的特征参数(强度的降序顺序)对多个监控终端进行排序，从而生成监控终端的第一列表，从第一列表中选择至少两个监控终端，根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置；
或者，当至少一个第二类型的振动信号的第三参数大于第三阈值时，或者当至少一个第二类型的声音信号的第四参数大于第四阈值时，
根据振动信号的特征参数(振幅的降序顺序)或声音信号的特征参数(强度的降序顺序)对多个监控终端进行排序，从而生成监控终端的第二列表，从第二列表中选择至少两个监控终端，根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置。
基于声强、声压、声功率、音色、时域特征、频域特征、时频域特征、功率谱特征、频谱包络线特征、组合特征或者人工智能特征来识别输送装置中由于故障所引起的故障的振动信息、声音信息、振动信号或声音信号，从而由监测终端或/和信息处理服务器获取第一类型的振动信号或声音信号，或者获取第二类型的振动信号或声音信号。
根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置包括：
当监测到的故障振动或声音信号是通过输送装置自身传递的时，获取监测到故障振动信号/声音信号的多个监测终端的第一采样信息，从第一采样信息确定监测到故障振动信号/声音信号的强度，将多个监测终端中强度最大的两个监测终端选择作为目标终端，由监测到故障振动、声音信号的强度和强度衰减规律来确定故障位置与两个监控终端位置的距离差值，再根据所述传感器的位置确定故障位置。
根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置包括：
当监测到的故障振动信号/声音信号是通过介质传递的时，获取监测到故障振动信号/声音信号的多个监测终端的第二采样信息，从第二采样信息确定监测到故障振动信号/声音信号的强度，将多个监测终端中强度最大的两个监测终端选择作为目标终端，由监测到故障振动、声音信号的强度和强度衰减规律来确定故障位置与两个监控终端位置的距离差值，再根据所述传感器的位置确定故障位置。
可替换地，根据本发明的另一个方面，提出一种用于在长距离输送设施内进行故障定位的方法，所述方法包括：使用多个监测终端对所述长距离输送设施内的输送装置的工作状态进行实时监控，其中将多个监测终端中的每个监测终端设置在所述长距离输送设施内的不同位置处；将监测终端中的传感器以贴合方式设置在所述输送装置的表面，监测所述输送装置中传递的第一类型的振动信号/第一类型的声音信号；或者，将所述传感器设置在所述输送装置附近的介质中，用于监测介质中传递的第二类型的振动信号/第二类型的声音信号；使用监测终端的采样单元对所述传感器所监测到的第一类型的振动信号/第一类型的声音信号进行采样，从而获得经过采样的第一采样信息，或者对所述传感器所监测到的第二类型的振动信号/第二类型的声音信号进行采样，从而获得经过采样的第二采样信息，并且在所述第一采样信息中增加监测终端的标识信息、位置信息和监测到第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第一类型时间信息，或者在第二采样信息中增加监测终端的标识信息、位置信息和监测到第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第二类型时间信息；使用监测终端的计时单元为监测终端提供本地时间的计时功能，并且能够根据从信息处理服务器接收的时钟同步消息来调整监测终端的本地时间；使用监测终端的通信单元通过有线通信链路/或无线通信链路与信息处理服务器进行通信，从而将第一采样信息或第二采样信息发送给信息处理服务器，以及从信息处理服务器接收时钟同步消息和/或控制信息；使用监测终端的控制单元对从信息处理服务器接收的控制信息进行解析以获取控制指令，根据控制指令来控制监测终端的启动运行、停止运行、位置移动和/或工作模式；
利用信息处理服务器在所接收的多个第一采样信息中提取多个第一类型的振动信号/多个第一类型的声音信号，或者在所接收的多个第二采样信息中提取多个第二类型的振动信号/多个第二类型的声音信号，以及从每个第一采样信息中提取监测终端的标识信息、位置信息和监测到第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第一类型时间信息，或者从每个第二采样信息中提取监测终端的标识信息、位置信息和监测到第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第二类型时间信息；
当至少两个第一类型的振动信号的振幅均大于第一振幅阈值时，或者当至少两个第一类型的声音信号的强度均大于第一强度阈值时，
根据振动信号的振幅的降序顺序或声音信号的强度的降序顺序对多个监测终端进行排序，从而生成监测终端的第一列表，从第一列表中选择至少两个监测终端，根据所选择的每个监测终端的位置信息和第一类型时间信息确定输送装置的故障位置；
或者，当至少两个第二类型的振动信号的振幅均大于第二振幅阈值时，或者当至少两个第二类型的声音信号的强度均大于第二强度阈值时，
根据振动信号的振幅的降序顺序或声音信号的强度的降序顺序对多个监测终端进行排序，从而生成监测终端的第二列表，从第二列表中选择至少两个监测终端，根据所选择的每个监测终端的位置信息和第二类型时间信息确定输送装置的故障位置。
根据本发明的另一方面，提供一种用于在长距离输送设施内进行故障定位的方法，所述方法包括：使用多个监控终端对所述长距离输送设施内的输送装置的工作状态进行实时监控，其中将多个监控终端中的每个监控终端设置在所述长距离输送设施内的不同位置处；将监测终端中的传感器以贴合方式设置在所述输送装置的表面，监测所述输送装置中传递的第一类型的振动信号/第一类型的声音信号；或者，将所述传感器设置在所述输送装置附近的介质中，用于监测介质中传递的第二类型的振动信号/第二类型的声音信号；使用监测终端中的采样单元对所述传感器所监测到的第一类型的振动信号/第一类型的声音信号，或者所监测到的第二类型的振动信号/第二类型的声音信号进行采样，从而获得经过采样的第一采样信息或第二采样信息，并且在所述第一采样信息中增加监控终端的标识信息和位置信息，或者在第二采样信息中增加监控终端的标识信息和位置信息；使用监测终端中的计时单元为监控终端提供本地时间的计时功能，并且能够根据从信息处理服务器接收的时钟同步消息来调整监控终端的本地时间；使用监测终端中的通信单元通过有线通信链路/或无线通信链路与信息处理服务器进行通信，从而将第一采样信息或第二采样信息发送给信息处理服务器，以及从信息处理服务器接收时钟同步消息和/或控制信息；使用监测终端中的控制单元，对从信息处理服务器接收的控制信息进行解析以获取控制指令，根据控制指令来控制监控终端的启动运行、停止运行、位置移动和工作模式；利用信息处理服务器在所接收的多个第一采样信息中提取多个第一类型的振动信号/多个第一类型的声音信号，或者在所接收的多个第二采样信息中提取多个第二类型的振动信号/多个第二类型的声音信号，以及从每个第一采样信息中提取监控终端的标识信息和位置信息，或者从每个第二采样信息中提取监控终端的标识信息和位置信息；当至少两个第一类型的振动信号的振幅均大于第一振幅阈值时，或者当至少两个第一类型的声音信号的强度均大于第一强度阈值时，根据振动信号的振幅的降序顺序或声音信号的强度的降序顺序对多个监控终端进行排序，从而生成监控终端的第一列表，从第一列表中选择至少两个监控终端，根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置；或者，当至少两个第二类型的振动信号的振幅均大于第二振幅阈值时，或者当至少两个第二类型的声音信号的强度均大于第二强度阈值时，根据振动信号的振幅的降序顺序或声音信号的强度的降序顺序对多个监控终端进行排序，从而生成监控终端的第二列表，从第二列表中选择至少两个监控终端，根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明实施方式的故障定位的系统的结构示意图；
图2为根据本发明实施方式的长距离输送设施的示意图；
图3为根据本发明实施方式的监测终端的示意图；
图4为根据本发明实施方式的确定故障位置的示意图；以及
图5为根据本发明实施方式的故障定位的方法的流程图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
在本申请中，信号(例如，振动信号、声音信号等)应当被宽泛地、或概括地理解为直接采集到的信号或者其被处理之后的结果。此外，本申请中的振幅、强度均应当宽泛地、或概括地理解为信号声压、幅值、功率值等参数的振幅、强度。
本专利中的第一参数、第二参数、第三参数、第四参数、特征参数等参数，均可以是振动信号/声音信号的振幅、强度、功率，以及时域特征、频域特征、时频域特征、功率谱特征、频谱包络线特征、组合特征或者人工智能特征的参数。
图1为根据本发明实施方式的故障定位的系统的结构示意图。系统包括多个监测终端和信息处理服务器。多个监测终端包括监测终端1、监测终端2、……、监测终端n。多个监测终端用于对所述长距离输送设施内的输送装置的工作状态进行实时监控，多个监测终端中的每个监测终端被设置在所述长距离输送设施内的不同位置处。
如图3所示，多个监测终端中的每个监测终端包括：传感器、采样单元、计时单元、通信单元和控制单元。图3为根据本发明实施方式的监测终端的示意图。其中传感器以贴合方式被设置在所述输送装置的表面，用于监测所述输送装置中传递的(第一类型的)振动信号/(第一类型的)声音信号；或者，所述传感器被设置在所述输送装置附近的介质中，用于监测介质中传递的(第二类型的)振动信号/(第二类型的)声音信号。
采样单元，对所述传感器所监测到的(第一类型的)振动信号/(第一类型的)声音信号进行采样，从而获得经过采样的第一采样信息，或者对所述传感器所监测到的(第二类型的)振动信号/(第二类型的)声音信号进行采样，从而获得经过采样的第二采样信息，并且在所述第一采样信息中增加监测终端的标识信息、位置信息和监测到第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第一类型时间信息，或者在第二采样信息中增加监测终端的标识信息、位置信息和监测到第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第二类型时间信息。优选地，可以使用第一采样信息的发送时间作为第一类型时间信息或第一类型时间信息中的时间。可以使用第二采样信息的发送时间作为第二类型时间信息或第二类型时间信息中的时间。
计时单元，用于为监测终端提供本地时间的计时功能，并且能够根据(例如从信息处理服务器接收的)时钟同步消息来调整监测终端的本地时间。
通信单元，通过有线通信链路/或无线通信链路与信息处理服务器进行通信，从而将第一采样信息或第二采样信息发送给信息处理服务器，以及从信息处理服务器接收时钟同步消息和/或控制信息。控制单元，对从信息处理服务器接收的控制信息进行解析以获取控制指令，根据控制指令来控制监测终端的启动运行、停止运行、位置移动、参数设置、信号采样、数据处理、故障诊断和/或工作模式。信息处理服务器，通过有线通信链路/或无线通信链路与多个监测终端进行通信，并确定输送装置故障的位置；
由每个监测终端或/和信息处理服务器，根据采集到的输送装置中传递的振动信号获得第一类型的振动信号/传递的声音信号获得第一类型的声音信号；与监测终端的标识信息和/或位置信息，第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第一类型时间信息一起，组成第一采样信息；或者，根据采集到的介质中传递的振动信号获得第二类型的振动信号/传递的声音信号获得第二类型的声音信号；与监测终端的标识信息和/或位置信息，第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第二类型时间信息一起，组成第二采样信息；
根据每个第一采样信息得到监测终端的位置信息和第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第一类型时间信息，或者根据每个第二采样信息得到监测终端的位置信息和第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第二类型时间信息；
当至少一个第一类型的振动信号的第一参数大于第一阈值时，或者当至少一个第一类型的声音信号的第二参数大于第二阈值时(可替换地，当至少两个第一类型的振动信号的振幅均大于第一振幅阈值时，或者当至少两个第一类型的声音信号的强度均大于第一强度阈值时)，根据振动信号的振幅的降序顺序或声音信号的强度的降序顺序对多个监测终端进行排序，从而生成监测终端的第一列表，从第一列表中选择至少两个监测终端，根据所选择的每个监测终端的位置信息和第一类型时间信息确定输送装置的故障位置。
或者，当至少一个第二类型的振动信号的第三参数大于第三阈值时，或者当至少一个第二类型的声音信号的第四参数大于第四阈值时(可替换地，当至少两个第二类型的振动信号的振幅均大于第二振幅阈值时，或者当至少两个第二类型的声音信号的强度均大于第二强度阈值时)，根据振动信号的特征参数(或，振幅的降序顺序)或声音信号的特征参数(或，强度的降序顺序)对多个监测终端进行排序，从而生成监测终端的第二列表，从第二列表中选择至少两个监测终端，根据所选择的每个监测终端的位置信息和第二类型时间信息确定输送装置的故障位置。
图2为根据本发明实施方式的长距离输送设施的示意图。长距离输送设施可以是各种类型的管线、管道、隧道等狭长设施。如图2所示，长距离输送设施的管道用于保护输送装置。其中输送装置可以为电缆，并且所述长距离输送设施为用于容纳电缆的管道或隧道或隧道。输送装置可以为水管，并且所述长距离输送设施为用于容纳水管的管道。或者输送装置可以为通信线缆，并且所述长距离输送设施为用于容纳通信线缆的管道或隧道。或者所述输送装置为化学气体或化学液体的输送管道，并且所述长距离输送设施为用于容纳输送管道的地面或地下设施。输送装置为架空输电线路，并且所述长距离输送设施为架空输电线路及其起容纳或支撑作用的附属基础设施。
介质存在于所述长距离输送设施的管道内壁和输送装置之间。介质可以是空气、氮气或任何可以使用的气体或液体。
所述多个监测终端中的每个监测终端被设置在所述长距离输送设施内的不同位置包括：在所述长距离输送设施内或输送装置上按照相同的距离间隔将多个监测终端中的每个监测终端设置在不同位置，其中每个相邻的两个监测终端之间的距离相同，如图2所示。可替换地，多个监测终端中的每个监测终端被设置在所述长距离输送设施内的不同位置包括：在所述长距离输送设施内或输送装置上按照相同或不相同的距离间隔将多个监测终端中的每个监测终端设置在不同位置，其中每个相邻的两个监测终端之间的距离可以相同或不相同。
每个监测终端基于声强、声压、声功率、音色、时域特征、频域特征、时频域特征、功率谱特征、频谱包络线特征、组合特征或者人工智能特征来识别输送装置中由于故障所引起的故障振动信息、声音信息、振动信号或声音信号，从而由监测终端或/和信息处理服务器获取第一类型的振动信号或声音信号，或者获取第二类型的振动信号或声音信号。其中根据所选择的每个监测终端的位置信息和第一类型时间信息确定输送装置的故障位置包括：当监测到的故障振动信号/声音信号是通过输送装置自身传递的时，获取监测到故障振动信号/声音信号的多个监测终端的第一类型时间信息，从第一类型时间信息确定监测到故障振动信号/声音信号的监测时间，将多个监测终端中监测时间最小的两个监测终端选择作为目标终端，两个目标终端的监测时间之间的时间差值以及振动或声音的传递速度确定故障位置与两个目标终端的位置信息的距离差，根据每个目标终端的位置信息确定输送装置的故障位置。
根据所选择的每个监测终端的位置信息和第二类型时间信息确定输送装置的故障位置包括：当监测到的故障振动信号/声音信号是通过输送装置附近的介质传递的时，获取监测到故障振动信号/声音信号的多个监测终端的第二类型时间信息，从第二类型时间信息确定监测到故障振动信号/声音信号的监测时间，将多个监测终端中监测时间最小的两个监测终端选择作为目标终端，两个目标终端的监测时间之间的时间差值以及振动或声音的传递速度确定故障位置与两个目标终端的位置信息的距离差，根据每个目标终端的位置信息确定输送装置的故障位置。信息处理服务器能够将监测到同一次故障的多个监测终端所监测到的故障振动信号/声音信号一并显示或播放，从而能够对比多个监测终端所监测到的故障振动信号/声音信号的先后顺序、强度和/或特征。信息处理服务器能够将监测到同一次故障的多个监测终端所监测到的故障振动信号/声音信号按照预先设置的顺序和时间间隔依次显示或播放，从而能够对比多个监测终端所监测到的故障振动信号/声音信号的强度和/或特征。
还包括，根据(例如由监测终端或目标终端)所采集的第一类型的振动信号/第一类型的声音信号，或者第二类型的振动信号/第二类型的声音信号，确定故障类型。当输送装置为电缆时，基于声强、声压、声功率、音色、时域特征、频域特征、时频域特征、功率谱特征、频谱包络线特征、组合特征或者人工智能特征识别短路、单相短路、三相短路、两相短路、两相短路接地、断线、单相断线、两相断线、三相断线、击穿、爆管、爆裂、电缆架倒塌、电缆掉落、挖、铲、撞击、塌方、外物入侵、外物碰撞或局部放电。
当所述长距离输送设施内的输送装置的特定位置处出现故障时，在所述特定位置处会产生振动信号或声音信号。所述振动信号或声音信号能够在所述输送装置中进行传播，以及所述振动信号或声音信号能够在所述输送装置附近的介质中进行传播。
其中所述工作状态为输送装置进行输送工作时的状态。每个监测终端能够以可移动的贴合方式沿所述输送装置进行位置移动，或者每个监测终端能够沿所述输送装置附近的导轨进行位置移动。第一类型的振动信号/第一类型的声音信号是在所述输送装置中传播的振动信号/声音信号。可替换地，第二类型的振动信号/第二类型的声音信号是在所述介质中传播的振动信号/声音信号。
对所述传感器所监测到的第一类型的振动信号/第一类型的声音信号进行采样，从而获得经过采样的第一采样信息包括：根据采样规则从所述传感器所监测到的第一类型的振动信号/第一类型的声音信号中选择至少一个采样信号以进行采样，从而获得经过采样的第一采样信息。可替换地，对所述传感器所监测到的第二类型的振动信号/第二类型的声音信号进行采样，从而获得经过采样的第二采样信息包括：根据采样规则从所述传感器所监测到的第二类型的振动信号/第二类型的声音信号中选择至少一个采样信号以进行采样，从而获得经过采样的第二采样信息。
标识信息是能够唯一地标识监测终端的信息。所述位置信息用于指示监测终端在长距离输送设施中的位置或在输送装置上的位置。监测到第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第一类型时间信息为所述监测终端监测到第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的时间。监测到第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第二类型时间信息为所述监测终端监测到第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的时间。
信息处理服务器以预定时间周期向每个监测终端发送时钟同步消息，所述时钟同步消息中至少包括基准时间和发送时间。每个监测终端在接收到时钟同步消息时确定接收时间，并获取时钟同步消息中的基准时间和发送时间，每个监测终端根据接收时间、基准时间和发送时间对本地时间进行调整。
每个监测终端根据接收时间、基准时间和发送时间对本地时间进行调整包括：计算接收时间tr和发送时间ts的时间差值tc，tc＝tr-ts；基于时间差值tc和基准时间tb确定校准时间tf，tf＝tb+tc；将校准时间tf设置为本地时间，从而实现对本地时间进行调整。ts是基准时间的发送时间，例如，10点15分，tr是基准时间的接收时间，例如10点16分，那么1分钟为时间差，如果基准时间是10点15分25秒，那么在接收到基准时间时，已经过去了1分钟，那么终端需要将本地时间设置为10点16分25秒。
控制指令包括：监测终端的标识符或目标位置。其中目标位置是需要将监测终端移动到的目的地位置。控制指令至少还包括：指示监测终端启动运行、指示监测终端停止运行、指示监测终端修改运行参数、指示监测终端下载软件或数据、指示监测终端移动到目标位置、指示监测终端的传感器以贴合方式置于所述输送装置的表面或指示监测终端的传感器置于所述输送装置附近的介质中。
从第一列表中选择至少两个监测终端包括：从第一列表中选择振动信号的振幅或功率最大的至少两个监测终端，或声音信号的强度或功率最大的至少两个监测终端。从第二列表中选择至少两个监测终端包括：从第二列表中选择振动信号的振幅或功率最大的至少两个监测终端，或声音信号的强度/功率最大的至少两个监测终端。从第一列表中选择振动信号的(特征参数)振幅或声音信号的(特征参数)强度最大或最大处的两个监测终端，如图4所示。并且，本申请所选择的振动信号的振幅最大的或声音信号的强度最大的两个监测终端是分别位于故障位置或故障点两侧的两个监测终端，而不是位于故障位置或故障点一侧的两个监测终端。
图4为根据本发明实施方式的确定故障位置的示意图。根据所选择的每个监测终端的位置信息和第一类型时间信息确定输送装置的故障位置包括：确定每个监测终端的位置信息，根据两个监测终端的位置信息确定两个监测终端之间的距离L；根据第一监测终端的第一类型时间信息确定第一监测终端监测到第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第一时间t1；根据第二监测终端的第一类型时间信息确定第二监测终端监测到第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第二时间t2；确定振动信号/声音信号在输送装置中的传播速度s1；
根据以下公式确定输送装置的故障位置：
当t2>t1时，故障位置距离第一监测终端的距离为，
(L-(t2-t1)×s1)/2；
当t1>t2时，故障位置距离第二监测终端的距离为，
(L-(t1-t2)×s1)/2；
当t2＝t1时，故障位置距离第一监测终端的距离为L/2。
可替换地，从第二列表中选择振动信号的(特征参数)振幅或声音信号的(特征参数)强度最大/最大处的两个监测终端，根据所选择的每个监测终端的位置信息和第二类型时间信息确定输送装置的故障位置包括：
确定每个监测终端的位置信息，根据两个监测终端的位置信息确定两个监测终端之间的距离L；根据第三监测终端的第二类型时间信息确定第三监测终端监测到第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第三时间t3；根据第四监测终端的第二类型时间信息确定第四监测终端监测到第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第四时间t4；
确定振动信号/声音信号在介质中的传播速度s2；
根据以下公式确定输送装置的故障位置：
当t4>t3时，故障位置距离第三监测终端的距离为，
(L-(t4-t3)×s2)/2；
当t3>t4时，故障位置距离第四监测终端的距离为，
(L-(t3-t4)×s2)/2；
当t3＝t4时，故障位置距离第三监测终端的距离为L/2。
本发明还提供一种用于在长距离输送设施内进行故障定位的系统，所述系统包括：
多个监控终端，用于对所述长距离输送设施内的输送装置的工作状态进行实时监控，多个监控终端中的每个监控终端被设置在所述长距离输送设施内的不同位置处；
其中每个监控终端包括：
传感器，所述传感器以贴合方式被设置在所述输送装置的表面，用于监测所述输送装置中传递的振动信号/声音信号；或者，所述传感器被设置在所述输送装置附近的介质中，用于监测介质中传递的振动信号/声音信号；
采样单元，对所述传感器所监测到的振动信号/声音信号进行采样；
通信单元，通过有线通信链路/或无线通信链路与信息处理服务器进行通信；
控制单元，根据控制指令来控制监控终端的启动运行、停止运行、位置移动、参数设置、信号采样、数据处理、故障诊断和/或工作模式；
信息处理服务器，通过有线通信链路/或无线通信链路与多个监测终端进行通信，并确定输送装置故障的位置；
由每个监测终端或/和信息处理服务器，根据采集到的输送装置中传递的振动信号获得第一类型的振动信号/传递的声音信号获得第一类型的声音信号，与监测终端的标识信息和/或位置信息一起，组成第一采样信息；或者，根据采集到的介质中传递的振动信号获得第二类型的振动信号/传递的声音信号获得第二类型的声音信号，与监测终端的标识信息和/或位置信息一起，组成第二采样信息；
在多个第一采样信息中提取多个第一类型的振动信号/多个第一类型的声音信号，或者在多个第二采样信息中提取多个第二类型的振动信号/多个第二类型的声音信号，以及根据每个第一采样信息得到监控终端的位置信息，或者根据每个第二采样信息得到监控终端的位置信息；当至少一个第一类型的振动信号的第一参数大于第一阈值时，或者当至少一个第一类型的声音信号的第二参数大于第二阈值时，
根据振动信号的特征参数或声音信号的特征参数对多个监控终端进行排序，从而生成监控终端的第一列表，从第一列表中选择至少两个监控终端，根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置；
或者，当至少一个第二类型的振动信号的第三参数大于第三阈值时，或者当至少一个第二类型的声音信号的第四参数大于第四阈值时，
根据振动信号的特征参数或声音信号的特征参数对多个监控终端进行排序，从而生成监控终端的第二列表，从第二列表中选择至少两个监控终端，根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置。
本发明还提供一种用于在长距离输送设施内进行故障定位的系统，所述系统包括：多个监控终端和信息处理服务器。其中多个监控终端，用于对所述长距离输送设施内的输送装置的工作状态进行实时监控，多个监控终端中的每个监控终端被设置在所述长距离输送设施内的不同位置处。
其中每个监控终端包括：传感器，所述传感器以贴合方式被设置在所述输送装置的表面，用于监测所述输送装置中传递的第一类型的振动信号/第一类型的声音信号；或者，所述传感器被设置在所述输送装置附近的介质中，用于监测介质中传递的第二类型的振动信号/第二类型的声音信号。采样单元，对所述传感器所监测到的第一类型的振动信号/第一类型的声音信号，或者所监测到的第二类型的振动信号/第二类型的声音信号进行采样，从而获得经过采样的第一采样信息或第二采样信息，并且在所述第一采样信息中增加监控终端的标识信息和位置信息，或者在第二采样信息中增加监控终端的标识信息和位置信息。计时单元，用于为监控终端提供本地时间的计时功能，并且能够根据从信息处理服务器接收的时钟同步消息来调整监控终端的本地时间。通信单元，通过有线通信链路/或无线通信链路与信息处理服务器进行通信，从而将第一采样信息或第二采样信息发送给信息处理服务器，以及从信息处理服务器接收时钟同步消息和/或控制信息。控制单元，对从信息处理服务器接收的控制信息进行解析以获取控制指令，根据控制指令来控制监控终端的启动运行、停止运行、位置移动和工作模式。
信息处理服务器，在所接收的多个第一采样信息中提取多个第一类型的振动信号/多个第一类型的声音信号，或者在所接收的多个第二采样信息中提取多个第二类型的振动信号/多个第二类型的声音信号，以及从每个第一采样信息中提取监控终端的标识信息和位置信息，或者从每个第二采样信息中提取监控终端的标识信息和位置信息。当至少两个第一类型的振动信号的振幅均大于第一振幅阈值时，或者当至少两个第一类型的声音信号的强度均大于第一强度阈值时。根据振动信号的振幅的降序顺序或声音信号的强度的降序顺序对多个监控终端进行排序，从而生成监控终端的第一列表，从第一列表中选择至少两个监控终端，根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置。或者，当至少两个第二类型的振动信号的振幅均大于第二振幅阈值时，或者当至少两个第二类型的声音信号的强度均大于第二强度阈值时。根据振动信号的振幅的降序顺序或声音信号的强度的降序顺序对多个监控终端进行排序，从而生成监控终端的第二列表，从第二列表中选择至少两个监控终端，根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置。
基于声强、声压、声功率、音色、时域特征、频域特征、时频域特征、功率谱特征、频谱包络线特征、组合特征或者人工智能特征来识别输送装置中由于故障所引起的故障的振动信息、声音信息、振动信号或声音信号，从而由监测终端或/和信息处理服务器获取第一类型的振动信号或声音信号，或者获取第二类型的振动信号或声音信号。
根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置包括：当监测到的故障振动信号/声音信号是通过输送装置自身传递的时，获取监测到故障振动信号/声音信号的多个监测终端的第一采样信息，从第一采样信息确定监测到故障振动信号/声音信号的强度，将多个监测终端中强度最大的两个监测终端选择作为目标终端，由监测到故障振动、声音信号的强度和强度衰减规律来确定故障位置与两个监控终端位置的距离差值，再根据所述传感器的位置确定故障位置。其中所述强度衰减规律由理论公式、经验公式或实验测试得到。
根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置包括：当监测到的故障振动信号/声音信号是通过介质传递的时，获取监测到故障振动信号/声音信号的多个监测终端的第二采样信息，从第二采样信息确定监测到故障振动信号/声音信号的强度，将多个监测终端中强度最大的两个监测终端选择作为目标终端，由监测到故障振动、声音信号的强度和强度衰减规律来确定故障位置与两个监控终端位置的距离差值，再根据所述传感器的位置确定故障位置。
图5为根据本发明实施方式的故障定位的方法500的流程图。方法500从步骤501处开始。在步骤501，将监测终端中的传感器以贴合方式设置在所述输送装置的表面，监测所述输送装置中传递的振动信号/声音信号；或者，将所述传感器设置在所述输送装置附近的介质中，用于监测介质中传递的振动信号/声音信号。在步骤501之前还包括，使用多个监测终端对所述长距离输送设施内的输送装置的工作状态进行实时监控，其中将多个监测终端中的每个监测终端设置在所述长距离输送设施内的不同位置处。
在步骤503，使用监测终端的采样单元对所述传感器所监测到的振动信号/声音信号进行采样。
在步骤503，使用监测终端的通信单元通过有线通信链路/或无线通信链路与信息处理服务器进行通信。
在步骤504，使用监测终端的控制单元根据控制指令来控制监测终端的启动运行、停止运行、位置移动、参数设置、信号采样、数据处理、故障诊断和/或工作模式。
在步骤505，利用信息处理服务器通过有线通信链路/或无线通信链路与多个监测终端进行通信，并确定输送装置故障的位置。
在步骤506，由监测终端或信息处理服务器，根据不同传感器的位置及
其监测到故障振动/声音信息/信号对应的时间确定故障位置。具体地，由每个监测终端或/和信息处理服务器，根据采集到的输送装置中传递的振动信号获得第一类型的振动信号/传递的声音信号获得第一类型的声音信号；与监测终端的标识信息和/或位置信息，第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第一类型时间信息一起，组成第一采样信息；或者，根据采集到的介质中传递的振动信号获得第二类型的振动信号/传递的声音信号获得第二类型的声音信号；与监测终端的标识信息和/或位置信息，第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第二类型时间信息一起，组成第二采样信息；
根据每个第一采样信息得到监测终端的位置信息和第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第一类型时间信息，或者根据每个第二采样信息得到监测终端的位置信息和第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第二类型时间信息；
当至少一个第一类型的振动信号的第一参数大于一阈值时，或者当至少一个第一类型的声音信号的第二参数大于第二阈值时，
根据振动信号的特征参数或声音信号的特征参数对多个监测终端进行排序，从而生成监测终端的第一列表，从第一列表中选择至少两个监测终端，根据所选择的每个监测终端的位置信息和第一类型时间信息确定输送装置的故障位置；
或者，当至少一个第二类型的振动信号的第三参数大于第三阈值时，或者当至少一个第二类型的声音信号的第四参数大于第四阈值时，
根据振动信号的特征参数或声音信号的特征参数对多个监测终端进行排序，从而生成监测终端的第二列表，从第二列表中选择至少两个监测终端，根据所选择的每个监测终端的位置信息和第二类型时间信息确定输送装置的故障位置
本申请还提供一种用于在长距离输送设施内进行故障定位的方法，所述方法包括：
使用多个监控终端对所述长距离输送设施内的输送装置的工作状态进行实时监控，其中将多个监控终端中的每个监控终端设置在所述长距离输送设施内的不同位置处；
将监测终端中的传感器以贴合方式设置在所述输送装置的表面，监测所述输送装置中传递的振动信号声音信号；或者，将所述传感器设置在所述输送装置附近的介质中，用于监测介质中传递的振动信号/声音信号；
使用监测终端中的采样单元对所述传感器所监测到的振动信号/声音信号进行采样；
使用监测终端中的通信单元通过有线通信链路/或无线通信链路与信息处理服务器进行通信；
使用监测终端中的控制单元，根据控制指令来控制监控终端的启动运行、停止运行、位置移动、参数设置、信号采样、数据处理、故障诊断和/或工作模式；
利用信息处理服务器通过有线通信链路/或无线通信链路与多个监测终端进行通信，并确定输送装置故障的位置
由每个监测终端或/和信息处理服务器，根据采集到的输送装置中传递的振动信号获得第一类型的振动信号/传递的声音信号获得第一类型的声音信号，与监测终端的标识信息和/或位置信息一起，组成第一采样信息；或者，根据采集到的介质中传递的振动信号获得第二类型的振动信号/传递的声音信号获得第二类型的声音信号，与监测终端的标识信息和/或位置信息一起，组成第二采样信息；
在多个第一采样信息中提取多个第一类型的振动信号/多个第一类型的声音信号，或者在多个第二采样信息中提取多个第二类型的振动信号/多个第二类型的声音信号，以及根据每个第一采样信息得到监控终端的位置信息，或者根据每个第二采样信息得到监控终端的位置信息；
当至少一个第一类型的振动信号的第一参数大于第一阈值时，或者当至少一个第一类型的声音信号的第二参数大于第二阈值时，
根据振动信号的特征参数或声音信号的特征参数对多个监控终端进行排序，从而生成监控终端的第一列表，从第一列表中选择至少两个监控终端，根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置；
或者，当至少一个第二类型的振动信号的第三参数大于第三阈值时，或者当至少一个第二类型的声音信号的第四参数大于第四阈值时，
根据振动信号的特征参数或声音信号的特征参数对多个监控终端进行排序，从而生成监控终端的第二列表，从第二列表中选择至少两个监控终端，根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置
本发明还提供
本发明还提供一种用于在长距离输送设施内进行故障定位的方法，所述方法包括：
使用多个监测终端对所述长距离输送设施内的输送装置的工作状态进行实时监控，其中将多个监测终端中的每个监测终端设置在所述长距离输送设施内的不同位置处；
将监测终端中的传感器以贴合方式设置在所述输送装置的表面，监测所述输送装置中传递的第一类型的振动信号/第一类型的声音信号；或者，将所述传感器设置在所述输送装置附近的介质中，用于监测介质中传递的第二类型的振动信号/第二类型的声音信号；
使用监测终端的采样单元对所述传感器所监测到的第一类型的振动信号/第一类型的声音信号进行采样，从而获得经过采样的第一采样信息，或者对所述传感器所监测到的第二类型的振动信号/第二类型的声音信号进行采样，从而获得经过采样的第二采样信息，并且在所述第一采样信息中增加监测终端的标识信息、位置信息和监测到第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第一类型时间信息，或者在第二采样信息中增加监测终端的标识信息、位置信息和监测到第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第二类型时间信息；
使用监测终端的计时单元为监测终端提供本地时间的计时功能，并且能够根据从信息处理服务器接收的时钟同步消息来调整监测终端的本地时间；
使用监测终端的通信单元通过有线通信链路/或无线通信链路与信息处理服务器进行通信，从而将第一采样信息或第二采样信息发送给信息处理服务器，以及从信息处理服务器接收时钟同步消息和/或控制信息；
使用监测终端的控制单元对从信息处理服务器接收的控制信息进行解析以获取控制指令，根据控制指令来控制监测终端的启动运行、停止运行、位置移动和/或工作模式；
利用信息处理服务器在所接收的多个第一采样信息中提取多个第一类型的振动信号/多个第一类型的声音信号，或者在所接收的多个第二采样信息中提取多个第二类型的振动信号/多个第二类型的声音信号，以及从每个第一采样信息中提取监测终端的标识信息、位置信息和监测到第一类型的振动信号/第一类型的声音信号的第一类型时间信息，或者从每个第二采样信息中提取监测终端的标识信息、位置信息和监测到第二类型的振动信号/第二类型的声音信号的第二类型时间信息；
当至少两个第一类型的振动信号的振幅均大于第一振幅阈值时，或者当至少两个第一类型的声音信号的强度均大于第一强度阈值时，
根据振动信号的振幅的降序顺序或声音信号的强度的降序顺序对多个监测终端进行排序，从而生成监测终端的第一列表，从第一列表中选择至少两个监测终端，根据所选择的每个监测终端的位置信息和第一类型时间信息确定输送装置的故障位置；
或者，当至少两个第二类型的振动信号的振幅均大于第二振幅阈值时，或者当至少两个第二类型的声音信号的强度均大于第二强度阈值时，
根据振动信号的振幅的降序顺序或声音信号的强度的降序顺序对多个监测终端进行排序，从而生成监测终端的第二列表，从第二列表中选择至少两个监测终端，根据所选择的每个监测终端的位置信息和第二类型时间信息确定输送装置的故障位置。
一种用于在长距离输送设施内进行故障定位的方法，所述方法包括：
使用多个监控终端对所述长距离输送设施内的输送装置的工作状态进行实时监控，其中将多个监控终端中的每个监控终端设置在所述长距离输送设施内的不同位置处；将监测终端中的传感器以贴合方式设置在所述输送装置的表面，监测所述输送装置中传递的第一类型的振动信号/第一类型的声音信号；或者，将所述传感器设置在所述输送装置附近的介质中，用于监测介质中传递的第二类型的振动信号/第二类型的声音信号；使用监测终端中的采样单元对所述传感器所监测到的第一类型的振动信号/第一类型的声音信号，或者所监测到的第二类型的振动信号/第二类型的声音信号进行采样，从而获得经过采样的第一采样信息或第二采样信息，并且在所述第一采样信息中增加监控终端的标识信息和位置信息，或者在第二采样信息中增加监控终端的标识信息和位置信息；使用监测终端中的计时单元为监控终端提供本地时间的计时功能，并且能够根据从信息处理服务器接收的时钟同步消息来调整监控终端的本地时间；使用监测终端中的通信单元通过有线通信链路/或无线通信链路与信息处理服务器进行通信，从而将第一采样信息或第二采样信息发送给信息处理服务器，以及从信息处理服务器接收时钟同步消息和/或控制信息；使用监测终端中的控制单元，对从信息处理服务器接收的控制信息进行解析以获取控制指令，根据控制指令来控制监控终端的启动运行、停止运行、位置移动和工作模式；
利用信息处理服务器在所接收的多个第一采样信息中提取多个第一类型的振动信号/多个第一类型的声音信号，或者在所接收的多个第二采样信息中提取多个第二类型的振动信号/多个第二类型的声音信号，以及从每个第一采样信息中提取监控终端的标识信息和位置信息，或者从每个第二采样信息中提取监控终端的标识信息和位置信息；
当至少两个第一类型的振动信号的振幅均大于第一振幅阈值时，或者当至少两个第一类型的声音信号的强度均大于第一强度阈值时，根据振动信号的振幅的降序顺序或声音信号的强度的降序顺序对多个监控终端进行排序，从而生成监控终端的第一列表，从第一列表中选择至少两个监控终端，根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置；或者，当至少两个第二类型的振动信号的振幅均大于第二振幅阈值时，或者当至少两个第二类型的声音信号的强度均大于第二强度阈值时，
根据振动信号的振幅的降序顺序或声音信号的强度的降序顺序对多个监控终端进行排序，从而生成监控终端的第二列表，从第二列表中选择至少两个监控终端，根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置。
基于声强、音色、频率特征、频谱包络线特征、组合特征或者人工智能特征来识别输送装置中由于故障所引起的故障振动信号/声音信号，从而获取第一类型的振动信号或声音信号，或者获取第二类型的振动信号或声音信号。
根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置包括：当监测到的故障振动信号/声音信号是通过输送装置自身传递的时，获取监测到故障振动信号/声音信号的多个监测终端的第一采样信息，从第一采样信息确定监测到故障振动信号/声音信号的强度，将多个监测终端中强度最大的两个监测终端选择作为目标终端，由监测到故障振动、声音信号的强度和强度衰减规律来确定故障位置与两个监控终端位置的距离差值，再根据所述传感器的位置确定故障位置。
根据所选择的每个监控终端的位置信息和振动信号的振幅或声音信号的强度确定输送装置的故障位置包括：当监测到的故障振动信号/声音信号是通过介质传递的时，获取监测到故障振动信号/声音信号的多个监测终端的第二采样信息，从第二采样信息确定监测到故障振动信号/声音信号的强度，将多个监测终端中强度最大的两个监测终端选择作为目标终端，由监测到故障振动、声音信号的强度和强度衰减规律来确定故障位置与两个监控终端位置的距离差值，再根据所述传感器的位置确定故障位置。

Claims (10)

1.一种用于在长距离输送设施内进行故障定位的系统，所述系统包括：
多个监测终端，用于对所述长距离输送设施内的输送装置的工作状态进行实时监控，多个监测终端中的每个监测终端被设置在所述长距离输送设施内的不同位置处；
其中每个监测终端包括：
传感器，所述传感器以贴合方式被设置在所述输送装置的表面，用于监测所述输送装置中传递的振动信号或声音信号；或者，所述传感器被设置在所述输送装置附近的介质中，用于监测介质中传递的振动信号或声音信号；
采样单元，对所述传感器所监测到的振动信号或声音信号进行采样；
通信单元，通过有线通信链路或无线通信链路与信息处理服务器进行通信；
控制单元，根据控制指令来控制监测终端的启动运行、停止运行、位置移动、参数设置、信号采样、数据处理、故障诊断和/或工作模式；
信息处理服务器，通过有线通信链路或无线通信链路与多个监测终端进行通信，并确定输送装置故障的位置；
由每个监测终端和/或信息处理服务器，根据采集到的输送装置中传递的振动信号获得第一类型的振动信号或传递的声音信号获得第一类型的声音信号；与监测终端的标识信息和位置信息，第一类型的振动信号或第一类型的声音信号的第一类型时间信息一起，组成第一采样信息；或者，根据采集到的介质中传递的振动信号获得第二类型的振动信号或传递的声音信号获得第二类型的声音信号；与监测终端的标识信息和位置信息，第二类型的振动信号或第二类型的声音信号的第二类型时间信息一起，组成第二采样信息；
根据每个第一采样信息得到监测终端的位置信息和第一类型的振动信号或第一类型的声音信号的第一类型时间信息，或者根据每个第二采样信息得到监测终端的位置信息和第二类型的振动信号或第二类型的声音信号的第二类型时间信息；
当至少一个第一类型的振动信号的第一参数大于第一阈值时，或者当至少一个第一类型的声音信号的第二参数大于第二阈值时；
根据振动信号的特征参数或声音信号的特征参数对多个监测终端进行排序，从而生成监测终端的第一列表，从第一列表中选择至少两个监测终端，根据所选择的每个监测终端的位置信息和第一类型时间信息确定输送装置的故障位置；
或者，当至少一个第二类型的振动信号的第三参数大于第三阈值时，或者当至少一个第二类型的声音信号的第四参数大于第四阈值时，
根据振动信号的特征参数或声音信号的特征参数对多个监测终端进行排序，从而生成监测终端的第二列表，从第二列表中选择至少两个监测终端，根据所选择的每个监测终端的位置信息和第二类型时间信息确定输送装置的故障位置；
其中根据所选择的每个监测终端的位置信息和第一类型时间信息确定输送装置的故障位置包括：
当监测到的故障振动信号或声音信号是通过输送装置自身传递的时，获取监测到故障振动信号或声音信号的多个监测终端的第一类型时间信息，从第一类型时间信息确定监测到故障振动信号或声音信号的监测时间，将多个监测终端中监测时间最小的两个监测终端选择作为目标终端，两个目标终端的监测时间之间的时间差值以及振动或声音的传递速度确定故障位置与两个目标终端的位置信息的距离差，根据每个目标终端的位置信息确定输送装置的故障位置；
根据所选择的每个监测终端的位置信息和第二类型时间信息确定输送装置的故障位置包括：
当监测到的故障振动信号或声音信号是通过输送装置附近的介质传递的时，获取监测到故障振动信号或声音信号的多个监测终端的第二类型时间信息，从第二类型时间信息确定监测到故障振动信号或声音信号的监测时间，将多个监测终端中监测时间最小的两个监测终端选择作为目标终端，两个目标终端的监测时间之间的时间差值以及振动或声音的传递速度确定故障位置与两个目标终端的位置信息的距离差，根据每个目标终端的位置信息确定输送装置的故障位置；
其中信息处理服务器以预定时间周期向每个监测终端发送时钟同步消息，所述时钟同步消息中至少包括基准时间和发送时间，
每个监测终端在接收到时钟同步消息时确定接收时间，并获取时钟同步消息中的基准时间和发送时间，每个监测终端根据接收时间、基准时间和发送时间对本地时间进行调整；
所述多个监测终端中的每个监测终端还包括计时单元，用于为监测终端提供本地时间的计时功能，并且能够根据时钟同步消息来调整监测终端的本地时间；
每个监测终端根据接收时间、基准时间和发送时间对本地时间进行调整包括：
计算接收时间tr和发送时间ts的时间差值tc，tc＝tr-ts；
基于时间差值tc和基准时间tb确定校准时间tf，tf＝tb+tc；
将校准时间tf设置为本地时间，从而实现对本地时间进行调整。
2.根据权利要求1所述的系统，所述输送装置为电缆，并且所述长距离输送设施为用于容纳电缆的管道或隧道。
3.根据权利要求1所述的系统，所述输送装置为水管，并且所述长距离输送设施为用于容纳水管的管道或隧道；
或者所述输送装置为通信线缆，并且所述长距离输送设施为用于容纳通信线缆的管道或隧道；
或者所述输送装置为化学气体或化学液体的输送管道，并且所述长距离输送设施为用于容纳输送管道的地面或地下设施。
4.根据权利要求1所述的系统，所述输送装置为架空输电线路，并且所述长距离输送设施为架空输电线路及其起容纳或支撑作用的附属基础设施。
5.根据权利要求1所述的系统，基于声强、声压、声功率、音色、时域特征、频域特征、时频域特征、功率谱特征、频谱包络线特征、组合特征或者人工智能特征来识别输送装置中由于故障所引起的故障的振动信息、声音信息、振动信号或声音信号，从而由监测终端和/或信息处理服务器获取第一类型的振动信号或声音信号，或者获取第二类型的振动信号或声音信号。
6.一种用于在长距离输送设施内进行故障定位的方法，所述方法包括：
使用多个监测终端对所述长距离输送设施内的输送装置的工作状态进行实时监控，其中将多个监测终端中的每个监测终端设置在所述长距离输送设施内的不同位置处；
将监测终端中的传感器以贴合方式设置在所述输送装置的表面，监测所述输送装置中传递的振动信号或声音信号；或者，将所述传感器设置在所述输送装置附近的介质中，用于监测介质中传递的振动信号或声音信号；
使用监测终端的采样单元对所述传感器所监测到的振动信号或声音信号进行采样；
使用监测终端的通信单元通过有线通信链路或无线通信链路与信息处理服务器进行通信；
使用监测终端的控制单元根据控制指令来控制监测终端的启动运行、停止运行、位置移动、参数设置、信号采样、数据处理、故障诊断和/或工作模式；
利用信息处理服务器通过有线通信链路或无线通信链路与多个监测终端进行通信，并确定输送装置故障的位置，
由每个监测终端和/或信息处理服务器，根据采集到的输送装置中传递的振动信号获得第一类型的振动信号或传递的声音信号获得第一类型的声音信号；与监测终端的标识信息和位置信息，第一类型的振动信号或第一类型的声音信号的第一类型时间信息一起，组成第一采样信息；或者，根据采集到的介质中传递的振动信号获得第二类型的振动信号或传递的声音信号获得第二类型的声音信号；与监测终端的标识信息和位置信息，第二类型的振动信号或第二类型的声音信号的第二类型时间信息一起，组成第二采样信息；
根据每个第一采样信息得到监测终端的位置信息和第一类型的振动信号或第一类型的声音信号的第一类型时间信息，或者根据每个第二采样信息得到监测终端的位置信息和第二类型的振动信号或第二类型的声音信号的第二类型时间信息；
当至少一个第一类型的振动信号的第一参数大于一阈值时，或者当至少一个第一类型的声音信号的第二参数大于第二阈值时，
根据振动信号的特征参数或声音信号的特征参数对多个监测终端进行排序，从而生成监测终端的第一列表，从第一列表中选择至少两个监测终端，根据所选择的每个监测终端的位置信息和第一类型时间信息确定输送装置的故障位置；
或者，当至少一个第二类型的振动信号的第三参数大于第三阈值时，或者当至少一个第二类型的声音信号的第四参数大于第四阈值时，
根据振动信号的特征参数或声音信号的特征参数对多个监测终端进行排序，从而生成监测终端的第二列表，从第二列表中选择至少两个监测终端，根据所选择的每个监测终端的位置信息和第二类型时间信息确定输送装置的故障位置；
其中根据所选择的每个监测终端的位置信息和第一类型时间信息确定输送装置的故障位置包括：
当监测到的故障振动信号或声音信号是通过输送装置自身传递的时，获取监测到故障振动信号或声音信号的多个监测终端的第一类型时间信息，从第一类型时间信息确定监测到故障振动信号或声音信号的监测时间，将多个监测终端中监测时间最小的两个监测终端选择作为目标终端，两个目标终端的监测时间之间的时间差值以及振动或声音的传递速度确定故障位置与两个目标终端的位置信息的距离差，根据每个目标终端的位置信息确定输送装置的故障位置；
根据所选择的每个监测终端的位置信息和第二类型时间信息确定输送装置的故障位置包括：
当监测到的故障振动信号或声音信号是通过输送装置附近的介质传递的时，获取监测到故障振动信号或声音信号的多个监测终端的第二类型时间信息，从第二类型时间信息确定监测到故障振动信号或声音信号的监测时间，将多个监测终端中监测时间最小的两个监测终端选择作为目标终端，两个目标终端的监测时间之间的时间差值以及振动或声音的传递速度确定故障位置与两个目标终端的位置信息的距离差，根据每个目标终端的位置信息确定输送装置的故障位置；
其中信息处理服务器以预定时间周期向每个监测终端发送时钟同步消息，所述时钟同步消息中至少包括基准时间和发送时间，
每个监测终端在接收到时钟同步消息时确定接收时间，并获取时钟同步消息中的基准时间和发送时间，每个监测终端根据接收时间、基准时间和发送时间对本地时间进行调整；
所述多个监测终端中的每个监测终端还包括计时单元，用于为监测终端提供本地时间的计时功能，并且能够根据时钟同步消息来调整监测终端的本地时间；
每个监测终端根据接收时间、基准时间和发送时间对本地时间进行调整包括：
计算接收时间tr和发送时间ts的时间差值tc，tc＝tr-ts；
基于时间差值tc和基准时间tb确定校准时间tf，tf＝tb+tc；
将校准时间tf设置为本地时间，从而实现对本地时间进行调整。
7.根据权利要求6所述的方法，所述输送装置为电缆，并且所述长距离输送设施为用于容纳电缆的管道或隧道。
8.根据权利要求6所述的方法，所述输送装置为水管，并且所述长距离输送设施为用于容纳水管的管道或隧道；
或者所述输送装置为通信线缆，并且所述长距离输送设施为用于容纳通信线缆的管道或隧道；
或者所述输送装置为化学气体或化学液体的输送管道，并且所述长距离输送设施为用于容纳输送管道的地面或地下设施。
9.根据权利要求6所述的方法，所述输送装置为架空输电线路，并且所述长距离输送设施为架空输电线路及其起容纳或支撑作用的附属基础设施。
10.根据权利要求6所述的方法，基于声强、声压、声功率、音色、时域特征、频域特征、时频域特征、功率谱特征、频谱包络线特征、组合特征或者人工智能特征来识别输送装置中由于故障所引起的故障振动信息、声音信息、振动信号或声音信号，从而由监测终端和/或信息处理服务器获取第一类型的振动信号或声音信号，或者获取第二类型的振动信号或声音信号。
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