环保技术|基于声音识别的多阀门泄漏检测系统

   更新日期:2019-01-14     来源:建材之家    作者:环保之家    浏览:122    评论:0    
核心提示:基于声音识别的多阀门泄漏检测系统  阀门在石油工业中使用频繁且出现泄漏现象不易检测。论文阐述了通过软件方式根据声音信号识别阀门泄漏的方法。系统利用声音传感器采集有效时间段的声音信号,提取其MFCC特征参数作为观测序列,并利用隐马尔可夫模型对其进行建模训练,使其能够识别故障信号,及时发现阀门泄漏,并进行报警处理,从而保证输油泵正常工作。实验证明,系统能够有效地识别阀门泄漏故障。0、引言  在石油工

餐厅厨房通风设计的严重性您意识到了吗??

推荐简介:四川成都市一个休闲之都,休闲中的一日三餐离不开厨房。对于习惯在家中煎炒烹煮的中国人来说,厨房更是不可缺少的生活必备场所。由于我国的饮食习惯的原因,厨房中煤气在燃烧过程中散发出的气体和油烟不但污染居住环境,而且危害人的身体健康。因此在厨房通风系统的设计中,油烟的排放是一个必须解决的重要问题。一。餐厅厨房通风餐厅厨房通风是否合理主要是要看,厨房在设计之初,是否考虑到厨房存在的隐患,厨房须对外开窗进行......
环保之家讯:基于声音识别的多阀门泄漏检测系统

阀门在石油工业中使用频繁且出现泄漏现象不易检测。论文阐述了通过软件方式根据声音信号识别阀门泄漏的方法。系统利用声音传感器采集有效时间段的声音信号,提取其MFCC特征参数作为观测序列,并利用隐马尔可夫模型对其进行建模训练,使其能够识别故障信号,及时发现阀门泄漏,并进行报警处理,从而保证输油泵正常工作。实验证明,系统能够有效地识别阀门泄漏故障。0、引言在石油工业中,阀门是一种使用数量多、操作使用频繁的设备。据统计,购买阀门的费用相当于一个新建工厂投资的8%。在阀门的使用过程中,因阀门的磨损等原因会出现内外渗漏或泄漏等情况,从而引起跑油、基于声音识别的多阀门泄漏检测系统混油等严重事故,影响石油质量,造成极大的经济损失和资源浪费。因此,阀门泄漏的检测有着重大的现实意义。当阀门关闭时,若有泄漏,其主要特征是在泄漏处形成多相湍射流,该射流不但使流体发生紊乱,而且与泄漏孔壁相互作用,在孔壁上产生高频应力波,并在阀体中传播,称之为被动声发射。用声发射传感器接触阀体外壁,接收泄漏产生的在阀体中传播的弹性波,转换成电信号,经信号放大处理后显示和监听,从而达到检测阀门泄漏的目的。声学检测具有动态、快速和经济的特点,既可以保证阀门的安全使用,又可以为维修、决策提供依据,降低更换费用。当前的理论和实践表明,利用声学检测阀门泄漏是一种行之有效的无损检测的方法。1、系统介绍基于声音识别的多阀门泄漏检测系统是德国新型输油泵-软管隔膜活塞泵国产化的一个子系统。软管隔膜活塞泵系统共有七路输油通道,一路原油输送工作原理如图1所示。图中No1所示位置是原油出口阀,No2是原油出口阀声音检测传感器位置;对应右下部是原油入口阀及声音检测传感器位置;No3是浆料与软管和阀门内侧相接触;No4是直线形的流通通道;No5是平隔膜的夹紧区域;No6是组合式超压安全阀;No7是油泵在油内工作。图1 输油泵工作示意图图1的右边电机带动曲柄使活塞左右移动,同时带动一个凸轮机构(图中未画出)控制原油出进口阀门的开关。随着进口阀打开,出口阀的关闭,活塞从左向右移动,隔膜软管中的压力变低,原油进入软管;当活塞到达右端时,原油进口阀关闭;活塞向左端前进,到达一定路径时,凸轮机构启动原油出口阀打开,活塞继续向左前进,挤压软管隔膜将原油压出出口阀。在工作过程中,如果进出口阀出现泄漏,就会出现管道内压力不足,石油输出质量降低等一系列的问题,影响泵的工作效率,造成资料浪费和经济损失。因此,需要对泵的进出口阀进行实时监控。2、系统设计2.1、系统总体设计系统主要由特征参数提取、HMM模型训练、模式识别和结果处理等四部分构成,如图2所示。图2 基于声音识别的多阀门泄漏检测系统2.2、特征参数提取特征参数提取是指从阀门音频信号中提取出随时间变化的语音特征序列,提取有用的统计数据,是建立HMM模型库的关键。Mel频率倒谱系数(MelFrequencyCepstrumCoefficient,MFCC)主要着眼于人耳的听觉特性,利用听觉前端滤波器组模型,能很好地体现音频信号的主要信息,在语音识别、音频分类和检索领域应用十分广泛。本系统选用MFCC特征参数。MFCC是在Mel标度频率域提取出来的倒谱参数。它与频率的关系可用式(1)近似表示Mel(f)=2595*log(1+f/700)(1)式中:f为频率,单位Hz。MFCC参数的提取过程:(1)对音频信号进行分帧和加窗处理,对采集过程或分帧等因素所造成的数据损失予以补偿,本文中窗长30ms,帧长N为256,帧移为128点,采样频率为11025Hz,采样精度为16bit。用Hamming窗进行加窗处理,减少Jibbs效应。(2)将预处理后的信号进行快速傅立叶变换(FFT),将时域信号转换为频域信号,再计算其模的平方得到能量谱P[i],1≤k≤N-1。(3)设计一个具有M个带通滤波器的滤波器组,采用三角滤波器,中心频率在0~F/2按Mel频率分布;再根据Mel(f)频率与实际线性频率f的关系计算出三角带通滤波器组Hm(k)。其中则每个滤波器组输出的对数能量为(4)对S[m]进行离散余弦变换(DCT)即得到MFCC系数。(5)取C[1],C[2],⋯,C[V]作为MFCC参数,其中V是MFCC参数的维数,本文中取V=12。2.3、隐马尔可夫模型隐马尔可夫模型(HiddenMarkovModel,HMM)是一种时间序列统计建模工具,它能够对非平稳信号变化的规律进行统计并建立参数化模型,另外利用该模型可以方便地进行概率推理,因此它常常作为动态模式分类的工具。隐马尔可夫模型的强大之处在于观察到的事件与内在的状态间建立了一种概率模型。HMM建模方法具有良好的抗噪性能,在交通检测系统、图像识别、语音识别以及基于震动信号的故障诊断等中都得到了较好的应用,也是目前为止最有效的语音信号识别方法。HMM可以分为两部分,一个是Markov链,由π、A来描述,产生的输出为状态序列;另一个随机过程,由B来描述,产生的输出为观测值序列。一个DHMM可以由下列参数进行定义:环保之家为您提供最全面的环保,环保用品,净化,空气净化,环保净化品牌的装修知识点和各种环保净化的导购与在线购买服务,拥有最便宜的环保净化价格和最优质的售后服务,每天都有秒杀的抢购活动哦!敬请登陆环保之家:http://huanbao.jc68.com/
小程序码
 
打赏
 
更多>文章标签:装修
更多>同类环保净化资讯
0相关评论

推荐图文更多...
点击排行更多...
环保净化商机更多...
环保净化圈更多...
推荐产品更多...
屏风头条 |  装修头条 |  风水头条 |  模具之家 |  板材之家 |  楼梯之家 |  防盗之家 |  布艺之家 |  风水之家 |  玻璃之家 |  地板之家 |  水电之家 |  墙纸之家 |  隔断之家 |  门窗之家 |  建材头条 |  建材之窗 |  双鸭山建材 | 鹤岗建材 | 鸡西建材 | 齐齐哈尔建材 | 太原建材 | 大同建材 | 阳泉建材 | 长治建材 | 晋城建材 | 朔州建材 | 晋中建材 | 运城建材 | 忻州建材 | 临汾建材 | 吕梁建材 | 雄安建材 |
建材 |  区块链 |  智控链 |  关于我们  |  联系方式  |  使用协议  |  版权隐私  |  网站地图 | 排名推广 | 广告服务 | 积分换礼 | RSS订阅 | sitemap | 粤ICP备14017808号
Powered by 环保之家 (c)2015-2017 BO-YI.COM SYSTEM All Rights Reserved