一种GIS声纹信号采集装置的制作方法

一种gis声纹信号采集装置
技术领域
1.本发明涉及电力设备技术领域，具体而言，涉及一种gis声纹信号采集装置。


背景技术：

2.变电站gis刀闸触点的不可见性隐藏着极大的电气操作风险，近年来因刀闸分合闸不到位导致的案例时有发生。由于gis设备结构的局限性，运行人员在操作的过程中无法直接观察到刀闸的实际位置，虽能使用gis位置观察杆，但观察杆上的手电简无法伸入狭小的机构间隙内。例如现有的gis设备刀闸机械位置观察器，该观察器体积较大，无法伸入狭小的间隙内，对侧的观察孔仍需运行人员爬上设备观察光源情况，不仅耗时还难以操作。而且刀闸分合闸过程中机构转动声音听不清，刀闸分合闸不到位引起的电弧放电声听不清，从而无法有效的判断刀闸分合闸的实际位置，无法便捷准确的监测运行工况，给设备运行维护及操作带来了诸多难题和安全隐患。


技术实现要素：

3.为了克服刀闸分合闸情况难以观察的不足，本发明提供了一种gis声纹信号采集装置，将声纹识别融入到工业设备的故障检测之中，能有效准确对设备声音进行收集，收集的样本反馈系统能有效地对设备故障进行定性分析。
4.基于此，为了解决上述问题，本发明提供了一种gis声纹信号采集装置，其具体技术方案如下:
5.一种gis声纹信号采集装置，包括：
6.车体；
7.承托板，所述承托板安装于所述车体且可相对所述车体翻转；
8.安装座，所述安装座安设于所述承托板；
9.声纹采集设备，所述声纹采集设备与所述安装座可拆装连接。
10.上述gis声纹信号采集装置，通过设置有车体，既满足对承托板的撘载，也满足了针对gis数量多，车体需要不断前往目标地进行gis声纹信号收集的需要；通过设置有承托板且承托板可相对车体翻转，即实现承托板的展开和收合，满足gis声纹信号采集装置在狭窄空间移动时，可以通过收合承托板，保证通行正常，而且通过设置有承托板，满足多个安装座的安装，同时满足了多个声纹采集设备的安装；通过设置有安装座，便于声纹采集设备的安装，且声纹采集设备与安装座为可拆装连接，如此，便于声纹采集设备的拆装和检修；通过设置有声纹采集设备，实现对gis声纹信号的采集，并将gis声纹信号发送至监控端。如此，本gis声纹信号采集装置克服了刀闸分合闸情况难以观察的不足，并将声纹识别融入到工业设备的故障检测之中，能有效准确对设备声音进行收集，收集的样本反馈系统能有效地对设备故障进行定性分析。
11.进一步地，声纹采集设备包括：
12.转换模块，用于将目标gis的音频转换成pcm编码处理的wav格式文件；
13.切除模块，用于将所述wav格式文件的首尾段静音切除，得到待处理pcm音频流；
14.分帧模块，用于基于移动窗函数对所述pcm音频流进行声音分帧；
15.特征提取模块，用于对声音分帧后的所述pcm音频流进行波形变换，进行声纹特征提取后得到帧率矩阵；
16.识别模块，用于将所述帧率矩阵输入隐马尔可夫模型，根据所述隐马尔可夫模型的输出结果判断所述音频是否为正常的gis的音频。
17.进一步地，采集模块，用于通过麦克风采集所述目标gis的音频。
18.进一步地，训练模块，用于对所述隐马尔可夫模型进行训练。
19.进一步地，声纹采集设备还包括处理器以及存储器；所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器。
20.进一步地，所述车体包括底盘以及安设于所述底盘用于控制所述底盘移动的动力组。
21.进一步地，所述车体还包括基座；所述承托板的背面设置有第一连接轴，所述第一连接轴呈水平设置且转动插接于所述基座内；所述基座安设于所述底盘。
22.进一步地，所述承托板的背面设置有用于支撑所述承托板的支撑板，所述支撑板与所述承托板铰接；所述安装座位于所述承托板的正面。
23.进一步地，所述承托板的背面还设置有第二连接轴与锁紧件，所述第二连接轴可相对所述承托板转动，所述第二连接轴上套设有多个滚轮；所述锁紧件套设于所述第二连接轴上且同步运动。
24.进一步地，所述承托板设有供所述锁紧件嵌入的缺口，所述缺口与所述锁紧件配合用于将所述支撑板收合于所述承托板。
附图说明
25.从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
26.图1是本发明一实施例所述的gis声纹信号采集装置的结构示意图；
27.图2是本发明一实施例所述的gis声纹信号采集装置的部分结构示意图之一；
28.图3是本发明一实施例所述的gis声纹信号采集装置的部分结构示意图之二；
29.图4是本发明一实施例所述的gis声纹信号采集装置的安装座的结构示意图之一；
30.图5是本发明一实施例所述的gis声纹信号采集装置的安装座的结构示意图之二。
31.附图标记说明：
32.1-车体；11-底盘；12-动力组；2-承托板；3-安装座；31-平台；32-伸缩柱；33-第一夹块；34-第二夹块；35-第一伸缩件；36-第二伸缩件；37-第三伸缩件；4-基座；5-第一连接轴；6-支撑板；7-第二连接轴；8-锁紧件；9-支撑件；10-连接架；13-连接座；14-连接臂；15-导轮；16-驱动电机。
具体实施方式
33.为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，
并不限定本发明的保护范围。
34.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
35.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
36.本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
37.如图1～5所示，本发明一实施例中的一种gis声纹信号采集装置，包括车体1、承托板2、安装座3以及声纹采集设备；所述承托板2安装于所述车体1且可相对所述车体1翻转；所述安装座3安设于所述承托板2；所述声纹采集设备与所述安装座3可拆装连接。
38.上述gis声纹信号采集装置，通过设置有车体1，既满足对承托板2的撘载，也满足了针对gis数量多，车体1需要不断前往目标地进行gis声纹信号收集的需要；通过设置有承托板2且承托板2可相对车体1翻转，即实现承托板2的展开和收合，满足gis声纹信号采集装置在狭窄空间移动时，可以通过收合承托板2，保证通行正常，而且通过设置有承托板2，满足多个安装座3的安装，同时满足了多个声纹采集设备的安装；通过设置有安装座3，便于声纹采集设备的安装，且声纹采集设备与安装座3为可拆装连接，如此，便于声纹采集设备的拆装和检修；通过设置有声纹采集设备，实现对gis声纹信号的采集，并将gis声纹信号发送至监控端。如此，本gis声纹信号采集装置克服了刀闸分合闸情况难以观察的不足，并将声纹识别融入到工业设备的故障检测之中，能有效准确对设备声音进行收集，收集的样本反馈系统能有效地对设备故障进行定性分析。
39.在其中一个实施例中，声纹采集设备包括转换模块、切除模块、分帧模块、特征提取模块以及特征提取模块：转换模块用于将目标gis的音频转换成pcm编码处理的wav格式文件；切除模块用于将所述wav格式文件的首尾段静音切除，得到待处理pcm音频流；分帧模块用于基于移动窗函数对所述pcm音频流进行声音分帧；特征提取模块用于对声音分帧后的所述pcm音频流进行波形变换，进行声纹特征提取后得到帧率矩阵；识别模块用于将所述帧率矩阵输入隐马尔可夫模型，根据所述隐马尔可夫模型的输出结果判断所述音频是否为正常的gis的音频。
40.在其中一个实施例中，采集模块用于通过麦克风采集所述目标gis的音频。
41.在其中一个实施例中，训练模块用于对所述隐马尔可夫模型进行训练。
42.在其中一个实施例中，声纹采集设备还包括处理器以及存储器；所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器。
43.在其中一个实施例中，所述车体1包括底盘11以及安设于所述底盘11用于控制所述底盘11移动的动力组12。如此，通过设置有动力组12，动力组12驱动底板进行移动。
44.在其中一个实施例中，所述车体1还包括基座4；所述承托板2的背面设置有第一连接轴5，所述第一连接轴5呈水平设置且转动插接于所述基座4内；所述基座4安设于所述底盘11。如此，实现承托板2的翻转运动。
45.在其中一个实施例中，所述承托板2的背面设置有用于支撑所述承托板2的支撑板6，所述支撑板6与所述承托板2铰接；所述安装座3位于所述承托板2的正面。如此，当承托板2翻转至与地面平行，支撑板6翻转展开并与地面抵接，保证承托板2的稳固，并为声纹采集设备提供安全稳固的收集平台31。
46.在其中一个实施例中，所述承托板2的背面还设置有第二连接轴7与锁紧件8，所述第二连接轴7可相对所述承托板2转动，所述第二连接轴7上套设有多个滚轮；所述锁紧件8套设于所述第二连接轴7上且同步运动。
47.进一步地，所述承托板2设有供所述锁紧件8嵌入的缺口，所述缺口与所述锁紧件8配合用于将所述支撑板6收合于所述承托板2。
48.如此，当不需要支撑板6时，可以将支撑板6进行收合，即使支撑板6翻转贴合承托板2，并使锁紧件8嵌入于缺口。
49.优选地，所述锁紧件8与缺口过盈配合。
50.在其中一个实施例中，所述车体1上还设有无线通讯模块、设置模块、控制模块和处理器模块；所述无线通讯模块、设置模块和控制模块分别与所述处理器模块连接；所述控制模块包括设有用于判断前方障碍物的距离与位置的避障模块、用于限定所述车体1行驶路经的定位模块和用于控制所述车体1运动状态的驾驶模块(图中未画出)；所述避障模块与所述驾驶模块连接；用于通过设置模块设置好货物位置和目的地，并将位置信息输送至所述处理器模块，所述处理器模块将位置信息发送给所述定位模块，所述定位模块控制所述驾驶模块启动。
51.具体地，所述无线通讯模块、设置模块、控制模块以及处理器模块端均安设于所述底盘11，所述驾驶模块与所述动力组12电连接。
52.在其中一个实施例中，所述处理器模块控制避障模块在固定时间间隔发出一定频率的脉冲信号，并对返回数据给所述处理器模块进行采集处理，判断前方障碍物的距离与位置，并发送指令至所述驾驶模块，所述驾驶模块控制所述车体1的驾驶状态避开前方障碍物。
53.优选地，所述避障模块采用hc-hr04超声避障模块采用io口trig触发测距，给在触发端口至少10us的高电平信号，模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回，当有信号返回，通过io口echo输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间；测试距离＝(高电平时间*声速(340m/s))/2。
54.在其中一个实施例中，所述车体1上还设有用于拍摄gis的摄像头以及对拍摄到的gis进行图像存储和编码图像处理模块；所述图像处理模块将图像信息以及对应的编码通过无线通讯模块发送至所述监控端；所述监控端根据图像信息以及对应的编码进行确认，避免声纹采集设备对gis的声纹信号重复收集。
55.在其中一个实施例中，所述承托板2上还设有压力传感器和报警装置；当多个声纹采集设备的重量超过所述压力传感器的预设压力值时，所述压力传感器发出报警指令至处理器模块，所述处理器模块控制报警装置启动，所述报警装置将报警信号通过所述无线通讯模块发送至所述监控端，所述监控端发出报警蜂鸣声并发送指令至所述监控端。如此，工作人员可以根据是否有报警蜂鸣声可控制声纹采集设备的质量，从而提高gis声纹信号采集装置的使用寿命。
56.在其中一个实施例中，所述车体1还包括导向装置；所述导向装置包括2组导向轮组件以及多个互相滑动连接的连接架10；任一所述连接架10安设于所述底盘11，相邻连接架10之间通过滑轮连接，相邻连接架10之间可相对升降运动；2组所述导向轮组安设于可滑动的连接架10上。
57.其中，所述导向轮组包括连接座13、连接臂14、导轮15以及用于控制所述导轮15转动的驱动电机16；所述连接座13与可滑动的所述连接架10连接，所述连接臂14的一端与所述连接座13连接，所述驱动电机16安设于所述连接臂14的另一端，所述导论安设于所述驱动电机16的输出端。
58.进一步地，所述连接臂14与所述连接座13转动连接且所述连接臂14呈水平方向设置。
59.其中，2组导向轮组件位于同一水平面，且通过调节连接臂14的摆动角度，从而可控制导轮15凸出于底盘11的两侧。如此，通过2个导轮15分别凸出于底盘11的两侧，既可保护gis声纹信号采集装置发生直接的碰撞，也可在gis声纹信号采集装置进行转弯时，进行辅助。
60.在其中一个实施例中，所述车体1还包括支撑件9，所述支撑件9的一端与所述底盘11铰接，所述支撑件9的另一端与任一所述连接架10连接。如此，通过调节支撑件9与任一所述连接架10连接，便可以锁定该连接架10相对其他连接架10的相对运动。
61.其中，所述支撑件9与所述导向装置分别位于所述底盘11的两端。
62.在其中一个实施例中，所述承托板2的数量为2个，分别安设于底盘11的两侧。如此，可以安装更多的声纹采集设备，通过多个声纹采集设备进行gis声纹信号采集，从而提高采集的精度，保证数据的可靠性。
63.上述所述的承托板2的正面为承托板2朝上的一面，所述的承托板2的背面为承托板2朝下的一面。
64.如图4～5所示，在其中一个实施例中，所述安装座3包括平台31、伸缩柱32、第一夹块33与第二夹块34，所述锁紧组件包括均呈半圆弧状的第一夹块33与第二夹块34；所述第一夹块33的一端与所述伸缩柱32铰接，所述第二夹块34的一端与所述伸缩柱32铰接，所述第一夹块33的另一端与所述第二夹块34的另一端转动连接；所述平台31与所述承托板2的正面连接。
65.进一步地，所述安装座3还包括第一伸缩件35、第二伸缩件36以及第三伸缩件37；所述第一伸缩件35的一端与所述伸缩柱32铰接，所述第一伸缩件35的另一端与所述第一夹块33铰接；所述第二伸缩件36的一端与所述伸缩柱32铰接，所述第二伸缩件36的另一端与所述第二夹块34铰接；于所述第一夹块33与所述第二夹块34转动连接的一端，所述第三伸缩件37的一端与说搜狐第一夹块33铰接，所述第三伸缩件37的另一端与所述第二夹块34铰接。
66.如此，通过第一伸缩件35、第二伸缩件36以及第三伸缩件37的配合控制第一夹块33和第二夹块34夹持声纹采集设备，从而满足快速拆装声纹采集设备。
67.上述所述的声纹采集设备为现有技术，这里不再赘述。
68.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存
在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
69.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。