[发明专利]一种岸桥小车轨道声音监测及故障识别系统

权利要求书

1.一种岸桥小车轨道声音监测及故障识别系统，其特征在于：包括声音传感器、数据采集模块、阈值报警模块、特征提取模块、样本数据库、故障数据收集模块、数据对比模块、声音位置及故障类型报警模块，所述声音传感器安装在岸桥小车上，声音传感器与数据采集模块相连，数据采集模块还与阈值报警模块相连，数据采集模块与阈值报警模块构成一级报警；所述数据采集模块与特征提取模块相连，所述特征提取模块与样本数据库相连，所述样本数据库分别与故障数据收集模块、数据对比模块相连，数据对比模块与声音位置及故障类型报警模块相连，特征提取模块、样本数据库、故障数据收集模块、数据对比模块、声音位置及故障类型报警模块构成二级报警。

2.如权利要求1所述的一种岸桥小车轨道声音监测及故障识别系统，其特征在于，所述特征提取模块包括MFCC特征参数提取计算。

3.如权利要求2所述的一种岸桥小车轨道声音监测及故障识别系统，其特征在于，所述MFCC特征参数提取计算包括以下步骤：

S1、预加重，高频信号的能量小于中低频信号，使用高通滤波增强信号的高频成分，补偿高频信号的过大衰减；

S2、分帧，将信号以帧为单位进行处理；

S3、加窗，对声音信号进行加窗，集中处理有效信号；

S4、快速傅里叶变换，将时域的异常声音信号转换成其相应的功率谱；

S5、三角窗滤波，用线性分布的Mel滤波器组，对异常声音信号的功率谱进行滤波处理，减小无用信号对有用信号的干扰；

S6、求对数，对三角窗滤波器组的输出求对数，得到同态变换的结果；

S7、离散余弦变换，去除各维信号之间的相关性，降低维数、减少运算、提高效率；

S8、谱加权，高阶参数的分辨率比较低，通过谱加权提高低阶和高阶参数的分辨率；

S9、倒谱均值减，减小声音信号输入信道对特征参数的影响；

S10、差分参数，在异常声音特征参数中结合表征动态特性的差分参数，改善系统的识别率、识别精度、识别范围。

4.如权利要求3所述的一种岸桥小车轨道声音监测及故障识别系统，其特征在于，所述步骤S3加窗的声音信号为10ms到30ms之间的声音信号。

5.如权利要求3所述的一种岸桥小车轨道声音监测及故障识别系统，其特征在于，所述步骤S5三角窗滤波中Mel滤波器组包含24个三角窗滤波器。

6.如权利要求1所述的一种岸桥小车轨道声音监测及故障识别系统，其特征在于，所述数据采集模块包括去除声音信号的背景噪声，去除声音信号的背景噪声具体步骤如下：直接采集现场岸桥小车工况下背景噪声和声音信号，对其频谱图进行比较；通过比较分析找出背景噪声在频域内能量最集中的区域；将采集到的声音信号在上述区域的数据置零，重构声音信号。