[发明专利]用于石油管道监控的异常声音监测方法及监测装置

权利要求书

1.一种用于石油管道监控的异常声音监测方法，其特征在于：邻近石油管道布设监测装置，该装置包括主要由若干麦克风组成的麦克风阵列；

该方法包括如下步骤：

S1)声音信号采集：通过主要由若干麦克风组成的麦克风阵列采集声音信号；

S2)声音信号预处理：对多麦克风阵列采集到的声音信号进行消噪处理，得到消噪后的声音信号；

S3)突发声音信号检测：根据消噪后的声音信号的变化特征，检测并截取出其中的突发声音信号；

S41)异常声音信号识别：将截取出的突发声音信号送入训练好的机器学习模型，识别出其中的异常声音信号及其种类；

S5)异常预警输出：当步骤S41)识别出异常声音信号，输出预警信息。

2.根据权利要求1所述的用于石油管道监控的异常声音监测方法，其特征在于，所述步骤S5)中输出的预警信息包括异常声音信号的种类。

3.根据权利要求1所述的用于石油管道监控的异常声音监测方法，其特征在于：

所述步骤S3)之后，还包括步骤S42)突发声音声源定位：基于麦克风阵列采集的数据，对步骤S3)检测并截取出的突发声音信号的声源进行定位，并估算出该突发声音信号对应的声源的方位信息；

所述步骤S5)中输出的预警信息包括异常声音信号的种类，和/或突发声音信号的声源的方位信息。

4.根据权利要求1所述的用于石油管道监控的异常声音监测方法，其特征在于，所述步骤S3)突发声音信号检测：根据消噪后的声音信号的变化特征，检测并截取出其中的突发声音信号，具体包括：

对通过步骤S2)得到的消噪后的声音信号，根据该信号在当前时刻往前第一时长L内的能量的均值和方差，确定动态阈值；判断该信号在当前时刻的能量是否大于该动态阈值，如是，则从当前时刻起往后截取出第二时长T的声音信号作为突发声音信号；

其中根据该信号在当前时刻往前第一时长L内的能量的均值和方差所确定的动态阈值等于该均值与标准差之和，所述标准差为上述方差的算术平方根。

5.根据权利要求1所述的用于石油管道监控的异常声音监测方法，其特征在于，

所述步骤S5)为异常预警输出：当步骤S41)识别出至少一种异常声音信号，输出预警信息；响应于所述预警信息进行报警；所述报警为声光报警。

6.根据权利要求1所述的用于石油管道监控的异常声音监测方法，其特征在于，

所述步骤S5)为异常预警输出：当步骤S41)识别出至少一种异常声音信号，输出预警信息；响应于所述预警信息进行报警；所述报警为高声强的警告声音。

7.根据权利要求1所述的用于石油管道监控的异常声音监测方法，其特征在于，所述步骤S41)前，还包括：预先构建机器学习模型，通过短时傅里叶变换将预先采集获取的各类异常声音作为样本处理成二维时频图，输入机器学习模型进行训练，得到训练好的机器学习模型；所述各类异常声音包括车辆行驶声和/或挖掘声和/或人声。

8.一种用于石油管道监控的异常声音监测装置，其特征在于：

该装置包括主要由若干麦克风组成的麦克风阵列，以及

处理器；以及

存储有计算机可执行指令的存储器，所述存储器的可执行指令在被处理器执行时，实现如权利要求1～7中的任一权利要求所述方法的步骤；

所述存储器、麦克风阵列中的各麦克风均与处理器电路连接。