[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

说明书

本发明公开了用于石油管道监控的异常声音监测方法及监测装置，其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；S2)声音信号预处理；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。本发明能实时检测出石油管道周边异常的声音，并输出预警信息进行报警，从而有效保护石油管道免受破坏，提高了石油管道的监测效率，有效降低监控成本，易于推广应用。

技术领域

本发明涉及声学处理技术领域，具体涉及一种声音监测方法及装置。

背景技术

石油管道通常距离非常长，而且常常会埋在人烟稀少的野外，不利于监控和监管，这无形之中也给破坏管道和盗窃油带来了一定的方便。

石油管道的监管目前基本是靠人定期巡回检查，由于距离很长，交通不便，人员检查起来成本很高，耗时很长，且工作环境艰苦，亦无法天天实施实现日常监管。

发明内容

发明目的：针对现有技术中的问题，本发明的其中一个目的是提供一种用于石油管道监控的异常声音监测方法，本发明的另外一个目的是提供一种用于石油管道监控的异常声音监测装置。

技术方案：为了实现上述目的，本发明提供了一种用于石油管道监控的异常声音监测方法，其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。

优选的，所述步骤S5)中输出的预警信息包括异常声音信号的种类。

进一步优选的，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。

进一步优选的，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。

优选的，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。

优选的，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。