[发明专利]基于音频信号的风机叶片保护漆的损伤监测方法和系统

权利要求书

1.一种基于音频信号的风机叶片保护漆的损伤监测方法，其特征在于，包括训练阶段和在线运行阶段；

训练阶段包括以下步骤：

(1.1)采集一段时间内多组音频信号，获取每组音频对应时间的平均转速值；

(1.2)对音频信号进行转换后得到频谱图，并转换成能量水平；

(1.3)对工况进行筛选，选定某一转速范围内的数据；

(1.4)每组音频信号通过上述步骤(1.1)至步骤(1.3)处理后得到一个样本，以转速作为自变量，目标频段最大能量水平为因变量，对多个样本点的转速和能量水平进行线性拟合，并计算能量水平的残差分布；

(1.5)对每个频段分别进行步骤(1.4)的操作得到线性模型；

在线运行阶段包括以下步骤：

(2.1)实时采集一组音频信号及其对应的转速值，判断转速值是否处在训练数据筛选的转速范围内；

(2.2)采用训练得到的模型，根据转速预测目标频段的预测能量水平，并计算该组音频信号能量水平和预测能量水平的残差大小；

(2.3)选取采集到的多组有效数据，计算残差的平均值；

(2.4)根据训练数据残差分布和在线运行残差平均值，采用预测因子评估保护漆损伤水平的大小；

(2.5)当选择多个频段进行拟合时，最终预测因子取同一时间下各个频段预测因子的中值；

(2.6)利用规则根据当前因子和历史因子判断故障所在阶段。

2.根据权利要求1所述的风机叶片保护漆的损伤监测方法，其特征在于，在步骤(1.1)中，平均转速值从外部系统获取，或者通过识别音频信号中单位时间的扫风次数来计算平均转速值。

3.根据权利要求1或2所述的风机叶片保护漆的损伤监测方法，其特征在于，在步骤(2.6)后，继续输出故障阶段并判断在当前是否发生损伤阶段的突变。

4.一种基于音频信号的风机叶片保护漆的损伤监测系统，包括机端硬件装置以及站端服务器，机端硬件装置包括声音传感器和边缘硬件数据采集系统，所述边缘硬件数据采集系统执行根据权利要求1-3中任一项所述的损伤监测方法。