曹文明 王耀南

摘要：介紹了無(wú)人值守變電站主設(shè)備音頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理與結(jié)構(gòu)，然后重點(diǎn)介紹音頻數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)與識(shí)別過(guò)程.首先系統(tǒng)利用傳感器采集變電站設(shè)備的音頻信號(hào)，數(shù)據(jù)采集器把多路音頻數(shù)據(jù)傳至監(jiān)控主機(jī)，音頻數(shù)據(jù)經(jīng)頻譜分析和處理后提取到MFCC特征參數(shù)作為信號(hào)特征，再把特征參數(shù)輸入正弦基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行識(shí)別，實(shí)現(xiàn)高效、準(zhǔn)確地判斷電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)或故障類型.該方法從根本上改進(jìn)了以往人工監(jiān)聽電氣設(shè)備判斷故障的方法，提高了設(shè)備故障檢測(cè)效率，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理設(shè)備故障提供了幫助.

關(guān)鍵詞：音頻識(shí)別； 在線監(jiān)測(cè)； 故障識(shí)別； 無(wú)人值守變電站

中圖分類號(hào)：TN912 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展和安全要求的提高，變電站建設(shè)正朝無(wú)人值守或少人值守的方向發(fā)展.目前，無(wú)人值守變電站主要傾向于向“五遙”方向發(fā)展（遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)、遙視）[1-2]，利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)，變電站中已逐步實(shí)現(xiàn)了“遙視”功能，但對(duì)于運(yùn)行設(shè)備內(nèi)部聲音的監(jiān)測(cè)卻沒(méi)有得到重視，已開發(fā)的成套設(shè)備也非常少[3]

經(jīng)數(shù)據(jù)采集器預(yù)判斷不屬于故障音頻的數(shù)據(jù)，還需上傳至監(jiān)控主機(jī)作進(jìn)一步分析.當(dāng)數(shù)據(jù)采集器收到監(jiān)控主機(jī)發(fā)出監(jiān)聽某個(gè)設(shè)備的要求時(shí)，立即將該設(shè)備的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和編碼傳輸給數(shù)據(jù)收集器.數(shù)據(jù)收集器利用串口服務(wù)器，把RS485協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)與監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行通信，把音頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控主機(jī)后完成進(jìn)一步的判斷處理.

2.2設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)判別模塊

設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)判別模塊是變電站音頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心模塊，基本判斷過(guò)程如圖5所示.監(jiān)控主機(jī)對(duì)上傳的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行頻域變換、頻譜分析，提取音頻信號(hào)的MFCC（Mel Frequency Cepstrum Coefficient，即Mel頻率倒譜系數(shù)）特征參數(shù)[6]