基于作業(yè)聲音信號統(tǒng)計分析的工程機(jī)械識別研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、地下電纜作為一種經(jīng)濟(jì)、安全的鋪設(shè)方式在我國已得到廣泛應(yīng)用。但地下電纜在運(yùn)行中經(jīng)常被損壞,使電纜供電的安全性受到嚴(yán)重威脅。國家電網(wǎng)對近三年電纜故障原因統(tǒng)計表明,外力破壞是造成地下電纜損壞的主要原因,故障率占了一半以上。這些外力主要來自:手持電動鎬,切割機(jī),液壓沖擊錘,挖掘機(jī)等道路開挖工程機(jī)械。因此,我們可以通過實時監(jiān)測識別各類工程機(jī)械,從而達(dá)到保護(hù)地下電纜的目的。
  聲音識別系統(tǒng)計算效率高,復(fù)雜度小,采集設(shè)備簡單,而且它還可以和視

2、頻監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)作,具有廣泛的應(yīng)用前景。本課題,將聲音識別技術(shù)應(yīng)用于地下電纜防外力破壞監(jiān)測系統(tǒng)中,實時監(jiān)測識別各類工程機(jī)械。
  現(xiàn)實要求識別系統(tǒng)能正確識別不同距離下的各類工程機(jī)械信號,但采集得到的工程機(jī)械聲音信號中往往含有復(fù)雜的噪聲信號,不同距離下采集的信號具有不同的信噪比,這使目標(biāo)信號的識別率很低。本文通過分析不同距離下各類工程機(jī)械作業(yè)聲音信號的時域和頻譜特性,將統(tǒng)計模式識別技術(shù)應(yīng)用到工程機(jī)械聲音識別系統(tǒng)中。本文的主要工作和貢獻(xiàn)如

3、下:
  (1)本文提出了短時能量變化比(Short-term Frames Energy Ratio,SFER)、短時頻譜幅值比(Short-term Spectrum Amplitude Ratio,SSAR)、短時頻譜幅值比占比(Short-term Spectrum Amplitude Ratio Rate,SSARR)、沖擊脈沖寬度(Width of Pulse,WoP)、沖擊脈沖間隔(Interval of Pulse

4、,IoP)等統(tǒng)計特征。這些特征受距離變化影響較小,性能穩(wěn)定。
  (2)將統(tǒng)計特征應(yīng)用于各個分類器的設(shè)計中,最終組成一套完整的識別算法。該識別算法針對不同工程機(jī)械的特點(diǎn)設(shè)計相應(yīng)的分類器,給出了每一個分類器具體設(shè)計步驟,并通過仿真實驗證明了該算法的有效性。針對各類目標(biāo)信號,該識別算法的平均識別率達(dá)到85%以上。
  (3)在性能研究測試方面,分析了特征參數(shù)的取值對各個分類器的影響,并最終通過實驗選取了各個分類器特征參數(shù)的閾值;

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