“通過科技與創(chuàng)新，讓聲音控制技術(shù)造福人類社會” | 廣州丹品人工環(huán)境技術(shù)有限公司
關(guān)注：
在工業(yè)生產(chǎn)與設(shè)備運(yùn)維領(lǐng)域，“異常聲音” 往往是設(shè)備故障的早期信號。傳統(tǒng)依賴人工聽診的檢測方式，不僅受限于人員經(jīng)驗(yàn)，還難以捕捉轉(zhuǎn)瞬即逝的細(xì)微異音。而異音檢測系統(tǒng)的出現(xiàn)，如同為設(shè)備裝上了 “靈敏耳朵”，能實(shí)時(shí)捕捉、分析異常聲音，成為預(yù)防設(shè)備故障、保障生產(chǎn)安全的關(guān)鍵技術(shù)。
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一、什么是異音檢測系統(tǒng)？
異音檢測系統(tǒng)是一種融合聲學(xué)采集、信號處理與人工智能技術(shù)的智能檢測方案，核心功能是識別設(shè)備正常運(yùn)行聲音之外的 “異常音頻”。它通過高精度麥克風(fēng)或聲學(xué)傳感器，實(shí)時(shí)采集設(shè)備運(yùn)行時(shí)的聲音信號，再通過算法對信號進(jìn)行降噪、特征提取，最終與預(yù)設(shè)的 “正常聲音模型” 對比，一旦發(fā)現(xiàn)超出閾值的異音，立即觸發(fā)報(bào)警并定位潛在故障點(diǎn)。
與人工檢測相比，該系統(tǒng)具備三大優(yōu)勢：一是全天候連續(xù)性，可 24 小時(shí)不間斷監(jiān)測，避免人工巡檢的時(shí)間盲區(qū)；二是高靈敏度，能捕捉到人耳無法分辨的高頻、低頻異音（如軸承磨損的細(xì)微摩擦聲、管道泄漏的氣流聲）；三是數(shù)據(jù)化分析，可記錄異音出現(xiàn)的時(shí)間、頻率、強(qiáng)度等數(shù)據(jù)，為故障溯源提供依據(jù)。
二、系統(tǒng)如何 “聽懂” 異音？核心技術(shù)原理
異音檢測系統(tǒng)的工作流程可分為四個(gè)核心環(huán)節(jié)，形成完整的 “聽聲辨障” 閉環(huán)：
聲音信號采集：通過部署在設(shè)備關(guān)鍵部位的聲學(xué)傳感器（如壓電式麥克風(fēng)、超聲波傳感器），將機(jī)械振動、氣流運(yùn)動轉(zhuǎn)化為電信號，采樣率可達(dá) 44.1kHz 以上，確保不遺漏細(xì)節(jié)；
信號預(yù)處理：利用數(shù)字濾波技術(shù)（如低通濾波、帶通濾波）去除環(huán)境噪音（如車間背景音、人員走動聲），再通過信號放大、歸一化處理，提升有效信號的清晰度；
特征提取與模型對比：通過傅里葉變換、小波分析等算法，提取聲音的頻率、振幅、頻譜特征，與系統(tǒng)訓(xùn)練好的 “正常聲音數(shù)據(jù)庫” 對比；
異常判斷與報(bào)警：若檢測到的特征超出正常閾值，系統(tǒng)會立即判定為 “異音”，通過聲光報(bào)警、短信通知或?qū)庸I(yè)控制系統(tǒng)，提醒運(yùn)維人員及時(shí)處理，并同步記錄異音數(shù)據(jù)用于后續(xù)分析。
近年來，隨著 AI 技術(shù)的發(fā)展，基于深度學(xué)習(xí)的異音檢測系統(tǒng)逐漸成為主流。通過大量標(biāo)注數(shù)據(jù)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)能自主學(xué)習(xí)不同設(shè)備的 “聲音指紋”，甚至在未明確故障類型的情況下，精準(zhǔn)識別 “異常模式”，檢測準(zhǔn)確率可達(dá) 95% 以上。
三、多領(lǐng)域應(yīng)用：從工業(yè)生產(chǎn)到民生安全
異音檢測系統(tǒng)的應(yīng)用場景已從傳統(tǒng)工業(yè)延伸至多個(gè)領(lǐng)域，成為保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行與安全的 “隱形衛(wèi)士”：
工業(yè)制造：在汽車生產(chǎn)線，檢測發(fā)動機(jī)、變速箱組裝后的異音，判斷零部件是否安裝到位；在電機(jī)、水泵運(yùn)維中，通過異音提前預(yù)警軸承磨損、轉(zhuǎn)子不平衡等故障，避免設(shè)備停機(jī)造成損失；
電力行業(yè)：用于變壓器、開關(guān)柜的聲音監(jiān)測，若出現(xiàn)局部放電、接觸不良產(chǎn)生的異音，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣老化、短路隱患，預(yù)防電力事故；
民生領(lǐng)域：在電梯運(yùn)行中，檢測導(dǎo)軌摩擦、鋼絲繩松動的異音，保障乘梯安全；在管道檢測中，通過異音定位自來水、燃?xì)夤艿赖男孤c(diǎn)，減少資源浪費(fèi)；
航空航天：對飛機(jī)發(fā)動機(jī)、航天器部件進(jìn)行地面測試與飛行中的聲音監(jiān)測，捕捉微小異音，確保設(shè)備在極端環(huán)境下的可靠性。
四、挑戰(zhàn)與未來：更智能、更廣泛的 “聽覺網(wǎng)絡(luò)”
盡管異音檢測系統(tǒng)已取得顯著成效，但仍面臨一些挑戰(zhàn)：復(fù)雜環(huán)境下的噪音干擾（如車間多設(shè)備同時(shí)運(yùn)行）、不同品牌設(shè)備的 “聲音差異” 導(dǎo)致模型通用性不足、小型化設(shè)備的傳感器部署難度等。
未來，隨著傳感器技術(shù)、邊緣計(jì)算與 AI 的深度融合，異音檢測系統(tǒng)將朝著三個(gè)方向發(fā)展：一是輕量化與集成化，開發(fā)小型化、低功耗的傳感器，嵌入到各類小型設(shè)備中；二是多模態(tài)融合，結(jié)合溫度、振動、電流等數(shù)據(jù)，提升故障判斷的準(zhǔn)確性；三是網(wǎng)絡(luò)化與平臺化，構(gòu)建跨區(qū)域的 “設(shè)備聲音監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)”，實(shí)現(xiàn)多設(shè)備、多廠區(qū)的集中管理，通過大數(shù)據(jù)分析預(yù)測設(shè)備壽命，從 “故障報(bào)警” 升級為 “預(yù)測性維護(hù)”。
從單一設(shè)備的 “聽診” 到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的 “聽覺網(wǎng)絡(luò)”，異音檢測系統(tǒng)正成為智能運(yùn)維的重要組成部分，為工業(yè) 4.0 與智慧生活提供更可靠的技術(shù)支撐。