參考文章：https://www.xianjichina.com/news/details_78050.html
簡介
聲音是一種表達(dá)力很強(qiáng)的因素，我們可以透過聲音來得到各種信息，或是開心或是難過等等；這并不僅限于人類自身，對于機(jī)器聲音也是一樣的，不同的聲音代表著不同的狀態(tài)，宣示著機(jī)器的工作狀態(tài)。
總部位于芬蘭赫爾辛基的Noiseless Acoustics和總部位于荷蘭阿姆斯特丹的OneWatt正在研究利用人工智能識別聲音的技術(shù)來檢測故障機(jī)器，因?yàn)橥ㄟ^AI技術(shù)他們可以更容易發(fā)現(xiàn)問題。至于這兩家公司，是去年新能源挑戰(zhàn)賽(New Energy Challenge)的最終入圍者，這是一場旨在挑選可以在新能源轉(zhuǎn)型方面提出創(chuàng)新技術(shù)以及解決方案的比賽。
無聲噪音的價(jià)值
根據(jù)美國能源部的數(shù)據(jù)，工業(yè)用發(fā)電機(jī)用電量占全國用電量的25%。盡管他們扮演著重要的作用，但由于種種原因，發(fā)電機(jī)是可能出故障的，進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)率和盈利能力下降。但如果有可能將這種無聲噪音轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的東西呢?
通過使用人工智能，可以對聲音進(jìn)行分析來檢測故障。換句話說，即使在人類聽不到某種聲音的情況下，也可以讓聲音變得清晰。在非侵入式傳感器、機(jī)器學(xué)習(xí)算法和預(yù)測維護(hù)解決方案的幫助下，出現(xiàn)故障的組件可以在它們變得更嚴(yán)重之前就被識別出來。
OneWatt便正在用AI聽音的方式來對發(fā)電機(jī)進(jìn)行檢測。通過嵌入式聲學(xué)識別傳感器設(shè)備，再結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)和頻率分析，該公司可以在事故發(fā)生前進(jìn)行預(yù)測，包括問題出現(xiàn)的部位與時(shí)間。
16,000個出故障的發(fā)電機(jī)聲音片段
為了驗(yàn)證人工智能技術(shù)的有效性，OneWatt將其設(shè)備對業(yè)內(nèi)電機(jī)八大故障進(jìn)行了測試，范圍從軸承故障到軟基斷層等均包括在內(nèi)。在這種情況下，該公司收集到了近2TB的聲學(xué)數(shù)據(jù)，約達(dá)16,000個聲音片段。
“音頻是機(jī)械故障最明顯的標(biāo)志，”O(jiān)neWatt首席技術(shù)官Paolo Samonta ez再一次采訪中表示。“電機(jī)的部件會因?yàn)檫\(yùn)動而產(chǎn)生摩擦，大部分的故障可以因此被識別出來。但其中的可見光并不是一個好的故障標(biāo)志，因?yàn)樗鼰o法透過電機(jī)被探測到，也無法判斷軸承是不是有所退化。”
超聲波是一種可視化發(fā)動機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的選項(xiàng)，但Samonta ez表示，這是一種昂貴的技術(shù)。它還需要一個操作員監(jiān)控發(fā)射器和接收器(有點(diǎn)類似于醫(yī)院中的超聲波機(jī)器)。音頻是理想的解決方案，即使它不是很引人注意。在處理工業(yè)設(shè)備時(shí)，這也是一個主要的因素，因?yàn)楣ぷ魅藛T需要在保證安裝設(shè)備時(shí)不會對電機(jī)產(chǎn)生負(fù)面影響。
而Noiseless Acoustics則使用了硬件、軟件加分析的組合進(jìn)行聲音識別。
利用NL Camera，該公司可以通過聲音進(jìn)行定位。與熱成像類似，NL Camera可以拍攝到捕捉噪音信號的熱圖像，然后將信息上載到云端，利用算法對問題進(jìn)行評估。
NL Sense是Noiseless Acoustics使用的另一種工具，一個非侵入式系統(tǒng)，可以精確定位出問題所在的位置。通過使用集線器和傳感器，可以將信息放置在任何給定表面上，它將自動把數(shù)據(jù)發(fā)送到云端，并進(jìn)行分析和處理。
“聲音描述事物，這是一個全新的世界，”Noiseless Acoustics首席執(zhí)行官Kai Sakesla表示。他補(bǔ)充道，一旦從聲源中隔離出聲音信號，AI就會檢查是否存在問題。
通過聲學(xué)分析可持續(xù)性
根據(jù)Elsevier發(fā)表的一份研究報(bào)告，工廠里高達(dá)40%的能源成本可能是由于漏氣造成的。當(dāng)故障開始出現(xiàn)時(shí)，電機(jī)的電效率就會降低，需要更多的能量來補(bǔ)償運(yùn)作過程中由于故障所帶來的額外壓力。這就帶來了額外的能源消耗和更高的耗電費(fèi)用。
“用于NL Camera的一個用例是能量優(yōu)化，這對于找到工廠器械的故障部位非常有用，”Sakesla說?！巴ǔＧ闆r下，氣動系統(tǒng)產(chǎn)生的空氣中有10%-15%被泄露。在全球范圍內(nèi)，這是一個巨大的浪費(fèi)能源?！?/p>
Sakesla表示，NL Sense的工作原理是通過非侵入式監(jiān)控延長現(xiàn)有設(shè)備的使用壽命，這也有助于可持續(xù)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
OneWatt從他們的系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)，可以減少10%的電力消耗。根據(jù)Samonta ez的說法，全球市場大概有5億臺電機(jī)在運(yùn)作，這是一個巨大的數(shù)字?！暗?022年，如果按計(jì)劃可以占到市場的1%，以及我們可以幫助節(jié)省596711兆瓦的電力，這足以為伯利茲提供一年的電力。”
下一步是什么?
隨著聲音變得更有價(jià)值，硬件和軟件的進(jìn)步表明，基于音頻的預(yù)測分析領(lǐng)域正取得重大進(jìn)展。無論是與電網(wǎng)，加油站，發(fā)動機(jī)，工廠還是水力學(xué)結(jié)合，兩家公司都發(fā)現(xiàn)任何行業(yè)都可能從聲音分析中獲益。
對OneWatt，Samonta ez表示他們希望有朝一日成為“行業(yè)里的Alexa”，可以用人工智能技術(shù)來節(jié)省工業(yè)資產(chǎn)。
