本发明属于过滤机检测，具体为一种过滤机滤布破损在线检测系统及方法。
背景技术：
1、在工业过滤生产领域，过滤机是进行固液分离的关键设备，滤布作为过滤机的核心过滤部件，其完整性直接影响过滤效率与产品质量。正常运行时，过滤机滤布凭借其细密的孔隙结构，有效拦截固体颗粒，实现固液分离。然而，在长期运行过程中，滤布会因物料磨损、化学腐蚀等多种因素出现破损情况。
2、目前，对于过滤机滤布破损的检测，主要依赖人工定期巡检。这种方式不仅耗费大量人力，而且存在明显的局限性。由于人工巡检无法实时、连续地监测滤布状态，难以在破损初期及时发现，往往等到滤布破损较为严重，出现明显的过滤效果下降、物料泄漏等问题时才被发现，这不仅会导致过滤产品质量不稳定，还会造成物料的浪费和生产成本的增加。
3、随着工业智能化的发展，工业传声器能够快速、准确地采集声音信号，通过音频数据特征提取和构建识别滤布破损ai模型，可实现对滤布破损情况的精准判断，并定位破损滤盘位置，及时发出破损预警。因此，利用先进技术实现滤布破损的实时在线检测成为迫切需求。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种过滤机滤布破损在线检测系统及方法，通过自动采集、处理和识别滤布破损的声音信号，自动定位破损滤盘位置并显示，实现了滤布破损的实时在线检测。
2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
3、一种过滤机滤布破损在线检测系统，包括：
4、数据采集模块，用于获取多通道过滤机滤盘工作的音频流数据；
5、数据传输模块，用于传输数据采集模块获取的音频流数据，通过模数转换从多个音频流中提取到多通道数字信号，随后发送给算法分析模块；
6、算法分析模块，用于接收数据传输模块传输的多通道数字信号，并进行滤布破损分析；
7、显示控制模块，用于利用滤布破损分析结果进行图表显示和控制声光报警器。
8、进一步的，数据采集模块包括多个工业传声器和一个声音采集卡，多个所述工业传声器与一个声音采集卡通过bnc同轴电缆连接；
9、算法分析模块部署在工控机上，所述工控机与所述声音采集卡之间采用超五类网线或光纤连接。
10、进一步的，所述算法分析模块包括：多通道音频数据预处理子模块、音频数据特征提取子模块、滤布破损识别子模块、破损滤盘定位子模块和滤布破损预警子模块；
11、所述多通道音频数据预处理子模块用于接收来自所述数据传输模块的多通道数字信号，对该实时音频数据裁剪，保留有效信息，并对音频数据进行预加重处理；
12、所述音频数据特征提取子模块用于对经过预处理音频数据应用傅里叶变换，得到音频数据的频谱图，对所述频谱图进行梅尔滤波器组滤波，对提取的特征进行归一化处理；
13、所述滤布破损识别子模块用于将提取特征归一化处理后的实时音频数据输入ai模型以输出每个滤盘位置的滤布状态信号；
14、所述破损滤盘定位子模块用于根据ai模型输出的滤布状态信号，对具体发生滤布破损的滤盘位置进行定位；
15、所述滤布破损预警子模块基于滤布状态信号、破损滤盘位置和根据过滤机主轴频率计算出的旋转周期，得到每个周期内滤布破损的个数，超过用户设定阈值，则发出报警信息。
16、进一步的，所述显示控制模块包括：音频显示子模块、数据库子模块、数据处理及展示子模块、日志子模块和控制子模块；
17、所述音频显示子模块用于接收所述算法分析模块的算法分析结果绘制可视化图像，并向用户展示过滤机上所有滤盘滤布的实时情况；
18、所述数据库子模块用于存储算法分析模块发送的数据；
19、所述数据处理及展示子模块用于将所述数据库模块中存储的数据绘制成图表；
20、所述日志子模块用于供用户查询历史破损数据和算法输出信息；
21、所述控制子模块基于所述滤布破损预警子模块输出的报警信息，控制声光报警器发出警示音。
22、一种过滤机滤布破损在线检测方法，包括：
23、通过数据采集模块采集多通道过滤机滤盘工作的音频流数据；
24、通过数据传输模块对数据采集模块采集的音频流数据进行模数转换，从多个音频流中提取到多通道数字信号，随后发送给算法分析模块；
25、通过算法分析模块接收音频数据并进行滤布破损分析；
26、通过显示控制模块对通过算法分析模块的分析结果进行结果显示和声光报警器的控制。
27、进一步的，通过算法分析模块接收音频数据并进行分析，包括：
28、通过多通道音频数据预处理子模块接收来自所述数据传输模块的多通道数字信号，对该实时音频数据裁剪，保留有效信息，并对音频数据进行预加重处理；
29、通过音频数据特征提取子模块得到音频数据的频谱图，对所述频谱图进行梅尔滤波器组滤波，对提取的特征进行归一化处理；
30、通过滤布破损识别子模块将提取特征归一化处理后的实时音频数据输入ai模型以输出每个滤盘位置的滤布状态信号；
31、通过破损滤盘定位子模块根据ai模型输出的滤布状态信号，对具体发生滤布破损的滤盘位置进行定位；
32、通过滤布破损预警子模块由滤布状态信号、破损滤盘位置和根据过滤机主轴频率计算出的旋转周期，得到每个周期内滤布破损的个数，超过用户设定阈值，则发出报警信息。
33、进一步的，通过显示控制模块利用滤布破损分析结果进行结果显示和声光报警器的控制，包括：
34、通过音频显示子模块接收所述算法分析模块的算法分析结果绘制可视化图像，并向用户展示过滤机上所有滤盘滤布的实时情况；
35、通过数据库子模块存储算法分析模块发送的数据；
36、通过数据处理及展示子模块将所述数据库模块中存储的数据绘制成图表；
37、通过日志子模块供用户查询历史破损数据和算法输出信息；
38、通过控制子模块由所述滤布破损预警子模块输出的报警信息，控制声光报警器发出警示音。
39、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
40、1）实时音频监测可提前发现滤布破损，避免生产事故和质量损失；
41、2）自动化监测减少人工巡检，降低人工成本，提升生产效率；
42、3）传声器位置设计便于快速确定破损滤盘，精准定位故障，缩短维修时间；
43、4）直观数据展示，提供运行状态和破损情况界面，便于设备管理和维护决策；
44、5）在恶劣工况下使用自动检测取代人工检测，有效保障检测人员身体健康和工作安全。
1.一种过滤机滤布破损在线检测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的过滤机滤布破损在线检测系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的过滤机滤布破损在线检测系统，其特征在于，所述算法分析模块包括：多通道音频数据预处理子模块、音频数据特征提取子模块、滤布破损识别子模块、破损滤盘定位子模块和滤布破损预警子模块；
4.根据权利要求3所述的过滤机滤布破损在线检测系统，其特征在于：所述显示控制模块包括：音频显示子模块、数据库子模块、数据处理及展示子模块、日志子模块和控制子模块；
5.一种过滤机滤布破损在线检测方法，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的过滤机滤布破损在线检测方法，其特征在于，通过算法分析模块接收音频数据并进行分析，包括：
7.根据权利要求5所述的过滤机滤布破损在线检测方法，其特征在于，通过显示控制模块利用滤布破损分析结果进行结果显示和声光报警器的控制，包括：