李艷 周振龍 吳濤

近年來，科大訊飛持續在工業領域深耕，發揮讓機器從“能聽會說”到“能理解會思考”的ai源頭技術優勢，打造一系列工業六感智能硬件產品，讓工業生產過程具備聽覺、視覺、嗅覺、味覺、觸覺等智能感知能力，并逐步擁有運動、認知能力，支持智能決策，解決工業領域設備管理、安全檢測、節能降碳等工業生產環節問題。

電力設備聲紋識別技術進入新階段

在傳統的工業場景中，要判斷機器故障，常用的方法是通過人的耳朵去“聽”——比如一位經驗豐富的電力巡檢師傅可以“聽”到變壓器發出的異常聲響來判斷它到底是過載運行、還是內部接觸不良。而人耳檢測的缺點顯而易見——人無法24小時集中注意力進行檢測，且有無經驗會對檢測結果造成極大差別。此外，人耳難以捕抓瞬間發出的短促聲音并進行定格分析，需聽較長時間的聲音才能確定問題所在。但是，對于具備ai能力的算法系統來說，這些問題都將迎刃而解。

目前，聲紋識別技術在教育、醫療等領域展現出良好的應用前景。為了更好地滿足海量電力設備狀態管控需求，國網安徽電科院、科大訊飛、中國電科院的研發團隊，依托“中國聲谷”區位資源優勢，開啟了長達四年的電力設備聲紋研究。

要想“聽得懂”設備，首先要“聽得準”設備。在電磁環境極為復雜的變電站里做到精準測量并非易事，惡劣天氣、環境噪聲都會嚴重影響聲紋采集質量，甚至損傷傳感器。為此，研究團隊歷經一年，在高溫曝曬和積雪覆蓋嚴苛環境下反復測試多種原理的聲紋傳感器，最終確定了適用于電力設備監測的傳感器技術參數，邁出了聲紋識別的第一步。

2021年11月，安徽電科院、科大訊飛、中國電科院三家的聲紋數據中心相繼成立，同時成功接收千里之外的變電站上傳的第一批聲紋在線監測數據，數據共享和協同會診的局面從規劃變成了現實，這標志著電力設備聲紋識別技術正式進入云端集中分析、邊緣側數據處理、端側智能感知的“云邊端”協同發力新階段。

截至目前，聲紋識別技術和裝置已在國網安徽、浙江、重慶等多地變電站部署應用，已累積運行40000多個小時，成功識別出鐵芯接地故障和直流偏磁異常，并捕捉到開關蓄能、操作刀閘放電、變電站異常操作、環境異常聲等潛在風險，預計每年可節省人工巡檢次數50%以上。

電力系統是人類歷史上最為復雜的物理信息系統之一，電力設備是電力系統的各個節點;每個節點的信息匯聚成為電網潮流的信息，每個節點的安全保障了大電網的安全。對設備聲紋的成功識別是人工智能在電力工業成功應用的縮影，人工智能讓電世界變得更美好，對更好地服務經濟社會發展發揮了積極的作用。

與此同時，搭載聲紋技術的系統設備也同步研發，陸續融入工業場景，為工業設備故障監測賦能。

訊飛聲學監測系統能夠有效避開現場高溫、強噪等環境限制，對工業關鍵設備的運行狀態進行在線、實時監控和預警，實現對工業設備的智能化運維，避免工業設備因突發故障導致生產中斷，減輕企業生產經營損失。

科大訊飛“工業+ai”賦能傳統工業

以聲學為核心，訊飛還將聽覺與視覺相融合，研發出可以直接“看”到設備聲源位置的聲學成像儀。手持式聲學成像儀是國內首個自主研發的手持式聲成像巡檢終端。“它像‘順風耳’一樣，最遠可以聽到40米以外的異常響聲，從而對電網進行實時監控。”手持式聲學成像儀是訊飛聯合安徽電科院、合肥供電公司、國家智能語音創新中心共同合作研制的手持式聲成像巡檢終端，內部集成高靈敏度的超聲波采集裝置，支持高達64千赫茲的超聲波信號，可以精準定位故障位置。目前，合肥供電公司已在合肥市多座變電站布點聲紋檢測裝置，24小時實時追蹤設備狀態，提升變電站運維智能化水平。

除了電力領域，在河北省曹妃甸區濱海鎮的一家化工企業，汗流浹背的張工也正拿著聲學成像儀對車間的氣體管道進行安全檢測。“自從有了這個設備，我的工作量大大減輕，以往用3到4個小時檢測完一遍氣體側漏，現在只需半個小時就可以搞定。”張工說道。

通過聲像圖與可見光圖像疊加的成像方式，聲學成像儀可以實時展示聲源在空間的分布狀態，快速確定局部放電點、氣體泄漏點、設備異響位點，提升巡檢效率和檢修速度。相比人工檢測，異常檢測效率和質量大幅提高，聲學成像儀可節省約60%以上的人力投入。

“聲學成像儀可以進行遠距離氣體泄漏檢測。發生氣體泄露時，泄漏點會因為渦流而產生聲波或超聲波能量，這些原本肉眼不可見、人耳可能聽不到的聲波，會以圖像形式呈現在聲學成像儀的顯示屏上，氣體泄漏位置一目了然!”張工說，“智能產品的應用在一定程度上突破了人體自身局限，而且節約了人力物力成本，要知道細微的氣體泄露不僅會讓企業蒙受巨大財產損失，還擁有一定安全風險。”

近年來，因氣體泄露導致的較大事故屢見不鮮，血的教訓一次次敲響安全生產的警鐘。該化工廠李科長在該化工廠車間已經工作了二十年，他說：“智能技術革新下的新產品、新應用，讓我們告別了以往用肥皂水側漏的弊端，也解決了高架及特殊管道側漏巡檢痛點難題，很大程度解放了人力，同時也讓氣體側漏毫無死角，有效避免了因燃氣泄漏導致的安全事故。”

在遷安市，科大訊飛“工業+ai”將工業互聯網的神經脈絡，逐漸滲透該市的傳統工業領域。以數字產業化、產業數字化為主線，遷安市鋼鐵、建材、物流等行業，加快智能制造單元、智能生產線、數字化車間建設，將“數智化”在研發設計、生產制造、經營管理等各環節融合應用，實現了高標準的工業數字化轉型。

河北向來是工業大省，但仍處于結構調整“陣痛期”，新舊動能“換擋期”，尚有不少轉型難題待解。在此背景下，安全和高效既是河北工業發展的重要前提，也是河北工業發展的雙輪驅動。在人工智能、大數據、物聯網等核心技術支持下，深化產業集群兩化融合是河北省推動產業轉型升級的有效手段，也是促進河北省經濟高質量發展的必然選擇。

在新政策支持下，河北正在支持重點工業企業擴大投資力度，支持產業鏈龍頭企業運用新技術、新工藝、新材料、新設備等加快實施改造，提升產業基礎高級化和產業鏈現代化水平，示范引領制造業向高端化、智能化、綠色化轉型發展。

習近平總書記曾強調“人工智能是引領這一輪科技革命和產業變革的戰略性技術，具有溢出帶動性很強的‘頭雁’效應。”作為賦能手段，人工智能與實體經濟融合，能夠引領產業轉型，孕育新產業新模式新業態;作為服務人們美好生活的工具，人工智能的應用有助于提升生活品質，滿足人們消費升級需求。科大訊飛作為人工智能頭部企業，始終深入貫徹落實習近平總書記關于人工智能系列重要講話精神，把握新一代人工智能發展趨勢，加強人工智能和產業發展融合，為高質量發展提供新動能。在喜迎黨的二十大召開之際，科大訊飛始終砥礪前行，加速人工智能與工業場景融合，不斷抓住新業態、新模式、新市場，在加強自身的同時，努力在建設世界科技強國的偉大征程中展現更大作為。

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圖為科大訊飛聲紋成像設備工作場景。(科大訊飛供圖)

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