1984年12月，印度博帕爾農藥廠異氰酸甲酯泄漏事故導致數十萬人死傷，成為世界工業史上的巨大慘案。

“氣體泄漏”釀造災難是工業生產場景的常見現象，而有了具備A.I.能力的聲學照相機，及時檢測出氣體泄漏并預警，這樣的災難或許就可以避免。

近日，科大訊飛A.I.研究院聯合中科大語音及語言信息處理國家工程實驗室（USTC-NELSLIP）奪得IEEE組織的DCASE2020（Detection and Classification of Acoustic Scenes and Events, DCASE 2020）挑戰賽聲音事件定位與檢測任務冠軍。聯合團隊研發的A.I.算法在檢測三項指標——“有沒有聲音”（聲音事件檢測F-score）、“有什么樣的聲音”（檢測錯誤率）、“聲音在哪個方位”（定位錯誤率）上表現優秀，因此摘冠。

△科大訊飛和中科大聯合團隊在DCASE挑戰賽聲音事件定位與檢測任務中奪得冠軍

科大訊飛和中科大聯合團隊在DCASE挑戰賽中通過兩個“殺手锏”技術奪冠：

一是“聲音事件空間位置仿真算法”，通過模擬不同空間位置的聲音，訓練模型，提升深度學習模型對聲音空間位置的適應能力，從而讓模型具備舉一反三的能力；

二是“序列區分性訓練法”，通過對相似聲音事件進行更精細化的建模，有效提升了易混淆聲音事件的檢測準確率。值得一提的是，這些源頭核心技術創新已走出實驗室，在真實的工業場景中為機器發揮著“望聞問切”的作用，從而保障工業生產的安全和高效。

基于聲音事件定位和檢測技術研發的訊飛工業聽診系統目前為工業場景提供兩種核心功能——

第一，針對大型設備運維檢測，陸續覆蓋電力、水利、軌道交通、輕工業、汽車等工業行業。以電力行業為例，針對輸電、變電、配電等環節，進行核心設備故障的診斷和預測性維護、線路巡檢，同時還可以提供智能語音控制等服務。

第二，對空調、洗衣機、電機、發動機等工業產品進行“聲音質檢”，通過服務工業產品生產環節“最后一環”，高效把控工業產品質量。

參加比賽的A.I.算法模型能夠準確識別出警鈴聲、腳步聲、火焰燃燒聲、鋼琴聲、嬰兒啼哭聲等形形色色的聲音類型和方位，這也為實際應用場景提供了無限可能。

科大訊飛的聲音事件定位和檢測技術在工業設備運維監測、產品生產質檢等工業場景中已越來越廣泛地被應用，“工業聽診器”“聲學照相機”成為檢測工業機器故障、控制工業產品質量的“工業醫生”。

根據全球權威咨詢機構IDC發布《中國AI賦能的工業質檢解決方案市場分析》報告統計，2019年中國工業質檢市場份額達1.07億元美元（約7.4億人民幣），未來A.I.工業質檢應用進一步成熟將帶領制造業、泛工業領域的自動化、智能化轉型。

隨著工業場景進一步向人工智能技術開放，工業人工智能將成為賦能智能制造的全新引擎，“A.I.+工業”的未來充滿無限可能。

工業聽診器：為機器“預測性維護”

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。

而通過人耳檢測的缺點是顯而易見的——人不可能24小時集中注意力去進行檢測，有無經驗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。而對于具備A.I.能力的算法系統來說，這些問題都將迎刃而解。

△訊飛工業聽診系統為某家電制造公司提供家電質檢解決方案

在實際的應用場景中，訊飛工業聽診系統目前已為國網安徽電力古泉換流站提供故障監測解決方案，通過科大訊飛的A.I.技術、國網安徽電科院的行業專家、以及古泉換流站的實際使用場景共同打磨適用于同類場景的“A.I.+工業”解決方案。

△訊飛工業聽診系統為安徽電力古泉換流站提供故障監測解決方案

此外，訊飛工業聽診系統已在一些重大工程的泵站監測任務中使用。比如，水泵的主體葉輪部位，當進入水泵的水有樹根、樹枝等異物時，葉輪工作時碰撞異物會發出異響，情況嚴重還會損壞葉輪和上層電機。訊飛工業聽診系統可以為泵站提供水泵故障監測解決方案。

△訊飛工業聽診系統為重大工程的泵站提供故障監測解決方案

另外，訊飛工業聽診系統還用在變電站開關柜的監測任務中，因為，開關柜在運行過程中一些絕緣缺陷很容易引起局部放電，情況嚴重甚至會危害大電網體系的安全穩定。

聲學照相機：“聽”聲“看”故障

基于聲音事件定位和檢測技術，科大訊飛還研發出可以手持的聲學照相機，幫助人們在工業設備巡檢或排查時快速找到設備發生異響的位置、準確定位氣體泄漏的具體位置，從而及早預警保障工業生產安全。

△訊飛聲學照相機在工業場景被廣泛應用

聲學照相機是如何實現這個功能的？關鍵就是采用了32個麥克風組成的陣列，通過聲成像技術，在圖像上可以實時看到空間各個點的聲場分布熱力圖，這樣就可以更加直觀、快速地找到設備異響的位置。

△訊飛聲學照相機用于內蒙古某變電站絕緣子聲源定位檢測

在實際的工業場景中，聲學照相機應用廣泛。

在工業生產中，氣體泄漏的隱患非常大，對維修人員來說，要準確檢測出來并不容易，聲學照相機可以幫助進行遠距離檢測。氣體泄漏時，在泄漏點會因為渦流而產生聲波/超聲波能量，這些能量在聲學照相機的顯示屏幕上通過圖像顯示，從而幫助人們快速找到泄漏點。

聲學照相機在工業產品的質量監測中也被廣泛應用。比如汽車NVH檢測，聲學照相機可以用在汽車的全方位測試，比如儀表盤的異音測試、旋轉機械噪聲源測試、汽車音響和車門異響測試、風洞密封條效果評估等。聲學照相機可以實時、直觀地顯示出汽車噪音到底出自哪里，并快速定位車輛或者零部件的異音異響。

△用訊飛聲學照相機進行汽車NVH檢測