本技術(shù)涉及氣體檢測，特別是涉及一種氣體泄漏量確定方法、泄漏量確定模型的訓(xùn)練方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、在工業(yè)生產(chǎn)中，用于運輸氣體的管道可能會發(fā)生氣體泄漏，這將造成安全隱患并且?guī)斫?jīng)濟損失。為了制定相應(yīng)的處理策略，通常需要確定氣體泄漏量。由于管道的泄漏口徑往往較小，因此管道內(nèi)外會存在壓強差，導(dǎo)致氣體泄漏時產(chǎn)生湍流現(xiàn)象，湍流現(xiàn)象會激發(fā)特定的聲音信息。因此通過聲音信號來確定氣體泄漏量理論上是可行的。

2、但是，低頻段的聲音信號包括的噪聲較大，因此采集的聲音信號中會包含較多的噪聲信號，通過所采集的聲音信號來確定氣體泄漏量，誤差會很大，準(zhǔn)確度較低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實施例的目的在于提供一種氣體泄漏量確定方法、泄漏量確定模型的訓(xùn)練方法及裝置，以提高氣體泄漏量確定的準(zhǔn)確度。具體技術(shù)方案如下：

2、第一方面，本技術(shù)實施例提供了一種氣體泄漏量確定方法，所述方法包括：

3、獲取氣體泄漏位置的環(huán)境信息以及在所述氣體泄漏位置附近采集的聲音信號；

4、將所述聲音信號和所述環(huán)境信息輸入預(yù)先訓(xùn)練的泄漏量確定模型，以使所述泄漏量確定模型基于所述聲音信號以及所述環(huán)境信息確定融合信息，并從所述融合信息中將噪聲特征去除，得到泄漏量特征，并根據(jù)所述泄漏量特征以及所述環(huán)境信息確定氣體泄漏量，所述泄漏量特征表征在所述環(huán)境信息影響下氣體泄漏所產(chǎn)生的聲音信號的特點；

5、其中，所述泄漏量確定模型至少基于噪聲對比損失訓(xùn)練得到，所述噪聲對比損失基于樣本對包括的兩組樣本對應(yīng)的樣本融合信息中的樣本噪聲特征的差異確定，所述樣本對包括的兩組樣本在相同環(huán)境噪聲下采集得到，每組樣本包括樣本聲音信號和樣本環(huán)境信息。

6、可選的，所述泄漏量確定模型包括聲音信號編碼器、環(huán)境信息編碼器以及融合模塊；

7、所述將所述聲音信號和所述環(huán)境信息輸入預(yù)先訓(xùn)練的泄漏量確定模型，以使所述泄漏量確定模型基于所述聲音信號以及所述環(huán)境信息確定融合信息，并從所述融合信息中將噪聲特征去除，得到泄漏量特征的步驟，包括：

8、將所述聲音信號輸入所述聲音信號編碼器，以使所述聲音信號編碼器對所述聲音信號進行編碼，得到聲音編碼特征，并將所述聲音編碼特征輸入所述融合模塊；

9、將所述環(huán)境信息輸入所述環(huán)境信息編碼器，以使所述環(huán)境信息編碼器對所述環(huán)境信息進行編碼，得到環(huán)境編碼特征，并將所述環(huán)境編碼特征輸入所述融合模塊；

10、所述融合模塊對所述聲音編碼特征和所述環(huán)境編碼特征進行融合處理，得到融合特征向量；

11、從所述融合特征向量中將其包括的噪聲特征去除，得到泄漏量特征。

12、可選的，所述從所述融合特征向量中將其包括的噪聲特征去除，得到泄漏量特征的步驟，包括：

13、按照預(yù)設(shè)切分方式對所述融合特征向量進行切分，得到第一子向量和第二子向量，并去除所述第二子向量，其中，所述第一子向量與泄漏量特征相關(guān)，所述第二子向量與噪聲特征相關(guān)。

14、可選的，所述根據(jù)所述泄漏量特征以及所述環(huán)境信息確定氣體泄漏量的步驟，包括：

15、對所述第一子向量和所述環(huán)境編碼特征進行拼接，得到拼接向量；

16、基于所述拼接向量以及所述泄漏量確定模型在訓(xùn)練過程中學(xué)習(xí)到的樣本拼接向量與泄漏量之間的對應(yīng)關(guān)系，輸出氣體泄漏量。

17、可選的，所述獲取氣體泄漏位置的環(huán)境信息的步驟，包括：

18、獲取超聲波傳感器采集到的超聲回波信號；或，

19、獲取溫度傳感器采集到的溫度信號，和/或，獲取濕度傳感器采集到的濕度信號。

20、第二方面，本技術(shù)實施例提供了一種泄漏量確定模型的訓(xùn)練方法，所述方法包括：

21、獲取多個樣本對以及所述多個樣本對包括的樣本對應(yīng)的氣體泄漏量標(biāo)簽，其中，每個樣本對包括兩組在相同環(huán)境噪聲下采集得到的樣本，每組樣本包括樣本聲音信號和樣本環(huán)境信息；

22、針對每組樣本，將該組樣本輸入初始泄漏量確定模型，以使所述初始泄漏量確定模型基于該組樣本包括的樣本聲音信號以及樣本環(huán)境信息確定樣本融合信息，并從所述樣本融合信息中分離出樣本噪聲特征以及樣本泄漏量特征，并根據(jù)所述樣本泄漏量特征以及所述樣本環(huán)境信息確定預(yù)測氣體泄漏量，其中，所述樣本泄漏量特征表征在所述樣本環(huán)境信息影響下氣體泄漏所產(chǎn)生的樣本聲音信號的特點；

23、根據(jù)每組樣本對應(yīng)的預(yù)測氣體泄漏量與氣體泄漏量標(biāo)簽之間的差異，以及每個樣本對包括的兩組樣本對應(yīng)的樣本噪聲特征之間的差異，調(diào)整所述初始泄漏量確定模型的參數(shù)，直到所述初始泄漏量確定模型滿足收斂條件，得到所述泄漏量確定模型。

24、可選的，所述根據(jù)每組樣本對應(yīng)的預(yù)測氣體泄漏量與氣體泄漏量標(biāo)簽之間的差異，以及每個樣本對包括的兩組樣本對應(yīng)的樣本噪聲特征之間的差異，調(diào)整所述初始泄漏量確定模型的參數(shù)的步驟，包括：

25、根據(jù)每個樣本對包括的兩組樣本對應(yīng)的樣本噪聲特征之間的差異，確定每個樣本對對應(yīng)的噪聲對比損失；

26、以使得每組樣本對應(yīng)的預(yù)測氣體泄漏量與氣體泄漏量標(biāo)簽之間的差異減小，以及使得所述每個樣本對對應(yīng)的噪聲對比損失減小為優(yōu)化方向，調(diào)整所述初始泄漏量確定模型的參數(shù)。

27、可選的，所述初始泄漏量確定模型包括聲音信號編碼器、環(huán)境信息編碼器以及融合模塊；

28、所述將該組樣本輸入初始泄漏量確定模型，以使所述初始泄漏量確定模型基于該組樣本包括的樣本聲音信號以及樣本環(huán)境信息確定樣本融合信息，并從所述樣本融合信息中分離出樣本噪聲特征以及樣本泄漏量特征的步驟，包括：

29、將該組樣本輸入初始泄漏量確定模型，以使所述聲音信號編碼器對該組樣本包括的樣本聲音信號進行編碼，得到樣本聲音編碼特征，并將所述樣本聲音編碼特征輸入所述融合模塊，所述環(huán)境信息編碼器對該組樣本包括的樣本環(huán)境信息進行編碼，得到樣本環(huán)境編碼特征，并將所述樣本環(huán)境編碼特征輸入所述融合模塊；

30、所述融合模塊對該組樣本對應(yīng)的樣本聲音編碼特征和樣本環(huán)境編碼特征進行融合處理，得到樣本融合特征向量；

31、從所述樣本融合特征向量中分離出樣本噪聲特征以及樣本泄漏量特征。

32、可選的，所述從所述樣本融合特征向量中分離出樣本噪聲特征以及樣本泄漏量特征的步驟，包括：

33、按照預(yù)設(shè)切分方式對所述樣本融合特征向量進行切分，得到樣本第一子向量和樣本第二子向量，其中，所述樣本第一子向量與樣本泄漏量特征相關(guān)，所述樣本第二子向量與樣本噪聲特征相關(guān)。

34、可選的，所述根據(jù)所述樣本泄漏量特征以及所述樣本環(huán)境信息確定預(yù)測氣體泄漏量的步驟，包括：

35、對所述樣本第一子向量和所述樣本環(huán)境編碼特征進行拼接，得到樣本拼接向量；

36、基于所述樣本拼接向量以及所述初始泄漏量確定模型當(dāng)前學(xué)習(xí)到的樣本拼接向量與泄漏量之間的對應(yīng)關(guān)系，輸出預(yù)測氣體泄漏量。

37、第三方面，本技術(shù)實施例提供了一種氣體泄漏量確定裝置，所述裝置包括：

38、信號獲取模塊，用于獲取氣體泄漏位置的環(huán)境信息以及在所述氣體泄漏位置附近采集的聲音信號；

39、泄漏量確定模塊，用于將所述聲音信號和所述環(huán)境信息輸入預(yù)先訓(xùn)練的泄漏量確定模型，以使所述泄漏量確定模型基于所述聲音信號以及所述環(huán)境信息確定融合信息，并從所述融合信息中將噪聲特征去除，得到泄漏量特征，并根據(jù)所述泄漏量特征以及所述環(huán)境信息確定氣體泄漏量，所述泄漏量特征表征在所述環(huán)境信息影響下氣體泄漏所產(chǎn)生的聲音信號的特點；

40、其中，所述泄漏量確定模型至少基于噪聲對比損失訓(xùn)練得到，所述噪聲對比損失基于樣本對包括的兩組樣本對應(yīng)的樣本融合信息中的樣本噪聲特征的差異確定，所述樣本對包括的兩組樣本在相同環(huán)境噪聲下采集得到，每組樣本包括樣本聲音信號和樣本環(huán)境信息。

41、可選的，所述泄漏量確定模型包括聲音信號編碼器、環(huán)境信息編碼器以及融合模塊；

42、所述泄漏量確定模塊，包括：

43、聲音信號編碼子模塊，用于將所述聲音信號輸入所述聲音信號編碼器，以使所述聲音信號編碼器對所述聲音信號進行編碼，得到聲音編碼特征，并將所述聲音編碼特征輸入所述融合模塊；

44、環(huán)境信號編碼子模塊，用于將所述環(huán)境信息輸入所述環(huán)境信息編碼器，以使所述環(huán)境信息編碼器對所述環(huán)境信息進行編碼，得到環(huán)境編碼特征，并將所述環(huán)境編碼特征輸入所述融合模塊；

45、融合特征向量確定子模塊，用于所述融合模塊對所述聲音編碼特征和所述環(huán)境編碼特征進行融合處理，得到融合特征向量；

46、泄漏量特征確定子模塊，用于從所述融合特征向量中將其包括的噪聲特征去除，得到泄漏量特征。

47、可選的，所述泄漏量特征確定子模塊，包括：

48、向量切分子模塊，用于按照預(yù)設(shè)切分方式對所述融合特征向量進行切分，得到第一子向量和第二子向量，并去除所述第二子向量，其中，所述第一子向量與泄漏量特征相關(guān)，所述第二子向量與噪聲特征相關(guān)。

49、可選的，所述泄漏量確定模塊，還包括：

50、向量拼接子模塊，用于對所述第一子向量和所述環(huán)境編碼特征進行拼接，得到拼接向量；

51、氣體泄漏量確定子模塊，用于基于所述拼接向量以及所述泄漏量確定模型在訓(xùn)練過程中學(xué)習(xí)到的樣本拼接向量與泄漏量之間的對應(yīng)關(guān)系，輸出氣體泄漏量。

52、可選的，所述信號獲取模塊，包括：

53、第一信號獲取模塊，用于獲取超聲波傳感器采集到的超聲回波信號；

54、第二信號獲取模塊，用于獲取溫度傳感器采集到的溫度信號，和/或，獲取濕度傳感器采集到的濕度信號。

55、第四方面，本技術(shù)實施例提供了一種泄漏量確定模型的訓(xùn)練裝置，所述裝置包括：

56、樣本信號獲取模塊，用于獲取多個樣本對以及所述多個樣本對包括的樣本對應(yīng)的氣體泄漏量標(biāo)簽，其中，每個樣本對包括兩組在相同環(huán)境噪聲下采集得到的樣本，每組樣本包括樣本聲音信號和樣本環(huán)境信息；

57、泄漏量預(yù)測模塊，用于針對每組樣本，將該組樣本輸入初始泄漏量確定模型，以使所述初始泄漏量確定模型基于該組樣本包括的樣本聲音信號以及樣本環(huán)境信息確定樣本融合信息，并從所述樣本融合信息中分離出樣本噪聲特征以及樣本泄漏量特征，并根據(jù)所述樣本泄漏量特征以及所述樣本環(huán)境信息確定預(yù)測氣體泄漏量，其中，所述樣本泄漏量特征表征在所述樣本環(huán)境信息影響下氣體泄漏所產(chǎn)生的樣本聲音信號的特點；

58、參數(shù)調(diào)整模塊，用于根據(jù)每組樣本對應(yīng)的預(yù)測氣體泄漏量與氣體泄漏量標(biāo)簽之間的差異，以及每個樣本對包括的兩組樣本對應(yīng)的樣本噪聲特征之間的差異，調(diào)整所述初始泄漏量確定模型的參數(shù)，直到所述初始泄漏量確定模型滿足收斂條件，得到所述泄漏量確定模型。

59、可選的，所述參數(shù)調(diào)整模塊，包括：

60、噪聲對比損失確定子模塊，用于根據(jù)每個樣本對包括的兩組樣本對應(yīng)的樣本噪聲特征之間的差異，確定每個樣本對對應(yīng)的噪聲對比損失；

61、參數(shù)調(diào)整子模塊，用于以使得每組樣本對應(yīng)的預(yù)測氣體泄漏量與氣體泄漏量標(biāo)簽之間的差異減小，以及使得所述每個樣本對對應(yīng)的噪聲對比損失減小為優(yōu)化方向，調(diào)整所述初始泄漏量確定模型的參數(shù)；

62、所述初始泄漏量確定模型包括聲音信號編碼器、環(huán)境信息編碼器以及融合模塊。

63、可選的，所述泄漏量預(yù)測模塊，包括：

64、樣本信號編碼子模塊，用于將該組樣本輸入初始泄漏量確定模型，以使所述聲音信號編碼器對該組樣本包括的樣本聲音信號進行編碼，得到樣本聲音編碼特征，并將所述樣本聲音編碼特征輸入所述融合模塊，所述環(huán)境信息編碼器對該組樣本包括的樣本環(huán)境信息進行編碼，得到樣本環(huán)境編碼特征，并將所述樣本環(huán)境編碼特征輸入所述融合模塊；

65、樣本融合特征向量確定子模塊，用于所述融合模塊對該組樣本對應(yīng)的樣本聲音編碼特征和樣本環(huán)境編碼特征進行融合處理，得到樣本融合特征向量；

66、樣本泄漏量特征確定子模塊，用于從所述樣本融合特征向量中分離出樣本噪聲特征以及樣本泄漏量特征。

67、可選的，所述樣本泄漏量特征確定子模塊，包括：

68、向量切分單元，用于按照預(yù)設(shè)切分方式對所述樣本融合特征向量進行切分，得到樣本第一子向量和樣本第二子向量，其中，所述樣本第一子向量與樣本泄漏量特征相關(guān)，所述樣本第二子向量與樣本噪聲特征相關(guān)。

69、可選的，所述泄漏量預(yù)測模塊，還包括：

70、樣本向量拼接子模塊，用于對所述樣本第一子向量和所述樣本環(huán)境編碼特征進行拼接，得到樣本拼接向量；

71、氣體泄漏量預(yù)測子模塊，用于基于所述樣本拼接向量以及所述初始泄漏量確定模型當(dāng)前學(xué)習(xí)到的樣本拼接向量與泄漏量之間的對應(yīng)關(guān)系，輸出預(yù)測氣體泄漏量。

72、第五方面，本技術(shù)實施例提供了一種電子設(shè)備，包括：

73、存儲器，用于存放計算機程序；

74、處理器，用于執(zhí)行存儲器上所存放的程序時，實現(xiàn)上述第一方面任一或上述第二方面任一所述的方法。

75、第六方面，本技術(shù)實施例提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)內(nèi)存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述第一方面任一或上述第二方面任一所述的方法。

76、本技術(shù)實施例有益效果：

77、本技術(shù)實施例提供的方案中，電子設(shè)備可以獲取氣體泄漏位置的環(huán)境信息以及在氣體泄漏位置附近采集的聲音信號；將聲音信號和環(huán)境信息輸入預(yù)先訓(xùn)練的泄漏量確定模型，以使泄漏量確定模型基于聲音信號以及環(huán)境信息確定融合信息，并從融合信息中將噪聲特征去除，得到泄漏量特征，并根據(jù)泄漏量特征以及環(huán)境信息確定氣體泄漏量，泄漏量特征表征在環(huán)境信息影響下氣體泄漏所產(chǎn)生的聲音信號的特點；其中，泄漏量確定模型至少基于噪聲對比損失訓(xùn)練得到，噪聲對比損失基于樣本對包括的兩組樣本對應(yīng)的樣本融合信息中的樣本噪聲特征的差異確定，樣本對包括的兩組樣本在相同環(huán)境噪聲下采集得到，每組樣本包括樣本聲音信號和樣本環(huán)境信息。由于樣本對包括的兩組樣本是在相同環(huán)境噪聲下采集得到的，因此兩組樣本對應(yīng)的樣本融合信息中的樣本噪聲特征的差異較小。通過在訓(xùn)練過程中引入噪聲對比損失，按照使得噪聲對比損失減小的方向調(diào)節(jié)初始泄漏量確定模型的參數(shù)，可以使得訓(xùn)練完成的泄漏量確定模型準(zhǔn)確提取環(huán)境噪聲。在應(yīng)用泄漏量確定模型時，泄漏量確定模型可以基于氣體泄漏位置的環(huán)境信息和聲音信號確定融合信息，融合信息同時包含泄漏量特征和噪聲特征。泄漏量確定模型可以準(zhǔn)確地去除融合信息包含的噪聲特征，得到準(zhǔn)確的泄漏量特征。這樣，根據(jù)泄漏量特征以及環(huán)境信息確定出的氣體泄漏量也較為準(zhǔn)確，可以提高氣體泄漏量確定的準(zhǔn)確度。當(dāng)然，實施本技術(shù)的任一產(chǎn)品或方法并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點。