张家界航空职业技术学院学子研发声纹监测报警器——破解航空深孔加工监测难题

王波湖南日报·新湖南客户端 2025-07-19 21:38:39

湖南日报·新湖南客户端7月19日讯（通讯员王波）7月18日，深夜的数控加工车间里，操作员必须全神贯注地监听刀具的细微声响——这是航空起落架深孔加工中的常态。如今，张家界航空工业职业技术学院的大学生团队研发的“声纹监测报警器”，有望通过“以声辨刀”的技术革新改变这一现状。该设备能实时监测刀具状态，通过无线组网技术实现远程报警，为工厂实现“一人多机”操作提供智能化帮助。目前实验室测试数据显示，其刀具故障识别准确率接近100%，相关技术已申请国家发明专利。

长期以来，航空制造领域在起落架深孔加工过程中面临行业性难题：由于加工环境封闭，操作人员无法直接观察刀具加工状态，只能依靠经验听音辨位，判断刀具是否过度磨损或失效。这种传统方式不仅严重限制了加工效率，导致“一人一机”的操作模式，还给夜班操作人员带来了巨大的身心压力——他们必须时刻保持高度专注，稍有不慎便可能造成价值不菲的航空零件报废。

针对这一难题，张家界航空工业职业技术学院的在校大学生团队在指导教师周波、李晓锋的带领下，成功研发出一款基于声纹识别的智能监测报警器。该设备通过实时采集加工过程中的声音信号，并与预先建立的刀具故障声纹数据库进行比对，能够实现100%的刀片失效故障报警。更值得一提的是，团队创新性地采用无线局域网技术，实现了报警器与监测器的分离，使操作人员可以远程监测多台数控加工设备，显著提升了生产效率和操作安全性。

“这项技术的核心在于构建了一个涵盖刀片崩刃、缠屑、粘刀等多种故障类型的声纹特征库。”团队负责人介绍道，“当加工过程中出现异常声响时，系统能在0.2秒内完成匹配识别并发出警报。”实验室测试数据显示，该设备的刀具故障识别准确率接近100%。

研发过程中，学生们深入航空制造企业调研，亲身体验了夜班操作人员的工作状态。“有位老师傅告诉我们，夜班时精神必须高度集中，连续工作8小时后常常耳鸣眼花，”团队成员回忆说，“这让我们更加坚定了研发的决心。”经过6个月的努力，团队采集了100多条刀具加工声纹样本，最终开发出这套智能监测系统。

目前，该成果已在申请国家发明专利，并引起多家航空制造企业的关注。这一创新成果不仅展现了高职院校学生的技术实力，更体现了当代大学生立足专业、服务产业的创新精神。随着该技术的推广应用，不仅将有效提升航空制造行业的生产效率，更能切实改善一线技术工人的工作环境，实现经济效益与社会效益的双赢。

作者：王波

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来源：湖南日报·新湖南客户端

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