一种音频料位检测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种音频料位检测系统和方法，用于检测养猪场中容器的料位，包括：信号发生机构、信号接收机构和主控制机构；其中信号发生机构用于产生待测声音信号并传递至信号接收机构，具有第一连接器和发声装置；信号接收机构用于接收待测声音信号并传递至主控制板，具有第二连接器和接收装置；主控制机构包括控制面板、高通滤波器以及计算机系统。本发明专利技术的优点是，在不受外界环境因素的影响下实现非接触式，即不需要跟待测物料进行接触的方式，对容器中物料的体积进行检测，并且能够检测多种物料，液体、固体或者固液的混合物。

An audio frequency position detection system and method

The present invention provides an audio feed detection system and method, detection of pig farms in the container material, to include: signal generator, signal receiving mechanism and main control mechanism; the signal generating mechanism for generating the measured sound signal and transmitted to the signal receiving mechanism, with the first connector and the sound signal receiving device; mechanism for receiving the measured sound signal and transmitted to the main control board has second connectors and a receiving device; the main control mechanism comprises a control panel, a high pass filter and computer system. The invention has the advantages of non-contact, not influenced by external environmental factors, that do not need to contact with the material to be measured to detect the contents of the container volume, and can detect a variety of materials, mixture of liquid, solid or liquid.

【技术实现步骤摘要】
一种音频料位检测系统及方法
本专利技术涉及声音处理
，具体而言，涉及一种音频料位检测系统及方法。
技术介绍
随着现代社会的发展，人们对猪肉的需求不断上涨，提供一种智能、科学、高效的养猪系统是非常有必要的。然而一代又一代养猪系统的研发以及投入使用却呈现了一个个的问题，比如大规模检查猪只的患病情况，大规模对猪棚进行清理，定时更换猪饲料等等。拿更换猪饲料来说，容器中投入一定饲料，猪只食用后到底剩余多少，饲养员怎样判断是否应该添加猪饲料等问题，必须有一定的参考标准。这就需要我们开发一种料位检测系统，只能检测，定时更新，干净、高效、卫生，实现真正的智能化饲养。但是现有的检测系统必须直接接触容器内的物料才可以进行测量，而且当物料是固液混合物时，测量结果容易不准确等等，本专利技术提出了一种新的音频料位检测系统以克服这些难点。
技术实现思路
针对现有技术的缺点，本专利技术提供了一种音频料位检测系统，用于检测养猪场中容器的料位，包括：信号发生机构、信号接收机构和主控制机构；其中信号发生机构具有第一连接器和发声装置，用于产生待测声音信号并传递至信号接收机构；信号接收机构具有第二连接器和接收装置，用于接收待测声音信号并传递至主控制机构；主控制机构包括控制面板、高通滤波器以及计算机系统。优选地，发声装置可以是喇叭且接收装置可以是扬声器。优选地，发声装置通过电缆与第一连接器连接，且接收装置通过电缆与第二连接器连接。优选地，第一连接器和第二连接器分别连接至主控制机构的两端。优选地，发声装置上下分别设置有发声装置上盖和发声装置下盖，用于保护发声装置；且对应地，接收装置上下分别设置有接收装置上盖和接收装置下盖，用于保护接收装置。优选地，发声装置和接收装置分别使用双面胶或其他固定装置固定在待测容器的两端。优选地，高通滤波器可以是切比雪夫高通滤波器，用于滤去直流信号。优选地，计算机系统包含软件系统，用于对经高通滤波器处理后的数据进行数学转换并比较结果。优选地，本专利技术提供一种音频料位检测方法，所述方法包括以下步骤：A、利用音频料位检测装置测出空容器的检测值；B、依次等量的向容器中增加物料，声音信号经过容器传播后通过高通滤波器和计算机系统计算得出检测值，记录该检测值，然后持续增加物料，直到加满容器为止，将所有的检测值统计出，做出体积与检测值的模板对应列表，其中物料不同时，需要建立不同的模板对应列表；C、在应用时，利用音频料位检测装置测出待检测装置内的测量值，将该测量值与模板对应列表进行一一比照，即可测出物料在容器内的体积。优选地，上述步骤A、B、C的检测过程如下：通过信号发生机构播放语音，声音经容器传播后由信号接收机构采集，然后再由主控制机构中的高通滤波器进行预处理，最后计算机系统对预处理后的信号进行特征提取，最终输出结果。根据本专利技术所述的音频料位检测系统具备如下有益效果：本专利技术通过设置一种音频料位检测系统及其对应方法，实现对猪棚中容器内物料的检测，即，控制面板控制发声装置发出声音，经过容器内物料的传播，由接收装置接收，然后把音频信号传递至主控制机构，经过高通滤波器的预处理后，对处理后的信号进行特征提取，最后与参照模板依据准则进行对比，然后输出结果，系统可以根据该输出结果判断下一步应该进行何种指示。本专利技术的目的是，在不受外界环境因素的影响下实现非接触式，即不需要跟待测物料进行接触的方式，对容器中物料的体积进行检测，并且能够检测多种物料，液体、固体或者固液的混合物。附图说明为了更好地理解本专利技术，下面将结合附图对本专利技术实施例进行说明，其中：图1为根据本专利技术一实施例的音频料位检测系统的结构示意图；图2为根据本专利技术的音频料位检测系统的信号发生机构的结构示意图；图3为根据本专利技术的音频料位检测系统的信号接收机构的结构示意图；图4为根据本专利技术的音频料位检测系统的主控制机构的结构示意图；图5为根据本专利技术的音频料位检测方法的流程框图；图6为图5中所示的音频料位检测方法中预处理的流程框图；图7为图5中所示的音频料位检测方法中特征提取的流程框图。其中，10为信号发生机构，20为信号接收机构，30为主控制机构，40为电缆，101为第一连接器，102为发声装置上盖，103为发声装置，104为发声装置下盖，105为双面胶，201为第二连接器，202为接收装置上盖，203为接收装置，204为接收装置下盖，301为高通滤波器，302为控制面板。具体实施方式以下将结合实施例和附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本专利技术的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。参考图1，图1中示出了根据本专利技术的具体实施例的一种音频料位检测系统，用于检测容器的料位，包括：信号发生机构10、信号接收机构20和主控制机构30；其中信号发生机构10具有第一连接器101、发声装置103、发声装置上盖102和发声装置下盖104，用于产生待测声音信号并传递至信号接收机构20；信号接收机构20具有第二连接器201、接收装置上盖202、接收装置下盖204以及接收装置203，用于接收待测声音信号并传递至主控制机构30；所述主控制机构30包括控制面板302、高通滤波器301以及计算机系统。参考图2和3，信号发生机构10通过第一连接器101连接至主控制机构30，信号接收机构20通过第二连接器201连接至主控制机构30。通常，第一连接器101和第二连接器201分别设置在主控制机构30或者容器的两端，换言之，第一连接器101和第二连接器201是相对地设置的。当控制面板302分别控制信号发生机构10和信号接收机构20时，由信号发生机构10发出的声音信号在容器中传播，被信号接收机构20所接收。由于本专利技术的应用环境是在猪圈中，为了保证仪器不受损，信号发生机构10和信号接收机构20都采用上下盖来进行保护，并且通过双面胶105固定。如果不能用胶带固定，导致信号发生机构10或者信号接收机构20移位，那么在测量过程中，声音的传递就会受到距离等影响，甚至有可能声音没有经过容器就已经被接收。那么，我们的测量结果肯定是有巨大偏差的。优选的，双面胶105可以是3MVHB4910胶或者TESA62505泡棉胶。在今后的生产过程中，只要能够达到固定信号发生机构10和信号接收机构20的目的，任何固定装置都是可行的。根据本专利技术的一优选的实施例，信号发生机构10的发声装置103可以是喇叭。根据生产需要，或者频率选择需要，可以设计不同的电路来发出声音信号，甚至可以借助于扬声器等。此外，发声装置103可以内置A/D芯片，用于将发声装置103所发出的声音模拟信号转换为数字信号，使其以数字信号的方式传输。根据本专利技术的一优选的实施例，信号接收机构20中的接收装置203可以是麦克风。麦克风作为一种传声器可以将声音信号转换为音频信号，需要注意的是，为了保证声音的高保真以及后续处理，传声器比传感器更优。此外，接收装置203可以内置D/A芯片，用于将穿过容器的数字信号转换为模拟信号。参考图4，图4为根据本专利技术的主控制机构30的结构示意图。主控制机构30中的高频滤波器301可以是切比雪夫高频滤波器，目的是对采集来的声音信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种音频料位检测系统，用于检测容器的料位，其特征在于，包括：信号发生机构（10）、信号接收机构（20）和主控制机构（30）；其中所述信号发生机构（10）具有第一连接器（101）和发声装置（103），用于产生待测声音信号并传递至所述信号接收机构（20）；所述信号接收机构（20）具有第二连接器（201）和接收装置（203），用于接收待测声音信号并传递至所述主控制机构（30）；所述主控制机构（30）包括控制面板（302）、高通滤波器（301）以及计算机系统。

【技术特征摘要】
1.一种音频料位检测系统，用于检测容器的料位，其特征在于，包括：信号发生机构（10）、信号接收机构（20）和主控制机构（30）；其中所述信号发生机构（10）具有第一连接器（101）和发声装置（103），用于产生待测声音信号并传递至所述信号接收机构（20）；所述信号接收机构（20）具有第二连接器（201）和接收装置（203），用于接收待测声音信号并传递至所述主控制机构（30）；所述主控制机构（30）包括控制面板（302）、高通滤波器（301）以及计算机系统。2.根据权利要求1所述的一种音频料位检测系统，其特征在于，其中所述发声装置（103）是喇叭且所述接收装置（203）是扬声器。3.根据权利要求1所述的一种音频料位检测系统，其特征在于，其中所述发声装置（103）通过电缆（40）与第一连接器（101）连接，且所述接收装置（203）通过电缆（40）与第二连接器（201）连接。4.根据权利要求1所述一种音频料位检测系统，其特征在于，其中所述第一连接器（101）和第二连接器（201）分别连接至所述主控制机构（30）的两端。5.根据权利要求1所述的一种音频料位检测系统，其特征在于，其中所述发声装置（103）上下分别设置有发声装置上盖（102）和发声装置下盖（104），用于保护所述发声装置（103）;且对应地，所述接收装置（203）上下分别设置有接收装置上盖（202）和接收装置下盖（204），用于保护所述接收装置（203...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾广燕，杨栋，林序周，游波，赵小奕，
申请(专利权)人：珠海智牧互联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44