一种应用于工业声学智能感知的边端采集设备制造技术

本发明专利技术公开了一种应用于工业声学智能感知的边端采集设备，包括至少一个传感器、采集部分、采集控制器、数据处理器和边端AI处理器；采集部分包括至少一个AD采集芯片；采集部分采样由传感器获得的声学信号；采集控制器控制各个AD采样芯片按同一个采样频率同步采样，按采样频率连续不间断把采样后数据送到数据处理器；数据处理器对AD采样数据进行预处理后送到边端AI处理器；边端AI处理器把预处理后的AD采样数据输入各种数学模型、己经训练好的AI模型或数学公式，进行分析得出结果。本发明专利技术可以对主动发声或被动发声的产品载体，进行声学信息分析，获得对产品的品质、故障、差异化、缺陷、分类等的分析结果，检测结果准确，安全可靠。安全可靠。安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于工业声学智能感知的边端采集设备


[0001]本专利技术涉及声学检测
，具体涉及一种应用于工业声学智能感知的边端采集设备。

技术介绍

[0002]我国发展成为制造强国过程中存在智能化技术体系不健全、核心技术亟待突破，以及智能化技术产业应用水平不高等问题，新一代人工智能与制造领域技术的融合，可快速提升制造业的智能化水平，加速我国从制造大国走向制造强国的进程。目前，大数据、芯片、GPU等技术迅猛发展，人工智能AI发展所处的条件和环境已经发生了巨大变化，人工智能正从学术牵引转化为需求牵引，并向着云、边、端相融合的智能系统发展。
[0003]声学检测是对蕴含待测物体状态、工艺、尺寸、缺陷等信息的声音信号进行采集分析，实现故障辨识的无损检测方法；因此，声学检测在工业故障诊断中具有广阔的发展前景。制冷产品、五轴数控刀具磨床装备零部件、自动装配线等的部分故障，主要依靠人听来检测和排查。而人听检测的准确性、效率、结果一致性和可靠性都较低。本专利技术拟依靠声像智能感知技术解决上述问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术提出一种应用于工业声学智能感知的边端采集设备。
[0005]本专利技术通过以下技术手段解决上述问题：
[0006]一种应用于工业声学智能感知的边端采集设备，包括至少一个传感器、采集部分、采集控制器、数据处理器和边端AI处理器；所述采集部分包括至少一个AD采集芯片；
[0007]每个传感器连接一个AD采集芯片；
>[0008]所述传感器用于收集声学信号；
[0009]所述采集部分采样由传感器获得的声学信号；
[0010]所述采集控制器控制各个AD采样芯片按同一个采样频率同步采样，按采样频率连续不间断把采样后数据送到数据处理器；
[0011]所述数据处理器收到AD采样数据后，对AD采样数据进行预处理后送到边端AI处理器；
[0012]所述边端AI处理器把预处理后的AD采样数据输入各种数学模型、己经训练好的AI模型或数学公式，进行分析得出结果。
[0013]进一步地，所述采集部分还包括数字输入口、IO输出口和总线接口。
[0014]进一步地，所述采集控制器还通过总线接口获取信息，并送到数据处理器中进行处理，边端AI处理器处理后得出结果；所述采用控制器还按采样频率连续不间断采样数字输入口的数字输入信号送到数据处理器，边端AI处理器处理后得出结果。
[0015]进一步地，所述边端AI处理器的结果信息通过显示器显示，或通过以太网输出给
其它系统,或传给采集控制器，通过采集控制器从IO输出口或总线接口输出给其它系统。
[0016]进一步地，所述总线接口和边端AI处理器用于设备与其它系统通讯，总线接口接受对设备的指令，边端AI处理器传送设备处理的结果；对设备的指令包含采集开始、结束、传送数据规定时间长度t1、采样频率、AD的放大倍数、当前声音对象数据标签q、规定时间间隔t2和数据处理指定要求格式。
[0017]进一步地，所述采集控制器对每个AD采集芯片进行控制，控制AD采样芯片的放大倍数，从而实现各个AD采样芯片的增益独立可调。
[0018]进一步地，所述数据处理器按数字输入口的数字输入触发时间点开始，发送规定时间长度t1的数据到边端AI处理器；按总线接口接收到命令中的时间点开始，发送规定时间长度t1的数据到边端AI处理器。
[0019]进一步地，数据处理器预处理中，根据数字输入口的数字输入信号或总线接口接收到命令信息为AD数据打标签，从而实现AI模型数据自动打标，该数字输入信号或命令信息为当前声音对象数据标签q。
[0020]进一步地，所述采集控制器收到数字输入口的数字输入触发时,按规定时间间隔t2向数字模拟IO口输出信号，如果规定时间间隔t2内收到边端AI处理器的分析结果是不输出信号，则取消数字模拟IO口输出，从而实现精准数字模拟IO输出控制。
[0021]进一步地，所述应用于工业声学智能感知的边端采集设备还包括基准源，采集控制器关闭传感器输入，开启基准源，基准源向各个AD采集芯片输入基准电压，再由数据处理器从采集控制器得到的电压值与基准电压值相计较，获得各个AD采集芯片的偏差值；后面数据预处理时用偏差值对AD采集芯片采集的数据进行修正，从而实现采集设备的自动校准功能。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少包括：
[0023]本专利技术边端采集设备可以对主动发声或被动发声的产品载体，进行声学信息采集、数据处理和分析，然后获得对产品的品质、故障、差异化、缺陷、分类等的分析结果，并实时输出分析结果，检测结果准确，安全可靠。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1是本专利技术应用于工业声学智能感知的边端采集设备的结构示意图。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图和具体的实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。需要指出的是，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]如图1所示，本专利技术提供一种应用于工业声学智能感知的边端采集设备，包括至少
一个传感器、采集部分、采集控制器、数据处理器和边端AI处理器；采集部分包括至少一个AD采集芯片和数字输入口，可以有IO输出口，可以有总线接口。
[0028]传感器用于收集声学信号，AD采集芯片采样由传感器获得的声学信号，由采集控制器送入数据处理器，数据处理器对数据进行处理后送入边端AI处理器，边端AI处理器对数据进行分析后得出结果；此外，采集控制器还会通过数字输入口或总线接口获取信息，并送到数据处理器中进行处理；边端AI处理器处理后得出结果。
[0029]边端AI处理器的结果信息可以是通过显示器显示，可以是通过以太网输出给其它系统，或传给采集控制器，通过采集控制器从IO输出口或总线接口输出给其它系统。
[0030]总线接口和边端AI处理器可用于设备与其它系统通讯，总线接口可以接受对设备的指令，边端AI处理器可以传送设备处理的结果；对设备的指令可以包含采集开始、结束、传送数据规定时间长度t1、采样频率、AD的放大倍数、当前声音对象数据标签q、规定时间间隔t2、数据处理指定要求格式等。
[0031]采集设备具有自动校准功能；由采集控制器关闭传感器输入，开启基准源，基准源向各个AD采样芯片输入基准电压，再由数据处理器从采集控制器得到的电压值与基准电压值相计较，获得各个AD采样芯片的偏差值；后面数据预处理时用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于工业声学智能感知的边端采集设备，其特征在于，包括至少一个传感器、采集部分、采集控制器、数据处理器和边端AI处理器；所述采集部分包括至少一个AD采集芯片；每个传感器连接一个AD采集芯片；所述传感器用于收集声学信号；所述采集部分采样由传感器获得的声学信号；所述采集控制器控制各个AD采样芯片按同一个采样频率同步采样，按采样频率连续不间断把采样后数据送到数据处理器；所述数据处理器收到AD采样数据后，对AD采样数据进行预处理后送到边端AI处理器；所述边端AI处理器把预处理后的AD采样数据输入各种数学模型、己经训练好的AI模型或数学公式，进行分析得出结果。2.根据权利要求1所述的应用于工业声学智能感知的边端采集设备，其特征在于，所述采集部分还包括数字输入口、IO输出口和总线接口。3.根据权利要求2所述的应用于工业声学智能感知的边端采集设备，其特征在于，所述采集控制器还通过总线接口获取信息，并送到数据处理器中进行处理，边端AI处理器处理后得出结果；所述采用控制器还按采样频率连续不间断采样数字输入口的数字输入信号送到数据处理器，边端AI处理器处理后得出结果。4.根据权利要求2所述的应用于工业声学智能感知的边端采集设备，其特征在于，所述边端AI处理器的结果信息通过显示器显示，或通过以太网输出给其它系统,或传给采集控制器，通过采集控制器从IO输出口或总线接口输出给其它系统。5.根据权利要求2所述的应用于工业声学智能感知的边端采集设备，其特征在于，所述总线接口和边端AI处理器用于设备与其它系统通讯，总线接口接受对设备的指令，边端AI处理器传送设备处理的结果；对设备的指令包含采集开始、结束、传送数据规定时间长度t1、采样频率、AD的放...

【专利技术属性】
技术研发人员：周松斌，李昌，邱泽帆，刘忆森，
申请(专利权)人：广东省科学院智能制造研究所，
类型：发明
国别省市：