基于多通道声传感器随机阵列的工业设备故障检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供基于多通道声传感器随机阵列的工业设备故障检测装置，应用于工业设备的故障检测，装置包括：传感器阵列单元、信号处理单元、工控数据检测单元、电源单元及单元承载壳体，传感器阵列单元，其为不少于2种的传感器阵列，传感器阵列单元安装于单元承载壳体的外缘；信号处理单元，其为可编程阵列，信号处理单元藕接于传感器阵列单元，信号处理单元；工控数据检测单元，其藕接于信号处理单元，工控数据检测单元及工控数据检测单元安装于单元承载壳体上；电源单元，其连接传感器阵列单元、信号处理单元、工控数据检测单元，电源单元固定安装于单元承载壳体上。本实用新型专利技术能够通过声学监控，对设备异常及时识别和定位。对设备异常及时识别和定位。对设备异常及时识别和定位。

【技术实现步骤摘要】
基于多通道声传感器随机阵列的工业设备故障检测装置


[0001]本技术涉及工业设备故障诊断技术，具体是基于多通道声传感器随机阵列的工业设备故障检测装置。

技术介绍

[0002]伴随科技的迅速发展，智能化工业设备及交通工具已经实现了广泛的应用。这些设备车辆极大的满足了人民生活，出行等的需求。但是设备在运行中都会出现运行故障，例如电力设备的局部放电，火车轴承故障，工业设备在运行中的故障等。
[0003]针对这些故障行业内出现了诸多检测方式，如电流检测，光测，振动监测等，例如专利号为202011454355.X的《水处理设备的故障检测方法及故障检测装置》，可根据检测到的电流值以及上一时段内的确定的器件运行结果确定本时段内水处理设备的具体故障点，从而在水处理设备运行过程中器件运行状态，进而确定发生故障的器件和设备的故障点。但是到目前为止，此类检测方式都存在的布局不方便，检测不全面等诸多问题。造成目前诸多项目的检测都是由受专业训练的人员完成，无法实现不同场景中的自动化监测，且装置不适于携带和适配调整检测功能和检测对象。耗费了大量人力物力，并且由于是人来操作和检测，会存在误判，漏判等问题，造成隐患。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题在于提高了工业设备故障检测装置的适配性，提供简化装备检测操作的基于多通道数据的工业设备故障检测装置。
[0005]本技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：基于多通道声传感器随机阵列的工业设备故障检测装置应用于工业设备的故障检测，所述装置包括：传感器阵列单元、信号处理单元、工控数据检测单元、电源单元及单元承载壳体，
[0006]所述传感器阵列单元，其为不少于2种的传感器阵列，所述传感器阵列单元安装于所述单元承载壳体的外缘；
[0007]所述信号处理单元，其为可编程阵列，所述信号处理单元藕接于所述传感器阵列单元；
[0008]所述工控数据检测单元，其藕接于所述信号处理单元，所述工控数据检测单元及所述信号处理单元安装于所述单元承载壳体上；
[0009]电源单元，其连接所述传感器阵列单元、所述信号处理单元、所述工控数据检测单元，所述电源单元固定安装于所述单元承载壳体上。通过本方案的设备，可以实现对大中型或关键机电设备的运转状态进行声学监控，如果出现异常能够第一时间报警检修，可以避免事故的发生，节约大量人力物力。本技术能够通过传感器阵列针对不同检测对象及检测场景的适应性调整，满足各种不同检测工作需要。
[0010]作为更具体的技术方案，传感器阵列单元，包括：传感器连接件、传感器转接板和可调传感器阵列，
[0011]所述传感器连接件固定连接于所述单元安装壳体；
[0012]所述可调传感器阵列通过所述传感器连接件固设于所述单元承载壳体上；
[0013]所述传感器转接板，其输入端连接所述可调传感器阵列，所述传感器转接板的输出端连接所述信号处理单元，本设备在用于不同的应用场景时，可以根据要监测的目标声音信号特征，根据传感器的例如音频参数，选择合适的声学传感器，提高了检测装置的适配性。
[0014]作为更具体的技术方案，所述传感器转接板的输入端集成有音频传感连接器、图像传感连接器；所述传感器转接板的输出端设有信号输出连接器。
[0015]作为更具体的技术方案，所述可调传感器阵列包括：音频传感器组和图像传感器组；
[0016]所述音频传感器组，所述音频传感器组为64通道声传感器；
[0017]所述图像传感器组，其为摄像头，所述图像传感器组和所述音频传感器组集成于所述传感器阵列。
[0018]作为更具体的技术方案，所述音频传感器组，其包括不少于2个频段的音频传感器，阵列子板负责拾取声音信号和采集图像，拾取到的PDM声音数字信号送入FPGA的PL模块解调，本技术同时兼容声音频段和超声波频段，另外通过麦克风阵列拾取的多通道声音信号进行处理，以实现通过声音识别进行故障定位。
[0019]作为更具体的技术方案，所述信号处理单元，包括：信号解调组件和工控信号发送组件；
[0020]所述信号解调组件，其为信号恢复电路；
[0021]所述工控信号发送组件，其藕接所述信号解调组件。解调后通过FPGA的PS端发送至工控机进行信号解析判断处理。
[0022]作为更具体的技术方案，工控数据检测单元为工控板，包括：信号解析组件、故障信号处理组件和数据转发组件，
[0023]所述信号解析组件，其设置于所述工控检测单元与所述信号处理单元的连结处；
[0024]所述故障信号处理组件，其连接于所述故障信号处理组件；
[0025]所述数据转发组件，其为一接口板，所述数据转发组件连接于所述信号解析组件。本技术提供的基于多通道声传感器随机阵列的工业设备故障检测装置实时捕捉被监测体影像，用于和前述声音信号处理后的结果进行叠加，形成声场图，从而实现可视化的对故障点的定位和指示，本技术能够精确地定位声波超声波故障发出的位置。本技术在工业设备故障监测场景中，突破了传统的通过电流、电压、震动、图像、超声等使用间接状态进行监测检测的方法，提高了故障检测工作的效率。
[0026]作为更具体的技术方案，所述故障信号处理组件包括：故障识别元件和故障定位元件；所述故障识别元件和所述故障定位元件集成于所述故障信号组件中。
[0027]作为更具体的技术方案，所述电源单元，包括：外接电源插口、蓄电供能元件、供能处理元件和防雷部件；
[0028]所述电源插口和所述蓄电供能元件连接于所述供能处理元件；
[0029]所述防雷部件，其为一板体，所述防雷部件盖设于所述电源单元上。用户使用时可就近取交流220V不间断电源给系统供电，电源断电时也可以依靠配套的电池管理系统对系
统供电，不但可以现场检测故障，也可以实现7*24小时的设备监控，本技术可适用于室内/外等不同检测场地，自带电源，具有较好的装置携行性。
[0030]本技术相比现有技术具有以下优点：通过本方案的设备，可以实现对大中型或关键机电设备的运转状态进行声学监控，如果出现异常能够第一时间报警检修，可以避免事故的发生，节约大量人力物力。本技术能够通过传感器阵列针对不同检测对象及检测场景的适应性调整，满足各种不同检测工作需要。本设备在用于不同的应用场景时，可以根据要监测的目标声音信号特征，根据传感器的例如音频参数，选择合适的声学传感器，提高了检测装置的适配性。本技术提供的基于多通道声传感器随机阵列的工业设备故障检测装置实时捕捉被监测体影像，用于和前述声音信号处理后的结果进行叠加，形成声场图，从而实现可视化的对故障点的定位和指示，能够精确地定位声波超声波故障发出的位置。此外，本技术可适用于室内/外等不同检测场地，自带电源，具有较好的装置携行性。
附图说明
[0031]图1是基于多通道声传感器随机阵列的工业设备故障检测装置结构示意图；
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于多通道声传感器随机阵列的工业设备故障检测装置，其特征在于，应用于工业设备的故障检测，所述装置包括：传感器阵列单元、信号处理单元、工控数据检测单元、电源单元及单元承载壳体，所述传感器阵列单元，其为不少于2种的传感器阵列，所述传感器阵列单元安装于所述单元承载壳体的外缘；所述信号处理单元，其为可编程阵列，所述信号处理单元藕接于所述传感器阵列单元；所述工控数据检测单元，其藕接于所述信号处理单元，所述工控数据检测单元及所述信号处理单元安装于所述单元承载壳体上；电源单元，其连接所述传感器阵列单元、所述信号处理单元、所述工控数据检测单元，所述电源单元固定安装于所述单元承载壳体上。2.根据权利要求1所述的基于多通道声传感器随机阵列的工业设备故障检测装置，其特征在于，所述传感器阵列单元，包括：传感器连接件、传感器转接板和可调传感器阵列，所述传感器连接件固定连接于所述单元安装壳体；所述可调传感器阵列通过所述传感器连接件固设于所述单元承载壳体上；所述传感器转接板，其输入端连接所述可调传感器阵列，所述传感器转接板的输出端连接所述信号处理单元。3.根据权利要求2所述的基于多通道声传感器随机阵列的工业设备故障检测装置，其特征在于，所述传感器转接板的输入端集成有音频传感连接器、图像传感连接器；所述传感器转接板的输出端设有信号输出连接器。4.根据权利要求2所述的基于多通道声传感器随机阵列的工业设备故障检测装置，其特征在于，所述可调传感器阵列包括：音频传感器组和图像传感器组；所述音频传感器组，所述音频传感器组为64通道声传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：代金良，胡晓宇，李宁，李楠，刘昭，李宇，
申请(专利权)人：大连赛听科技有限公司，
类型：新型
国别省市：