CN113589229A - 一种多阵列噪声定位的目标定位装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线电波测距技术领域，具体为一种多阵列噪声定位的目标定位装置，包括麦克风组件、底座、和处理器，麦克风组件包括中心麦克风、基础麦克风和组合麦克风，中心麦克风、基础麦克风和组合麦克风处于同一个平面上，麦克风组件处于同一个平面上能够减少计算过程中的误差，中心麦克风为固定设置，基础麦克风能够在固定轨道上进行移动或跟随固定轨道旋转，组合麦克风以一个中心点进行旋转，通过中心麦克风、基础麦克风和组合麦克风的组合移动能够形成不同阵元间距和不同拓扑结构的麦克风阵列，使得定位装置在不同的环境中使用不同的阵列和间距，获得更加精确的定位效果。本发明还公开了上述装置的使用方法。

Description

一种多阵列噪声定位的目标定位装置及使用方法

技术领域

本发明涉及无线电波测距技术领域，具体为一种多阵列噪声定位的目标定位装置及使用方法。

背景技术

麦克风阵列接收到的声源信号具有空间和时间以及频率上三个方面的特性，麦克风阵列所接收到的空间信息直接确定了声源位置的信息，因此，对空间参数的准确估计是提高声源定位精度的决定因素，而决定空间参数的直接因子有阵元间距、阵元个数、声源传播时延、声源距离等，而间接因素就比较多了，如阵元几何位置、外界噪声干扰、麦克风阵列的同步性、环境的温度湿度、室内混响和空间反射折射等等。

阵列的拓扑结构和阵元间距的大小对声源定位的精确度起着至关重要的位置，在不同的环境下，通过合理的阵列结构和阵元距离，能够达到最优的声源定位效果。在机械的运行中，机械的摩擦、转动等都会产生噪音，这些噪音的变化会直接反映出机械的运行状态，当出现新的噪音时，背景噪音往往会掩盖这些轻微噪音，但此时机械的运行可能出现了故障，通过声源定位能够将背景噪音通过算法过滤掉，然后对这些新噪点进行找寻，通过此方法有效的起到预防的作用，确保机械运行的稳定性和安全性，但是在一些矿山机械的运行中，机械往往比较大，环境比较多变复杂，且可能存在多个噪点，现有的声源定位装置往往不能够对噪点进行精确的定位。且在通过声源进行定位的过程中，因为结果是通过算法计算得出，得出的这种结果需要通过外部设备进行显示，但是在声源定位的现场，受限于环境的限制，如恶劣的工作环境、厂区电源与实际电源不匹配，和外部设备的体积和不便于移动等因素，外部设备往往不能够跟随声源阵列进行使用，使得测量出的噪点不能够及时的进行标记，且在机械状态的运行中，还需要对机械噪点位置的振动值进行测量，为了减少重复工作，还需要一种能够根据声源定位结果实时进行指示的位置指示机构来增加工作效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多阵列噪声定位的目标定位装置及使用方法，以改善上述背景技术中提出现有声源定位装置往往不能够对噪点进行精确的找寻的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多阵列噪声定位的目标定位装置，包括：麦克风组件和底座和处理器，所述麦克风组件包括中心麦克风、基础麦克风和组合麦克风，所述中心麦克风、基础麦克风和组合麦克风处于同一个平面上，麦克风组件处于同一个平面上能够减少计算过程中的误差，所述中心麦克风为固定设置，所述基础麦克风能够在固定轨道上进行移动或跟随固定轨道旋转，所述组合麦克风以一个中心点进行旋转，通过所述中心麦克风、基础麦克风和组合麦克风的组合移动能够形成不同阵元间距和不同拓扑结构的麦克风阵列，适用不同的使用环境，以获得最优的定位效果，所述底座的内侧固定连接有蓄电池，蓄电池用于提供电源的供应，所述底座的顶端固定连接有用于存储数据的存储模块和用于传输数据的无线传输模块，设置的存储模块会将声音数据持续的进行存储，便于后续对故障源的分析，设置的无线传输模块能够将定位装置与外设的设备进行连接和数据的交换。

进一步的，所述中心麦克风的数量为1个，所述基础麦克风和组合麦克风的数量相同，所述基础麦克风和组合麦克风的数量均为4个。

进一步的，所述底座的顶端固定连接有支撑板，所述支撑板呈圆环状设置，支撑板起到连接和支撑的作用，所述支撑板的内侧转动设置有连接轴，连接轴的设置能够带动基础麦克风进行旋转，来形成不同的阵列和阵元间距，所述连接轴的前端固定连接有与中心麦克风的后侧固定连接。

进一步的，所述连接轴的前端外侧均匀的固定连接有连接杆，所述连接杆呈“V”型设置，连接杆的V型结构能够为组合麦克风的移动预留空间，所述连接杆的数量为4个，所述连接杆上开设有开口槽，开口槽为基础麦克风的导轨，所述开口槽的内侧与基础麦克风的后端外侧滑动连接。

进一步的，所述连接杆上的外侧一端设置有拉簧，所述拉簧的两端分别与连接杆的一端内侧和基础麦克风的后端外侧固定连接，拉簧使基础麦克风存在一个向外侧运动的力，使基础麦克风能够到达连接杆的最外侧，所述连接杆的内侧滑动连接有第一拉绳，四个所述第一拉绳的一端分别与基础麦克风的后端外侧固定连接，当拉动第一拉绳时，第一拉绳会克服拉簧的拉力将基础麦克风拉向连接杆的内侧，另一端朝连接轴的前端内侧延伸并与其他三个所述第一拉绳的另一端相连接。

进一步的，所述支撑板的后侧中央位置处固定连接有第二电机，所述第二电机的主轴末端固定连接有转盘，转盘一方面起到传动的作用，确保第二电机的输出力能够到达连接杆，一方面起到支撑和固定的作用，所述转盘转动设置在支撑板的内侧，所述转盘的后侧与支撑板的内侧滑动连接。

进一步的，所述转盘的前端固定连接有固定杆，所述固定杆的另一端与连接轴的外侧固定连接，所述连接轴的内侧滑动连接有第二拉绳，当第二拉绳拉动第一拉绳时，将基础麦克风拉回，第二拉绳起到连接和拉动的作用，所述第二拉绳的前端与四个所述第一拉绳的连接点固定连接。

进一步的，所述转盘的内侧中央位置处固定连接有第三电机，所述第三电机的主轴末端固定连接有绕线杆，所述绕线杆的外侧与第二拉绳的后端外侧固定连接，第三电机工作，第三电机带动绕线杆转动，在绕线杆的转动过程中，绕线杆会对第二拉绳进行收紧，第二拉绳拉动第一拉绳将基础麦克风拉到开口槽内侧的极限位置。

进一步的，所述支撑板的前端通过转轴转动连接有齿轮，所述转轴为阻尼转轴，阻尼转轴能够通过阻力对基础麦克风的位置进行固定，防止基础麦克风在运动之后出现晃动，所述齿轮的数量为4个，四个所述齿轮的圆心的连线处在同一个圆上，这种设置能够使得一个转环带动4个齿轮同步转动，所述齿轮的前端固定连接有转杆，所述转杆的前端与组合麦克风的后端固定连接，转环的转动带动齿轮进行转动，齿轮的转动会通过转杆带动组合麦克风向内侧运动，当齿条完全滑过齿轮后，组合麦克风处于相邻的中心麦克风和基础麦克风的正中间位置，阻尼转轴能够通过阻力对基础麦克风的位置进行固定。

进一步的，所述支撑板的前端内侧滑动连接有转环，所述转环的内侧固定连接有齿条，所述齿条的位置和数量与齿轮相对应，所述齿条的长度等于齿轮转动区间角度对应的圆周长度，这种设置能够对齿轮的转动角度进行限制，确保组合麦克风能够到达真确的位置。

进一步的，所述支撑板的顶端固定连接有第一电机，所述第一电机的主轴末端固定连接有主动轮，所述主动轮的外侧与转环的外侧相贴合，第一电机转动，第一电机转动带动转盘转动，转盘的转动带动转环逆时针进行转动，实现对齿轮的转动。

进一步的，所述底座的前端还固定连接有底板，所述底板的后侧设置有用于连接固定的圆杆，所述底板的前端中央位置处固定连接有中心杆，中心杆一方面能够将调整板顶住，一方面能够使调整板向一侧进行倾斜，所述底板的前端均匀的固定连接有平衡拉簧，均匀设置的平衡拉簧能够使调整板在静止状态下保持一种均衡的水平，所述平衡拉簧的前端固定连接有调整板，所述调整板的后侧中央位置处开设有凹槽，凹槽能够防止中心杆的脱离，所述调整板后侧的凹槽与中心杆的前端滑动连接，所述调整板的前端中央位置处固定连接有激光测振仪，激光测振仪发出的光线一方面能够起到临时标记的作用，一方面能够对噪点处的振动值进行检测，所述调整板和底板均呈倾斜状设置。

进一步的，所述底板后侧的圆杆外侧转动连接有第四电机，所述第四电机的主轴末端固定连接有侧滑板，所述侧滑板转动设置在底板和调整板的外侧，所述侧滑板的顶端固定连接有连接板，设置的第四电机根据处理器处理的定位结果进行转动，在第四电机转动到需要的角度之后，转动的角度决定着激光测振仪的倾斜方向，所述连接板的数量为2个，位于左侧的所述连接板的顶端内侧滑动连接有调整杆，所述调整杆能够通过左右的滑动对调整板的前端边缘处进行挤压改变所述激光测振仪的角度，位于右侧的所述连接板的右端固定连接有第五电机，所述第五电机的主轴末端固定连接有丝杆，所述丝杆的前端与位于左侧的所述连接板的右侧转动连接，所述丝杆的外侧滑动连接有滑块，所述滑块的前端上侧与调整杆的后端固定连接，第五电机转动，第五电机会带动丝杆进行转动，丝杆的转动会带动滑块进行向左或向右的运动，当滑块向右运动时，滑块会带动调整杆向右运动将调整板的一侧边缘处压下，压下的深度决定着激光测振仪的倾斜角度，实现对激光测振仪的角度调整，使激光测振仪能够对噪点处进行测量。

一种通过多阵列噪声定位的目标定位装置进行定位的方法，包括：

步骤1，检查定位装置的初始状态，确定当基础麦克风和组合麦克风均处于最外侧，麦克风组件的阵列为圆型时，定位装置为初始状态；

步骤2，将定位装置移动到需要进行检测的机械的附近，首先根据现场的环境确定一个合适的阵列，装置中能够进行选择的阵列有圆形阵列和十字型阵列；

步骤3，根据选择的阵列，增加阵元间距，进行大范围的噪点找寻，确定噪点的大致位置；

步骤4，在找到噪点的大致位置后，将定位装置靠近找到的噪点，再次减小阵元间距，增加声源定位的精度，确定噪点的精确位置，在执行步骤2到步骤4的操作中，设置的存储模块会将声音数据持续的进行存储，便于后续对故障源的分析，设置的无线传输模块能够将定位装置与外设的设备进行连接和数据的交换。

步骤5，在噪点的位置被精确定位之后，设置的激光测振仪会根据声源定位的位置，转动角度，对噪点进行激光测振，激光测振仪测出的数据同样会被存储模块会进行存储，同时的，激光测振仪发出的光线会对照射在噪点上，工作人员能够通过该光线对噪点进行人工的标记对和拍摄。

进一步的，在步骤2中，需要十字阵列时，第一电机转动，第一电机转动带动转盘转动，转盘的转动带动转环逆时针进行转动，转环的转动带动齿轮进行转动，齿轮的转动会通过转杆带动组合麦克风向内侧运动，当齿条完全滑过齿轮后，组合麦克风处于相邻的中心麦克风和基础麦克风的正中间位置，阻尼转轴能够通过阻力对基础麦克风的位置进行固定，此时，十字阵列形成；

进一步的，在步骤4中，需要增加圆型阵列的间距以获得精确定位时，第三电机工作，第三电机带动绕线杆转动，在绕线杆的转动过程中，绕线杆会对第二拉绳进行收紧，第二拉绳拉动第一拉绳将基础麦克风拉到开口槽内侧的极限位置，第二电机转动，使基础麦克风的方位角分别处于45°、135°、225°和315°的位置，转动第一电机，使转环逆时针转动，使组合麦克风处于内侧的极限位置，此时，组合麦克风的方位角分别处于到0°、90°、180°和270°的位置，此时，圆形阵列的阵元间距缩小完成。

进一步的，在步骤5中，调整激光测振仪的角度时，设置的第四电机根据处理器处理的定位结果进行转动，在第四电机转动到需要的角度之后，转动的角度决定着激光测振仪的倾斜方向，第五电机转动，第五电机会带动丝杆进行转动，丝杆的转动会带动滑块进行向左或向右的运动，当滑块向右运动时，滑块会带动调整杆向右运动将调整板的一侧边缘处压下，压下的深度决定着激光测振仪的倾斜角度，实现对激光测振仪的角度调整，使激光测振仪能够对噪点处进行测量。

进一步的，在步骤3中，当使用十字阵列对噪点进行大范围定位时，中心麦克风和基础麦克风工作；当使用圆型阵列对噪点进行大范围定位时，基础麦克风和组合麦克风工作；

在步骤4中；当使用十字阵列对噪点进行精确定位时，中心麦克风、基础麦克风和组合麦克风工作；当使用圆型阵列对噪点进行精确定位时，基础麦克风和组合麦克风工作。

与现有技术相比，本发明的多阵列噪声定位的目标定位装置能够通过麦克风组件中的中心麦克风、基础麦克风和组合麦克风的不同排列和组合实现对麦克风组件阵列和阵元间距的改变，使得定位装置在不同的环境中使用不同的阵列和间距，获得更加精确的定位效果。

与现有技术相比，本发明的多阵列噪声定位的目标定位装置通过齿轮和转环等的设置能够使组合麦克风进行不同位置的同步调整，简单快速，齿条的长度限定和阻尼转轴的设置能够避免齿轮转动过多，带来位置调整时的不准确，确保阵列中的麦克风处在正确的位置，进一步确保声源定位的精确。

与现有技术相比，本发明的多阵列噪声定位的目标定位装置中的连接杆的V型结构和拉簧等的设置能够使基础麦克风进行位置调整，基础麦克风位置的调整和位移设计巧妙精准，同样确保了阵列中的麦克风处在正确的位置，进一步确保声源定位的精确。

与现有技术相比，本发明的多阵列噪声定位的目标定位装置通过激光测振仪、调整板等构件，能够根据此时的噪点位置对噪点进行临时的标记，方便工作人员对此处进行拍照留证，也同样能够获得此时噪点处的振动值，为机械运行状态分析提供更多的数据，在第四电机转动到需要的角度之后，转动的角度决定着激光测振仪的倾斜方向，当滑块向右运动时，滑块会带动调整杆向右运动将调整板的一侧边缘处压下，压下的深度决定着激光测振仪的倾斜角度，实现对激光测振仪的角度调整，使激光测振仪能够对噪点处进行测量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还能够根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的整体结构示意图。

图3为本发明图2中的A处安装结构示意图。

图4为本发明连接杆处的俯视剖开安装结构示意图。

图5为本发明麦克风组件初始位置的安装结构示意图。

图6为本发明图5中的B处安装结构示意图。

图7为本发明连接杆处的外观结构示意图。

图8为本发明转杆处的外观结构示意图。

图9为本发明麦克风十字型阵列结构的安装结构示意图。

图10为本发明调整板处的外观结构示意图。

图11为转环处的外观结构示意图。

图12为本发明麦克风圆型阵列结构减小阵列间距后的安装结构示意图。

图13为图11处的C安装结构示意图。

图中：a、中心麦克风；b、基础麦克风；c、组合麦克风；1、底座；2、存储模块；3、支撑板；4、转环；5、第一电机；6、主动轮；7、连接杆；8、第二电机；9、转盘；10、第三电机；11、连接轴；12、绕线杆；13、固定杆；14、第一拉绳；15、开口槽；16、拉簧；17、蓄电池；18、转杆；19、齿条；20、齿轮；21、无线传输模块；22、第二拉绳；23、激光测振仪；24、底板；25、第四电机；26、侧滑板；27、连接板；28、滑块；29、第五电机；30、丝杆；31、平衡拉簧；32、调整杆；33、中心杆；34、调整板；35、处理器。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制，为了更好地说明本发明的具体实施方式，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。

实施例1

请参阅图1-10 ，本发明提供一种技术方案：一种多阵列噪声定位的目标定位装置，包括麦克风组件、底座1和处理器35，麦克风组件包括中心麦克风a、基础麦克风b和组合麦克风c，中心麦克风a、基础麦克风b和组合麦克风c处于同一个平面上，麦克风组件处于同一个平面上能够减少计算过程中的误差，中心麦克风a为固定设置，基础麦克风b能够在固定轨道上进行移动或跟随固定轨道旋转，组合麦克风c以一个中心点进行旋转，通过中心麦克风a、基础麦克风b和组合麦克风c的组合移动能够形成不同阵元间距和不同拓扑结构的麦克风阵列，适用不同的使用环境，以获得最优的定位效果，底座1的内侧固定连接有蓄电池17，蓄电池17用于提供电源的供应，底座1的顶端固定连接有用于存储数据的存储模块2和用于传输数据的无线传输模块21，设置的存储模块2将声音数据进行存储，便于后续对故障源的分析，设置的无线传输模块21能够将定位装置与外部设备进行无线连接和数据交换。

具体的，中心麦克风a的数量为1个，基础麦克风b和组合麦克风c的数量相同，基础麦克风b和组合麦克风c的数量均为4个。

具体的，底座1的顶端固定连接有支撑板3，支撑板3呈圆环状设置，支撑板3起到连接和支撑的作用，支撑板3的内侧转动设置有连接轴11，连接轴11的设置能够带动基础麦克风b进行旋转，以形成不同的阵列和阵元间距，连接轴11的前端与中心麦克风a的后侧固定连接。

具体的，连接轴11的前端的外侧均匀的固定连接有连接杆7，连接杆7呈“V”型设置，连接杆7的V型结构能够为组合麦克风c的移动预留空间，连接杆7的数量为4个，连接杆7上开设有开口槽15，开口槽15为基础麦克风b的导轨，开口槽15的内侧与基础麦克风b的后端外侧滑动连接。

具体的，连接杆7上的外侧一端设置有拉簧16，拉簧16的两端分别与连接杆7的一端内侧和基础麦克风b的后端外侧固定连接，拉簧16使基础麦克风b存在一个向外侧运动的力，使基础麦克风b能够到达连接杆7的最外侧，连接杆7的内侧滑动连接有第一拉绳14，四个第一拉绳14的一端分别与基础麦克风b的后端外侧固定连接，当拉动第一拉绳14时，第一拉绳14会克服拉簧16的拉力将基础麦克风b拉向连接杆7的内侧，另一端朝连接轴11的前端内侧延伸并与其他三个第一拉绳14的另一端相连接。

具体的，支撑板3的后侧中央位置处固定连接有第二电机8，第二电机8的主轴末端固定连接有转盘9，转盘9一方面起到传动的作用，确保第二电机8的输出力能够到达连接杆7，一方面起到支撑和固定的作用，转盘9转动设置在支撑板3的内侧，转盘9的后侧与支撑板3的内侧滑动连接。

具体的，转盘9的前端固定连接有固定杆13，固定杆13的另一端与连接轴11的外侧固定连接，连接轴11的内侧滑动连接有第二拉绳22，当第二拉绳22拉动第一拉绳14时，将基础麦克风b拉回，第二拉绳22起到连接和拉动的作用，第二拉绳22的前端与四个第一拉绳14的连接点固定连接。

具体的，转盘9的内侧中央位置处固定连接有第三电机10，第三电机10的主轴末端固定连接有绕线杆12，绕线杆12的外侧与第二拉绳22的后端外侧固定连接，第三电机10工作，第三电机10带动绕线杆12转动，在绕线杆12的转动过程中，绕线杆12会对第二拉绳22进行收紧，第二拉绳22拉动第一拉绳14将基础麦克风b拉到开口槽15内侧的极限位置。

具体的，支撑板3的前端通过转轴转动连接有齿轮20，转轴为阻尼转轴，阻尼转轴能够通过阻力对基础麦克风b的位置进行固定，防止基础麦克风b在运动之后出现晃动，齿轮20的数量为4个，四个齿轮20的圆心的连线处在同一个圆上，这种设置能够使得一个转环4带动4个齿轮20同步转动，齿轮20的前端固定连接有转杆18，转杆18的前端与组合麦克风c的后端固定连接，转环4的转动带动齿轮20进行转动，齿轮20的转动会通过转杆18带动组合麦克风c向内侧运动，当齿条19完全滑过齿轮20后，组合麦克风c处于相邻的中心麦克风a和基础麦克风b的正中间位置，阻尼转轴能够通过阻力对基础麦克风b的位置进行固定。

具体的，支撑板3的前端内侧滑动连接有转环4，转环4的内侧固定连接有齿条19，齿条19的位置和数量与齿轮20相对应，齿条19的长度等于齿轮20转动区间角度对应的圆周长度，这种设置能够对齿轮20的转动角度进行限制，确保组合麦克风c能够到达真确的位置。

具体的，支撑板3的顶端固定连接有第一电机5，第一电机5的主轴末端固定连接有主动轮6，主动轮6的外侧与转环4的外侧相贴合，第一电机5转动，第一电机5转动带动转盘9转动，转盘9的转动带动转环4逆时针进行转动，实现对齿轮20的转动。

具体的，底座1的前端还固定连接有底板24，底板24的后侧设置有用于连接固定的圆杆，底板24的前端中央位置处固定连接有中心杆33，中心杆33一方面能够将调整板34顶住，一方面能够使调整板34向一侧进行倾斜，底板24的前端均匀的固定连接有平衡拉簧31，均匀设置的平衡拉簧31能够使调整板34在静止状态下保持一种均衡的水平，平衡拉簧31的前端固定连接有调整板34，调整板34的后侧中央位置处开设有凹槽，凹槽能够防止中心杆33的脱离，调整板34后侧的凹槽与中心杆33的前端滑动连接，调整板34的前端中央位置处固定连接有激光测振仪23，激光测振仪23发出的光线一方面能够起到临时标记的作用，一方面能够对噪点处的振动值进行检测，调整板34和底板24均呈倾斜状设置。

具体的，底板24后侧的圆杆外侧转动连接有第四电机25，第四电机25的主轴末端固定连接有侧滑板26，侧滑板26转动设置在底板24和调整板34的外侧，侧滑板26的顶端固定连接有连接板27，设置的第四电机25根据处理器35处理的定位结果进行转动，在第四电机25转动到需要的角度之后，转动的角度决定着激光测振仪23的倾斜方向，连接板27的数量为2个，位于左侧的连接板27的顶端内侧滑动连接有调整杆32，调整杆32能够通过左右的滑动对调整板34的前端边缘处进行挤压改变激光测振仪23的角度，位于右侧的连接板27的右端固定连接有第五电机29，第五电机29的主轴末端固定连接有丝杆30，丝杆30的前端与位于左侧的连接板27的右侧转动连接，丝杆30的外侧滑动连接有滑块28，滑块28的前端上侧与调整杆32的后端固定连接，在第四电机25带动调整杆32进行角度的调整之后，第五电机29转动，第五电机29会带动丝杆30进行转动，丝杆30的转动会带动滑块28进行向左或向右的运动，当滑块28向右运动时，滑块28会带动调整杆32向右运动将调整板34的一侧边缘处压下，压下的深度决定着激光测振仪23的倾斜角度，实现对激光测振仪23的角度调整，使激光测振仪23能够对噪点处进行测量。

通过采用上述技术方案：能够通过麦克风组件中的中心麦克风a、基础麦克风b和组合麦克风c的不同排列和组合实现对麦克风组件阵列和阵元间距的改变，使得定位装置在不同的环境中使用不同的阵列和间距，获得更加精确的定位效果，通过齿轮20和转环4等的设置能够使组合麦克风c进行不同位置的同步调整，简单快速，齿条19的长度限定和阻尼转轴的设置能够避免齿轮20转动过多，带来位置调整时的不准确，确保阵列中的麦克风处在正确的位置，进一步确保声源定位的精确，本发明中连接杆7的V型结构和拉簧16等的设置能够使基础麦克风b进行位置的调整，基础麦克风b位置的调整和位移设计巧妙精准，同样确保了阵列中的麦克风处在正确的位置，进一步确保声源定位的精确。

需要说明的是，本发明为一种多阵列噪声定位的目标定位装置及使用方法，该装置的工作方法如下：检查定位装置的初始状态，确定当基础麦克风b和组合麦克风c均处于最外侧，麦克风组件的阵列为圆型时，定位装置为初始状态，将定位装置移动到需要进行检测的机械的附近，首先根据现场的环境确定一个合适的阵列，装置中能够进行选择的阵列有圆形阵列和十字型阵列，根据选择的阵列，增加阵元间距，进行大范围的噪点找寻，确定噪点的大致位置，在找到噪点的大致位置后，将定位装置靠近找到的噪点，再次减小阵元间距，增加声源定位的精度，确定噪点的精确位置，设置的存储模块2会将声音数据持续的进行存储，便于后续对故障源的分析，设置的无线传输模块21能够将定位装置与外设的设备进行连接和数据的交换，在噪点的位置被精确定位之后，设置的激光测振仪23会根据声源定位的位置，转动角度，对噪点进行激光测振，激光测振仪23测出的数据同样会被存储模块2会进行存储，同时的，激光测振仪23发出的光线会对照射在噪点上，工作人员能够通过该光线对噪点进行人工的标记对和拍摄。

需要十字阵列时，第一电机5转动，第一电机5转动带动转盘9转动，转盘9的转动带动转环4逆时针进行转动，转环4的转动带动齿轮20进行转动，齿轮20的转动会通过转杆18带动组合麦克风c向内侧运动，当齿条19完全滑过齿轮20后，组合麦克风c处于相邻的中心麦克风a和基础麦克风b的正中间位置，阻尼转轴能够通过阻力对基础麦克风b的位置进行固定，此时，十字阵列形成，需要增加圆型阵列的间距以获得精确定位时，第三电机10工作，第三电机10带动绕线杆12转动，在绕线杆12的转动过程中，绕线杆12会对第二拉绳22进行收紧，第二拉绳22拉动第一拉绳14将基础麦克风b拉到开口槽15内侧的极限位置，第二电机8转动，使基础麦克风b的方位角分别处于45°、135°、225°和315°的位置，转动第一电机5，使转环4逆时针转动，使组合麦克风c处于内侧的极限位置，此时，组合麦克风c的方位角分别处于到0°、90°、180°和270°的位置，此时，圆形阵列的阵元间距缩小完成，调整激光测振仪23的角度时，设置的第四电机25根据处理器35处理的定位结果进行转动，在第四电机25转动到需要的角度之后，转动的角度决定着激光测振仪23的倾斜方向，在第四电机25带动调整杆32进行角度的调整之后，第五电机29转动，第五电机29会带动丝杆30进行转动，丝杆30的转动会带动滑块28进行向左或向右的运动，当滑块28向右运动时，滑块28会带动调整杆32向右运动将调整板34的一侧边缘处压下，压下的深度决定着激光测振仪23的倾斜角度，实现对激光测振仪23的角度调整，使激光测振仪23能够对噪点处进行测量。

当使用十字阵列对噪点进行大范围定位时，中心麦克风a和基础麦克风b工作，当使用圆型阵列对噪点进行大范围定位时，基础麦克风b和组合麦克风c工作，当使用十字阵列对噪点进行精确定位时，中心麦克风a、基础麦克风b和组合麦克风c工作，当使用圆型阵列对噪点进行精确定位时，基础麦克风b和组合麦克风c工作。

实施例2

本实施例中与实施例1中相同的部分不再赘述，不同之处在于工作流程：

工作流程：使用圆型阵列进行声源定位时，检查定位装置的初始状态，确定当基础麦克风b和组合麦克风c均处于最外侧，麦克风组件的阵列为圆型时，定位装置为初始状态，初始状态为工作状态，将定位装置移动到需要进行检测的机械的附近，首先进行大范围的噪点找寻，确定噪点的大致位置，使用圆型阵列对噪点进行大范围定位，基础麦克风b和组合麦克风c工作，在找到噪点的大致位置后，将定位装置靠近找到的噪点，再次减小阵元间距，减小圆型阵列的间距以获得精确定位时，第三电机10工作，第三电机10带动绕线杆12转动，在绕线杆12的转动过程中，绕线杆12会对第二拉绳22进行收紧，第二拉绳22拉动第一拉绳14将基础麦克风b拉到开口槽15内侧的极限位置，第二电机8转动，使基础麦克风b的方位角分别处于45°、135°、225°和315°的位置，转动第一电机5，使转环4逆时针转动，使组合麦克风c处于内侧的极限位置，此时，组合麦克风c的方位角分别处于到0°、90°、180°和270°的位置，此时，圆形阵列的阵元间距缩小完成增加声源定位的精度，确定噪点的精确位置，设置的存储模块2会将声音数据持续的进行存储，便于后续对故障源的分析，设置的无线传输模块21能够将定位装置与外设的设备进行连接和数据的交换。

实施例3

本实施例中与实施例1中相同的部分不再赘述，不同之处在于工作流程：

工作流程：使用十字型阵列进行声源定位时，首先需要调整十字型阵列，需要十字阵列时，第一电机5转动，第一电机5转动带动转盘9转动，转盘9的转动带动转环4逆时针进行转动，转环4的转动带动齿轮20进行转动，齿轮20的转动会通过转杆18带动组合麦克风c向内侧运动，当齿条19完全滑过齿轮20后，组合麦克风c处于相邻的中心麦克风a和基础麦克风b的正中间位置，阻尼转轴能够通过阻力对基础麦克风b的位置进行固定，此时，十字阵列形成，首先进行大范围的噪点找寻，确定噪点的大致位置，当使用十字阵列对噪点进行大范围定位时，中心麦克风a和基础麦克风b工作，然后，进行精确定位，当使用十字阵列对噪点进行精确定位时，中心麦克风a、基础麦克风b和组合麦克风c工作，设置的存储模块2会将声音数据持续的进行存储，便于后续对故障源的分析，设置的无线传输模块21能够将定位装置与外设的设备进行连接和数据的交换。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还能够做出若干改进、润饰或变化，也能够将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多阵列噪声定位的目标定位装置，包括麦克风组件、底座和处理器，其特征在于，所述麦克风组件包括中心麦克风、基础麦克风和组合麦克风，所述中心麦克风、基础麦克风和组合麦克风处于同一个平面上，所述中心麦克风为固定设置，所述基础麦克风能够在固定轨道上进行移动或跟随固定轨道旋转，所述组合麦克风以一个中心点进行旋转，通过所述中心麦克风、基础麦克风和组合麦克风的组合移动能够形成不同阵元间距和不同拓扑结构的麦克风阵列，所述底座的内侧固定连接有蓄电池，所述底座的顶端固定连接有用于存储数据的存储模块和用于传输数据的无线传输模块。

2.根据权利要求1所述的一种多阵列噪声定位的目标定位装置，其特征在于，所述中心麦克风的数量为1个，所述基础麦克风和组合麦克风的数量相同，所述基础麦克风和组合麦克风的数量均为4个，所述底座的顶端固定连接有支撑板，所述支撑板呈圆环状设置，所述支撑板的内侧转动设置有连接轴，所述连接轴的前端与中心麦克风的后侧固定连接，所述连接轴的前端外侧均匀的固定连接有连接杆，所述连接杆呈“V”型状设置，所述连接杆的数量为4个，所述连接杆上开设有开口槽，所述开口槽的内侧与基础麦克风的后端外侧滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种多阵列噪声定位的目标定位装置，其特征在于，所述连接杆上的外侧一端设置有拉簧，所述拉簧的两端分别与连接杆的一端内侧和基础麦克风的后端外侧固定连接，所述连接杆的内侧滑动连接有第一拉绳，四个所述第一拉绳的一端分别与基础麦克风的后端外侧固定连接，另一端朝连接轴的前端内侧延伸并与其他三个所述第一拉绳的另一端相连接。

4.根据权利要求3所述的一种多阵列噪声定位的目标定位装置，其特征在于，所述支撑板的后侧中央位置处固定连接有第二电机，所述第二电机的主轴末端固定连接有转盘，所述转盘转动设置在支撑板的内侧，所述转盘的后侧与支撑板的内侧滑动连接，所述转盘的前端固定连接有固定杆，所述固定杆的另一端与连接轴的外侧固定连接，所述连接轴的内侧滑动连接有第二拉绳，所述第二拉绳的前端与四个所述第一拉绳的连接点固定连接，所述转盘的内侧中央位置处固定连接有第三电机，所述第三电机的主轴末端固定连接有绕线杆，所述绕线杆的外侧与第二拉绳的后端外侧固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种多阵列噪声定位的目标定位装置，其特征在于，所述支撑板的前端通过转轴转动连接有齿轮，所述转轴为阻尼转轴，所述齿轮的数量为4个，四个所述齿轮的圆心的连线处在同一个圆上，所述齿轮的前端固定连接有转杆，所述转杆的前端与组合麦克风的后端固定连接，所述支撑板的前端内侧滑动连接有转环，所述转环的内侧固定连接有齿条，所述齿条的位置和数量与齿轮相对应，所述齿条的长度等于齿轮转动区间角度对应的圆周长度，所述支撑板的顶端固定连接有第一电机，所述第一电机的主轴末端固定连接有主动轮，所述主动轮的外侧与转环的外侧相贴合。

6.根据权利要求1所述的一种多阵列噪声定位的目标定位装置，其特征在于，所述底座的前端还固定连接有底板，所述底板的后侧设置有用于连接固定的圆杆，所述底板的前端中央位置处固定连接有中心杆，所述底板的前端均匀的固定连接有平衡拉簧，所述平衡拉簧的前端固定连接有调整板，所述调整板的后侧中央位置处开设有凹槽，所述调整板后侧的凹槽与中心杆的前端滑动连接，所述调整板的前端中央位置处固定连接有激光测振仪，所述调整板和底板均呈倾斜状设置。

7.根据权利要求6所述的一种多阵列噪声定位的目标定位装置，其特征在于，所述底板后侧的圆杆外侧转动连接有第四电机，所述第四电机的主轴末端固定连接有侧滑板，所述侧滑板转动设置在底板和调整板的外侧，所述侧滑板的顶端固定连接有连接板，所述连接板的数量为2个，位于左侧的所述连接板的顶端内侧滑动连接有调整杆，所述调整杆能够通过左右的滑动对调整板的前端边缘处进行挤压改变所述激光测振仪的角度，位于右侧的所述连接板的右端固定连接有第五电机，所述第五电机的主轴末端固定连接有丝杆，所述丝杆的前端与位于左侧的所述连接板的右侧转动连接，所述丝杆的外侧滑动连接有滑块，所述滑块的前端上侧与调整杆的后端固定连接。

8.一种根据权利要求6或7所述的多阵列噪声定位的目标定位装置进行定位的方法，其特征在于，定位的方法包括：

步骤1，检查目标定位装置的初始状态，确定当基础麦克风和组合麦克风均处于最外侧，麦克风组件的阵列为圆型时，定位装置为初始状态；

步骤2，将目标定位装置移动到需要进行检测的机械的附近，首先根据现场的环境确定一个阵列，包括圆形阵列和十字型阵列；

步骤3，根据选择的阵列，增加阵元间距，进行大范围的噪点找寻，确定噪点位置；

步骤4，在找到噪点位置后，将目标定位装置靠近找到的噪点，再次减小阵元间距，增加声源定位的精度，确定噪点的精确位置，设置的存储模块会将声音数据持续的进行存储，设置的无线传输模块将目标定位装置与外部设备进行无线连接和数据交换；

步骤5，在噪点的位置被精确定位之后，设置的激光测振仪根据声源位置，转动角度，对噪点进行激光测振，激光测振仪测出的数据同样会被保存在存储模块中，同时，激光测振仪发出的光线照射在噪点上，工作人员通过该光线对噪点做标记。

9.根据权利要求8所述的多阵列噪声定位的目标定位装置进行定位的方法，其特征在于，在步骤2中,需要十字阵列时，第一电机转动，第一电机转动带动转盘转动，转盘的转动带动转环逆时针进行转动，转环的转动带动齿轮进行转动，齿轮的转动会通过转杆带动组合麦克风向内侧运动，当齿条完全滑过齿轮后，组合麦克风处于相邻的中心麦克风和基础麦克风的正中间位置，阻尼转轴通过阻力对基础麦克风的位置进行固定，此时，十字阵列形成；

在步骤4中,需要增加圆型阵列的间距以获得精确定位时，第三电机工作，第三电机带动绕线杆转动，在绕线杆的转动过程中，绕线杆会对第二拉绳进行收紧，第二拉绳拉动第一拉绳将基础麦克风拉到开口槽内侧的极限位置，第二电机转动，使基础麦克风的方位角分别处于45°、135°、225°和315°的位置，转动第一电机，使转环逆时针转动，使组合麦克风处于内侧的极限位置，此时，组合麦克风的方位角分别处于到0°、90°、180°和270°的位置，此时，圆形阵列的阵元间距缩小完成；

在步骤5中,调整激光测振仪的角度时，设置的第四电机根据处理器处理的定位结果进行转动，因为转动的角度决定着激光测振仪的倾斜方向，在第四电机带动调整杆转动到需要的角度之后，第五电机转动，第五电机会带动丝杆进行转动，丝杆的转动会带动滑块进行向左或向右的运动，当滑块向右运动时，滑块会带动调整杆向右运动将调整板的一侧边缘处压下，压下的深度决定着激光测振仪的倾斜角度，实现对激光测振仪的角度调整，使激光测振仪对噪点处进行测量。

10.根据权利要求8所述的多阵列噪声定位的目标定位装置进行定位的方法，其特征在于，

在步骤3中,当使用十字阵列对噪点进行大范围定位时，中心麦克风和基础麦克风工作,当使用圆型阵列对噪点进行大范围定位时，基础麦克风和组合麦克风工作；

在步骤4中,当使用十字阵列对噪点进行精确定位时，中心麦克风、基础麦克风和组合麦克风工作；当使用圆型阵列对噪点进行精确定位时，基础麦克风和组合麦克风工作。

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