CN116626544A - 频域触发数据采集系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及频域触发数据采集系统，属于电数字数据处理技术领域，通过设计晃动传感检测装置、声响传感检测装置、声源位置检测装置、第一红外检测装置、第二红外检测装置、故障异常预警装置之间的配合方案，实现上述异常故障情况的实时监测和故障精确定位；各个检测装置之间的有序配合启动，可避免各个检测装置长时间处于无效动作状态，降低整个系统的能耗；并且异常晃动触发声响检测、声响检测触发断路检测的检测模式，可以避免整个系统出现误动作，保障监测结果的可靠性；并且，上述检测模式可实现故障的精准定位和故障预警，便于后续相关管理人员快速采集应急措施。
Description
技术领域
本发明属于电数字数据处理技术领域，具体涉及频域触发数据采集系统及方法。
背景技术
频域触发数据采集方式主要分为常规单频、快速扫频、精确扫描和离散扫描，主要对已知频率信号和频率范围的频谱环境进行监测和分析，无法对频谱环境中的瞬时信号进行识别、采集、分析，也无法快速识别频谱环境中突然出现的干扰信号。现阶段的频域触发数据采集装置，一般包括频谱模板存储模块、频谱计算模块、频谱监测模块和数据采集模块；频谱计算模块、频谱监测模块、数据采集模块依次连接；频谱模板存储模块用于连接上位机数据下传链路，接收来自上位机设定的频谱模板，将频谱模板存储至RAM器件中；频谱计算模块用于接收实时IQ数据，进行频谱计算，实时输出频谱数据；频谱监测模块用于捕捉触发条件，输出触发使能信号给数据采集模块；数据采集模块用于接收频域触发采集开始信号等。
但是，频域触发数据采集装置的使用场景极为复杂；部分频域触发数据采集装置需要在移动（车辆行驶、轮船航行等）中进行工作，在移动过程中的剧烈异常晃动、振动等均可能造成频域触发数据采集装置内部元器件连接线路（尤其是集成装设的频谱计算模块、频谱监测模块、数据采集模块）故障，而现阶段的频域触发数据采集装置没有设计针对这种异常情况的异常监测和故障精确定位方案。
因此，现阶段需设计频域触发数据采集系统、方法及存储介质，来解决以上问题。
发明内容
本发明目的在于提供频域触发数据采集系统、方法及存储介质，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，频域触发数据采集装置的使用场景极为复杂；部分频域触发数据采集装置需要在移动（车辆行驶、轮船航行等）中进行工作，在移动过程中的剧烈异常晃动、振动等均可能造成频域触发数据采集装置内部元器件连接线路故障，而现阶段的频域触发数据采集装置没有设计针对这种异常情况的异常监测和故障精确定位方案。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
频域触发数据采集系统，包括频谱计算模块、频谱监测模块、数据采集模块，所述频谱计算模块、频谱监测模块、数据采集模块依次连接；还包括晃动传感检测装置、声响传感检测装置、声源位置检测装置、第一红外检测装置、第二红外检测装置、故障异常预警装置、核心控制器，所述核心控制器分别与所述晃动传感检测装置、声响传感检测装置、声源位置检测装置、第一红外检测装置、第二红外检测装置、故障异常预警装置连接；
所述晃动传感检测装置用于检测频域触发数据采集装置的实时晃动数据，并将所述实时晃动数据与预设晃动数据进行对比分析，判断频域触发数据采集装置是否发生异常晃动；
所述声响传感检测装置用于检测频域触发数据采集装置内部目标区域的实时声响数据，并将所述实时声响数据与预设声响数据进行对比分析，判断频域触发数据采集装置内部目标区域是否发生异常声响；
所述声源位置检测装置用于检测频域触发数据采集装置内部目标区域发生异常声响的声源位置信息，所述声源位置信息包括第一位置信息和第二位置信息，所述第一位置信息对应于频谱计算模块、频谱监测模块之间，所述第二位置信息对应于频谱监测模块、数据采集模块之间；
所述第一红外检测装置用于通过红外传感方式检测频谱计算模块、频谱监测模块之间的连接线路是否断开；
所述第二红外检测装置用于通过红外传感方式检测频谱监测模块、数据采集模块之间的连接线路是否断开；
所述故障异常预警装置用于进行故障异常预警；
所述核心控制器用于控制所述晃动传感检测装置、声响传感检测装置、声源位置检测装置、第一红外检测装置、第二红外检测装置、故障异常预警装置的开启和关闭。
进一步的，所述核心控制器控制所述晃动传感检测装置常开，控制所述声响传感检测装置、声源位置检测装置、第一红外检测装置、第二红外检测装置、故障异常预警装置常闭；
当所述晃动传感检测装置判断出频域触发数据采集装置内部目标区域发生异常声响时，所述核心控制器控制所述声响传感检测装置、声源位置检测装置开启；
当所述声响传感检测装置判断出频域触发数据采集装置内部目标区域发生异常声响时，所述核心控制器根据所述声源位置信息适配控制所述第一红外检测装置或第二红外检测装置开启，并根据所述第一红外检测装置或第二红外检测装置的检测结果适配控制所述故障异常预警装置开启。
进一步的，还包括第一输出故障检测装置、第一输入故障检测装置，所述核心控制器分别与所述第一输出故障检测装置、第一输入故障检测装置连接；
所述第一输出故障检测装置用于检测频谱计算模块的输出端是否存在输出信号；
所述第一输入故障检测装置用于检测频谱监测模块的输入端是否存在输入信号；
其中，所述核心控制器控制所述第一输出故障检测装置、第一输入故障检测装置常闭；
当所述声源位置信息为第一位置信息时，所述核心控制器控制所述第一输出故障检测装置、第一输入故障检测装置开启；
若所述第一输出故障检测装置检测到频谱计算模块的输出端不存在输出信号，则所述核心控制器判断频谱计算模块故障；
若所述第一输出故障检测装置检测到频谱计算模块的输出端存在输出信号、所述第一输入故障检测装置检测到频谱监测模块的输入端不存在输入信号，则所述核心控制器判断频谱计算模块与频谱监测模块之间的连接线路断开故障；
若所述第一输出故障检测装置检测到频谱计算模块的输出端存在输出信号、所述第一输入故障检测装置检测到频谱监测模块的输入端存在输入信号，则所述核心控制器判断频谱计算模块与频谱监测模块之间连接线路的信号传输正常。
进一步的，还包括第二输出故障检测装置、第二输入故障检测装置，所述核心控制器分别与所述第二输出故障检测装置、第二输入故障检测装置连接；
所述第二输出故障检测装置用于检测频谱监测模块的输出端是否存在输出信号；
所述第二输入故障检测装置用于检测数据采集模块的输入端是否存在输入信号；
其中，所述核心控制器控制所述第二输出故障检测装置、第二输入故障检测装置常闭；
当所述声源位置信息为第二位置信息时，所述核心控制器控制所述第二输出故障检测装置、第二输入故障检测装置开启；
若所述第二输出故障检测装置检测到频谱监测模块的输出端不存在输出信号，则所述核心控制器判断频谱监测模块故障；
若所述第二输出故障检测装置检测到频谱监测模块的输出端存在输出信号、所述第二输入故障检测装置检测到数据采集模块的输入端不存在输入信号，则所述核心控制器判断频谱监测模块与数据采集模块之间的连接线路断开故障；
若所述第二输出故障检测装置检测到频谱监测模块的输出端存在输出信号、所述第二输入故障检测装置检测到数据采集模块的输入端存在输入信号，则所述核心控制器判断频谱监测模块与数据采集模块之间连接线路的信号传输正常。
进一步的，还包括数据可视化装置，所述数据可视化装置与所述核心控制器连接；
所述可视化装置用于将所述核心控制器获取的各类数据进行可视化。
进一步的，还包括无线通信装置，所述核心控制器通过所述无线通信装置与远程智能终端网络连接。
频域触发数据采集方法，采用如上述的频域触发数据采集系统进行频域触发数据采集。
一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被运行时执行如上述的频域触发数据采集方法。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：
本方案其中一个有益效果在于，通过设计晃动传感检测装置、声响传感检测装置、声源位置检测装置、第一红外检测装置、第二红外检测装置、故障异常预警装置之间的配合方案，实现上述异常故障情况的实时监测和故障精确定位；各个检测装置之间的有序配合启动，可避免各个检测装置长时间处于无效动作状态，降低整个系统的能耗；并且异常晃动触发声响检测、声响检测触发断路检测的检测模式，可以避免整个系统出现误动作，保障监测结果的可靠性；并且，上述检测模式可实现故障的精准定位和故障预警，便于后续相关管理人员快速采集应急措施。
附图说明
图1为本方案实施方式的系统结构示意图。
图2为本方案实施方式的系统运行原理示意图。
图3为本方案实施方式的第一位置处的故障细节分析原理示意图。
图4为本方案实施方式的第二位置处的故障细节分析原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
而且，术语“包括”，“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程，方法，物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程，方法，物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程，方法，物品或者设备中还存在另外的相同要素。
如图1所示，提出频域触发数据采集系统，包括频谱计算模块、频谱监测模块、数据采集模块，所述频谱计算模块、频谱监测模块、数据采集模块依次连接；还包括晃动传感检测装置、声响传感检测装置、声源位置检测装置、第一红外检测装置、第二红外检测装置、故障异常预警装置、核心控制器，所述核心控制器分别与所述晃动传感检测装置、声响传感检测装置、声源位置检测装置、第一红外检测装置、第二红外检测装置、故障异常预警装置连接；
所述晃动传感检测装置用于检测频域触发数据采集装置的实时晃动数据，并将所述实时晃动数据与预设晃动数据（根据频域触发数据采集装置进行晃动测试的测试结果进行设定，其中晃动测试是指晃动至频域触发数据采集装置内部元器件连接线路故障）进行对比分析，判断频域触发数据采集装置是否发生异常晃动；
所述声响传感检测装置用于检测频域触发数据采集装置内部目标区域的实时声响数据，并将所述实时声响数据与预设声响数据（根据频域触发数据采集装置内部元器件连接线路断开时发生的声响数据设定）进行对比分析，判断频域触发数据采集装置内部目标区域是否发生异常声响；
所述声源位置检测装置用于检测频域触发数据采集装置内部目标区域发生异常声响的声源位置信息，所述声源位置信息包括第一位置信息和第二位置信息，所述第一位置信息对应于频谱计算模块、频谱监测模块之间，所述第二位置信息对应于频谱监测模块、数据采集模块之间；
所述第一红外检测装置用于通过红外传感方式检测频谱计算模块、频谱监测模块之间的连接线路是否断开；
所述第二红外检测装置用于通过红外传感方式检测频谱监测模块、数据采集模块之间的连接线路是否断开；
所述故障异常预警装置用于进行故障异常预警；
所述核心控制器用于控制所述晃动传感检测装置、声响传感检测装置、声源位置检测装置、第一红外检测装置、第二红外检测装置、故障异常预警装置的开启和关闭。
上述方案中，针对部分频域触发数据采集装置需要在移动（车辆行驶、轮船航行等）中进行工作，在移动过程中的剧烈异常晃动、振动等均可能造成频域触发数据采集装置内部元器件连接线路（尤其是集成装设的频谱计算模块、频谱监测模块、数据采集模块）故障的情况；通过设计晃动传感检测装置、声响传感检测装置、声源位置检测装置、第一红外检测装置、第二红外检测装置、故障异常预警装置之间的配合方案，实现上述异常故障情况的实时监测和故障精确定位。
进一步的，如图2所示，所述核心控制器控制所述晃动传感检测装置常开，控制所述声响传感检测装置、声源位置检测装置、第一红外检测装置、第二红外检测装置、故障异常预警装置常闭；
当所述晃动传感检测装置判断出频域触发数据采集装置内部目标区域发生异常声响时，所述核心控制器控制所述声响传感检测装置、声源位置检测装置开启；
当所述声响传感检测装置判断出频域触发数据采集装置内部目标区域发生异常声响时，所述核心控制器根据所述声源位置信息适配控制所述第一红外检测装置或第二红外检测装置开启，并根据所述第一红外检测装置或第二红外检测装置的检测结果适配控制所述故障异常预警装置开启。
上述方案中，通过晃动传感检测装置、声响传感检测装置、声源位置检测装置、第一红外检测装置、第二红外检测装置、故障异常预警装置之间的有序配合启动，可避免各个检测装置长时间处于无效动作状态，降低整个系统的能耗；并且异常晃动触发声响检测、声响检测触发断路检测的检测模式，可以避免整个系统出现误动作，保障监测结果的可靠性；并且，上述检测模式可实现故障的精准定位和故障预警，便于后续相关管理人员快速采集应急措施。
进一步的，如图3所示，还包括第一输出故障检测装置、第一输入故障检测装置，所述核心控制器分别与所述第一输出故障检测装置、第一输入故障检测装置连接；
所述第一输出故障检测装置用于检测频谱计算模块的输出端是否存在输出信号；
所述第一输入故障检测装置用于检测频谱监测模块的输入端是否存在输入信号；
其中，所述核心控制器控制所述第一输出故障检测装置、第一输入故障检测装置常闭；
当所述声源位置信息为第一位置信息时，所述核心控制器控制所述第一输出故障检测装置、第一输入故障检测装置开启；
若所述第一输出故障检测装置检测到频谱计算模块的输出端不存在输出信号，则所述核心控制器判断频谱计算模块故障；
若所述第一输出故障检测装置检测到频谱计算模块的输出端存在输出信号、所述第一输入故障检测装置检测到频谱监测模块的输入端不存在输入信号，则所述核心控制器判断频谱计算模块与频谱监测模块之间的连接线路断开故障；
若所述第一输出故障检测装置检测到频谱计算模块的输出端存在输出信号、所述第一输入故障检测装置检测到频谱监测模块的输入端存在输入信号，则所述核心控制器判断频谱计算模块与频谱监测模块之间连接线路的信号传输正常。
上述方案中，考虑到即使第一位置处发生异常声响和线路连接松动等情况时，元器件之间的信号传输并没有发生中断；因此，设计第一输出故障检测装置、第一输入故障检测装置的配合方案进行信号传输的实时检测，可进一步将频谱计算模块与频谱监测模块之间的异常情况具象化。
进一步的，如图4所示，还包括第二输出故障检测装置、第二输入故障检测装置，所述核心控制器分别与所述第二输出故障检测装置、第二输入故障检测装置连接；
所述第二输出故障检测装置用于检测频谱监测模块的输出端是否存在输出信号；
所述第二输入故障检测装置用于检测数据采集模块的输入端是否存在输入信号；
其中，所述核心控制器控制所述第二输出故障检测装置、第二输入故障检测装置常闭；
当所述声源位置信息为第二位置信息时，所述核心控制器控制所述第二输出故障检测装置、第二输入故障检测装置开启；
若所述第二输出故障检测装置检测到频谱监测模块的输出端不存在输出信号，则所述核心控制器判断频谱监测模块故障；
若所述第二输出故障检测装置检测到频谱监测模块的输出端存在输出信号、所述第二输入故障检测装置检测到数据采集模块的输入端不存在输入信号，则所述核心控制器判断频谱监测模块与数据采集模块之间的连接线路断开故障；
若所述第二输出故障检测装置检测到频谱监测模块的输出端存在输出信号、所述第二输入故障检测装置检测到数据采集模块的输入端存在输入信号，则所述核心控制器判断频谱监测模块与数据采集模块之间连接线路的信号传输正常。
上述方案中，考虑到即使第二位置处发生异常声响和线路连接松动等情况时，元器件之间的信号传输并没有发生中断；因此，设计第二输出故障检测装置、第二输入故障检测装置的配合方案进行信号传输的实时检测，可进一步将频谱监测模块与数据采集模块之间的异常情况具象化。
进一步的，还包括数据可视化装置，所述数据可视化装置与所述核心控制器连接；所述可视化装置用于将所述核心控制器获取的各类数据进行可视化，便于相关管理人员的观察分析。
进一步的，还包括无线通信装置，所述核心控制器通过所述无线通信装置与远程智能终端网络连接，实现远程无线数据交互。
频域触发数据采集方法，采用如上述的频域触发数据采集系统进行频域触发数据采集。
一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被运行时执行如上述的频域触发数据采集方法。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.频域触发数据采集系统，包括频谱计算模块、频谱监测模块、数据采集模块，所述频谱计算模块、频谱监测模块、数据采集模块依次连接；其特征在于，还包括晃动传感检测装置、声响传感检测装置、声源位置检测装置、第一红外检测装置、第二红外检测装置、故障异常预警装置、核心控制器，所述核心控制器分别与所述晃动传感检测装置、声响传感检测装置、声源位置检测装置、第一红外检测装置、第二红外检测装置、故障异常预警装置连接；
所述晃动传感检测装置用于检测频域触发数据采集装置的实时晃动数据，并将所述实时晃动数据与预设晃动数据进行对比分析，判断频域触发数据采集装置是否发生异常晃动；
所述声响传感检测装置用于检测频域触发数据采集装置内部目标区域的实时声响数据，并将所述实时声响数据与预设声响数据进行对比分析，判断频域触发数据采集装置内部目标区域是否发生异常声响；
所述声源位置检测装置用于检测频域触发数据采集装置内部目标区域发生异常声响的声源位置信息，所述声源位置信息包括第一位置信息和第二位置信息，所述第一位置信息对应于频谱计算模块、频谱监测模块之间，所述第二位置信息对应于频谱监测模块、数据采集模块之间；
所述第一红外检测装置用于通过红外传感方式检测频谱计算模块、频谱监测模块之间的连接线路是否断开；
所述第二红外检测装置用于通过红外传感方式检测频谱监测模块、数据采集模块之间的连接线路是否断开；
所述故障异常预警装置用于进行故障异常预警；
所述核心控制器用于控制所述晃动传感检测装置、声响传感检测装置、声源位置检测装置、第一红外检测装置、第二红外检测装置、故障异常预警装置的开启和关闭。
2.根据权利要求1所述的频域触发数据采集系统，其特征在于，所述核心控制器控制所述晃动传感检测装置常开，控制所述声响传感检测装置、声源位置检测装置、第一红外检测装置、第二红外检测装置、故障异常预警装置常闭；
当所述晃动传感检测装置判断出频域触发数据采集装置内部目标区域发生异常声响时，所述核心控制器控制所述声响传感检测装置、声源位置检测装置开启；
当所述声响传感检测装置判断出频域触发数据采集装置内部目标区域发生异常声响时，所述核心控制器根据所述声源位置信息适配控制所述第一红外检测装置或第二红外检测装置开启，并根据所述第一红外检测装置或第二红外检测装置的检测结果适配控制所述故障异常预警装置开启。
3.根据权利要求2所述的频域触发数据采集系统，其特征在于，还包括第一输出故障检测装置、第一输入故障检测装置，所述核心控制器分别与所述第一输出故障检测装置、第一输入故障检测装置连接；
所述第一输出故障检测装置用于检测频谱计算模块的输出端是否存在输出信号；
所述第一输入故障检测装置用于检测频谱监测模块的输入端是否存在输入信号；
其中，所述核心控制器控制所述第一输出故障检测装置、第一输入故障检测装置常闭；
当所述声源位置信息为第一位置信息时，所述核心控制器控制所述第一输出故障检测装置、第一输入故障检测装置开启；
若所述第一输出故障检测装置检测到频谱计算模块的输出端不存在输出信号，则所述核心控制器判断频谱计算模块故障；
若所述第一输出故障检测装置检测到频谱计算模块的输出端存在输出信号、所述第一输入故障检测装置检测到频谱监测模块的输入端不存在输入信号，则所述核心控制器判断频谱计算模块与频谱监测模块之间的连接线路断开故障；
若所述第一输出故障检测装置检测到频谱计算模块的输出端存在输出信号、所述第一输入故障检测装置检测到频谱监测模块的输入端存在输入信号，则所述核心控制器判断频谱计算模块与频谱监测模块之间连接线路的信号传输正常。
4.根据权利要求3所述的频域触发数据采集系统，其特征在于，还包括第二输出故障检测装置、第二输入故障检测装置，所述核心控制器分别与所述第二输出故障检测装置、第二输入故障检测装置连接；
所述第二输出故障检测装置用于检测频谱监测模块的输出端是否存在输出信号；
所述第二输入故障检测装置用于检测数据采集模块的输入端是否存在输入信号；
其中，所述核心控制器控制所述第二输出故障检测装置、第二输入故障检测装置常闭；
当所述声源位置信息为第二位置信息时，所述核心控制器控制所述第二输出故障检测装置、第二输入故障检测装置开启；
若所述第二输出故障检测装置检测到频谱监测模块的输出端不存在输出信号，则所述核心控制器判断频谱监测模块故障；
若所述第二输出故障检测装置检测到频谱监测模块的输出端存在输出信号、所述第二输入故障检测装置检测到数据采集模块的输入端不存在输入信号，则所述核心控制器判断频谱监测模块与数据采集模块之间的连接线路断开故障；
若所述第二输出故障检测装置检测到频谱监测模块的输出端存在输出信号、所述第二输入故障检测装置检测到数据采集模块的输入端存在输入信号，则所述核心控制器判断频谱监测模块与数据采集模块之间连接线路的信号传输正常。
5.根据权利要求4所述的频域触发数据采集系统，其特征在于，还包括数据可视化装置，所述数据可视化装置与所述核心控制器连接；
所述可视化装置用于将所述核心控制器获取的各类数据进行可视化。
6.根据权利要求5所述的频域触发数据采集系统，其特征在于，还包括无线通信装置，所述核心控制器通过所述无线通信装置与远程智能终端网络连接。
7.频域触发数据采集方法，其特征在于，采用如权利要求1-6任一项所述的频域触发数据采集系统进行频域触发数据采集。
8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被运行时执行如权利要求7所述的频域触发数据采集方法。
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