CN203232104U

CN203232104U - 一种便携式电机噪音分析仪

Info

Publication number: CN203232104U
Application number: CN 201320186505
Authority: CN
Inventors: 刘守兵; 卢文科
Original assignee: Donghua University
Current assignee: Donghua University
Priority date: 2013-04-15
Filing date: 2013-04-15
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2023-04-15

Abstract

本实用新型涉及一种便携式电机噪音分析仪，包括主板电路，所述主板电路分别与电源、人机交互电路、通讯电路以及噪音测试电路相连，所述主板电路还与定位模块相连。所述电源用于为主板电路供电；所述人机交互电路用于为使用者提供身份；所述通讯电路用于分析测试结果；所述噪音测试电路用于测试电机噪音；所述定位模块用于获取所述电机噪音分析仪与电机的水平距离，高度差和夹角信息。本实用新型提供的便携式电机噪音分析仪，集嵌入式技术和定位、噪音测试于一体的，且更为人性化和节能。

Description

一种便携式电机噪音分析仪

技术领域

本实用新型涉及电机噪音分析技术领域，特别是涉及一种便携式电机噪音分析仪。

背景技术

电机噪音测试仪是电机生产企业不可或缺的测试仪器之一，能够对电机噪音的量化分析提供必要的手段。但是现有的电机噪音只能单一的测量电机噪音的声强，而且需要其他的辅助手段对测试仪器进行定位，以达到测试要求，给使用者带来了极大的不便。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种便携式电机噪音分析仪，集嵌入式技术和定位、噪音测试于一体的，且更为人性化和节能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种便携式电机噪音分析仪，包括主板电路，所述主板电路分别与电源、人机交互电路、通讯电路以及噪音测试电路相连，所述主板电路还与定位模块相连。所述电源用于为主板电路供电；所述人机交互电路用于为使用者提供身份；所述通讯电路用于分析测试结果；所述噪音测试电路用于测试电机噪音；所述定位模块用于获取所述电机噪音分析仪与电机的水平距离，高度差和夹角信息。

所述人机交互电路包括用于获取使用者脸部特征的摄像头检测电路。

所述人机交互电路包括用于显示信息和输入信息的触摸屏电路。

所述主板电路还与用于获取电机信息的条形码扫描仪相连。

所述电源为可充电电池和/或太阳能电池板。

所述主板电路、电源、人机交互电路、通讯电路以及噪音测试电路安装在外壳内。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

本实用新型基于嵌入式系统，数据库技术，支持向量机分类算法，实现了多功能便携式电机噪音分析仪。增加摄像头，可以记录整个测试过程，为以后的分析研讨留下足够的现场数据。加入人脸识别识别功能，可以使分析仪自动根据使用者的权限自动赋予其相应的权限，允许或拒绝其修改相应的系统参数。加入定位模块，在测试过程中，分析仪实时显示其与被测电机的相对位置，方便使用者根据测试要求放置电机噪音分析仪。加入条形码扫描模块，可以在测试过程中扫描测试点击的条形码，记录被测电机的编号，使测试电机与测试结果一一对应。在测试过程中，可以预采集环境噪音，经过与电机噪音进行预处理，可以消除环境噪音对测试结果的影响，提高测量精度。加入噪音识别模块，可以根据样本训练的支持向量机分类模型，对测试噪音进行分类，解决单纯靠测试人员判断噪音类别的尴尬局面。增加了太阳能充电模块，实现了分析仪采集周围太阳能量，给分析仪充电，实现了绿色节能环保，扩展了该分析仪的使用场合。

附图说明

图1是本实用新型的硬件结构示意图；

图2是本实用新型的正面示意图；

图3是本实用新型的后侧面示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本实用新型的实施方式涉及一种便携式电机噪音分析仪，如图1所示，包括主板电路，所述主板电路分别与电源、人机交互电路、通讯电路以及噪音测试电路相连，所述主板电路还与定位模块相连。所述电源用于为主板电路供电；所述人机交互电路用于为使用者提供身份；所述通讯电路用于分析测试结果；所述噪音测试电路用于测试电机噪音；所述定位模块用于获取所述电机噪音分析仪与电机的水平距离，高度差和夹角信息。

其中，所述人机交互电路包括用于获取使用者脸部特征的摄像头检测电路，所述摄像头检测电路可以根据测试要求，为使用者记录整个测试过程，方便使用者以后进行分析研讨，可位于分析仪的前端。所述人机交互电路包括用于显示信息和输入信息的触摸屏电路，触摸屏电路可采用ARM处理器S3C44BOX实现。其中人机交互电路中还可以设置人脸识别模块和手势识别模块，上述两个模块可以根据人脸图像和手势轨迹判断使用者的身份和权限，记录各个电机测试工作的测试者，并可以判断使用者的使用权限，根据权限允许使用者设置分析仪相应的参数。所述主板电路包括处理器和控制器，可采用TI公司的TMS320C2XX系列芯片实现。主板电路还与用于获取电机信息的条形码扫描仪相连，条形码扫描仪可以扫描电机编码，使测试结果和测试电机一一对应。所述通讯电路包括无线局域网wifi模块和USB模块，方便使用者将测试结果传输到PC等终端，以对测试结果进行分析与共享，其中无线局域网wifi模块可通过RTL8188CUS芯片实现，USB模块可采用PL2303HX芯片实现。所述电源为可充电电池和/或太阳能电池板，太阳能电池板可设置于分析仪背面的外壳表面，充分利用了绿色能源——太阳能充电，达到节能环保的理念。所述噪音测试电路包括噪音输入电路，声强测试电路和噪音辨识电路，该噪音测试电路不但可以测量电机噪音的声强，而且可以根据噪音样本库训练后的支持向量机（SVM）分类模型，对测试噪音进行分类，以方便使用者判断电机出现噪音的原因，及时合理地对电机进行维护，消除影响使用体验的电机噪音。在测量电机噪音时，可以在启动电机前对环境噪音进行预处理，以消除环境噪音对测量精度的影响，大大扩展了该分析仪使用场合。其中，噪音测试电路可采用TLC32046芯片实现。所述定位模块包括距离测试模块和角度测试模块，方便使用者根据测试要求将电机噪音分析仪放置在合适的位置，其中，距离测试模块和角度测试模块可采用cx20106芯片实现。

所述主板电路、电源、人机交互电路、通讯电路以及噪音测试电路安装在外壳内。图2所示的是电机噪音分析仪的正面，包括触摸屏模块，led灯，感光传感器，摄像头，长按开机启动按钮与长按关机按钮。图3所示的是电机噪音分析仪的后侧面，包括USB接口和外接充电接口。

本实用新型的实施过程：以Linux为嵌入式操作系统，SQLite为数据库，支持向量机（SVM）分类机设计该电机噪音分析仪的软件系统。

功能一：开机初始化，长按开机启动按钮，系统开机，系统扫描分析仪的所有存储器，并将所有的样本库、系统参数、支持向量机分类模型等记录到数据库中，初始化相关接口电路，为以后的噪音测试与分析做准备。

功能二：人脸识别，当摄像头采集到使用者的人脸图像数据，传输到人脸识别模块，进行3D融合处理后，提取人脸特征值，将该特征值与后台数据库存储的所有的使用者的人脸特征值相匹配，根据匹配结果赋予使用者相应的权限。

功能三：噪音测试，电机噪音测试仪开机后，麦克风自动采集环境噪音，并对环境噪音进行预处理，提取环境噪音的特征值和声强；测试电机启动后，麦克风采集噪音，并与环境噪音进行对比，以过滤掉环境噪音对电机噪音的影响。预处理后的电机噪音，即可根据计权声级计原理计算噪音的声强，又可以用隐马柯科夫模型提取噪音的特征值，后根据已经训练好的支持向量机分类模型对测试噪音进行分类。

功能三：定位功能，该分析仪背面和前面各具有两对超声波收发探头，利用背面的一对超声波探头，可以测量在测量时分析仪相对地面的高度差，加上已知的两探头的距离，可以计算出电机噪音分析仪与水平面的夹角；利用前面的对称于麦克风两侧的超声波探头，可以测量两探头到被测电机的距离，和其与分析仪的夹角；结合以上所有数据，运用三角函数公式，可以计算出分析仪与电机的水平距离，垂直距离和夹角，从而可以方便使用者根据测试要求合理安排电机噪音分析仪的位置。

功能四：条形码扫描功能，首先调用分析仪的摄像头拍摄条形码，将条码图案显示在分析仪上，根据摄像头拍摄的条码图像存在光照不均匀、污损、扭曲、倾斜等缺点，使用合适的灰度处理算法对拍摄的条形码进行纠偏，然后采用快速自适应阀值分割方法对手机条形码图片进行二值分隔。同时使用顺序区域标记算法对二值条码图像连通区域进行标记以筛选出正确的条码图案的区域。在初步定出条码图案区域后，根据Data Matrix条码图案，采用凸包算法对条码进行精确的定位。最后根据条码图案倾斜校正的算法来得到标准的条码图案，然后使用RS纠错码进行译码得到条形码所对应的电机编号。

功能五：太阳能自动充电功能，白天当阳光照射到分析仪背面太阳能充电板上时，便可以自动对电机噪音分析仪进行充电，充分利用太阳能，从而达到节能环保的效果。

功能六：录像功能，测试时，使用者可以根据需求，开机电机噪音分析仪的录像功能，记录整个测试过程，为以后的分析研讨工作提供现场资料。

Claims

1.一种便携式电机噪音分析仪，包括主板电路，其特征在于，所述主板电路分别与电源、人机交互电路、通讯电路以及噪音测试电路相连，所述主板电路还与定位模块相连；所述电源用于为主板电路供电；所述人机交互电路用于为使用者提供身份；所述通讯电路用于分析测试结果；所述噪音测试电路用于测试电机噪音；所述定位模块用于获取所述电机噪音分析仪与电机的水平距离，高度差和夹角信息。

2.根据权利要求1所述的便携式电机噪音分析仪，其特征在于，所述人机交互电路包括用于获取使用者脸部特征的摄像头检测电路。

3.根据权利要求1所述的便携式电机噪音分析仪，其特征在于，所述人机交互电路包括用于显示信息和输入信息的触摸屏电路。

4.根据权利要求1所述的便携式电机噪音分析仪，其特征在于，所述主板电路还与用于获取电机信息的条形码扫描仪相连。

5.根据权利要求1所述的便携式电机噪音分析仪，其特征在于，所述电源为可充电电池和/或太阳能电池板。

6.根据权利要求1所述的便携式电机噪音分析仪，其特征在于，所述主板电路、电源、人机交互电路、通讯电路以及噪音测试电路安装在外壳内。