CN208796062U - 一种嵌入式振动信号采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种嵌入式振动信号采集装置，包括壳体、设置在壳体侧壁上的多个振动传感器接口和设置在壳体内的底板，所述底板上设有五个电路板，分别为信号调理装置、数据采集模块、树莓派控制器、通信模块和电源包；所述电源包为锂电池包，用于给装置提供电能；所述树莓派控制器用于分析、处理、储存采集到的信号，并将此信号通过通信模块传输给客户端。电源包和树莓派嵌入式的设置，实现了振动信号采集装置的智能化、独立式、便携式，不仅能独立完成数据的采集、处理、分析、储存和控制，而且应用范围广，可随身携带，实时随地自动采集数据，尤其适合野外数据的采集和监控。

Description

一种嵌入式振动信号采集装置

技术领域

本实用新型涉及振动信号采集装置领域，具体地，涉及一种嵌入式振动信号采集装置。

背景技术

目前，市面上的振动信号采集装置一般都只能简单的进行数据采集、数据储存和数据输出，还不能实现智能化控制，一般需要额外连接计算机才可实现处理分析和控制，而且目前的振动信号采集装置一般都需要连接电源，以提供给装置运行的电能，存在不便捷性，应用范围也大大受到了限制，尤其是不适合于野外监控场所的使用，因此，很有必要研发一款智能化的，便携式的振动信号采集装置。

Raspberry Pi中文名为“树莓派”,简写为RPi，或者RasPi/RPI，是为学习计算机编程教育而设计，只有信用卡大小，相当于一个微型电脑，具有视频、音频等功能；其系统是基于Linux，随着Windows 10 IoT的发布，运行Windows的树莓派也将得到应用。树莓派是一款基于ARM的微型电脑主板，以SD/MicroSD卡为内存硬盘，卡片主板周围有1/2/4个USB接口和一个10/100以太网接口(A型没有网口)，可连接键盘、鼠标和网线，同时拥有视频模拟信号的电视输出接口和HDMI高清视频输出接口，以上部件全部整合在一张仅比信用卡稍大的主板上，具备所有PC的基本功能，只需接通电视机和键盘，就能执行如电子表格、文字处理、玩游戏、播放高清视频等诸多功能。Raspberry Pi B款只提供电脑板，无内存、电源、键盘、机箱或连线。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种嵌入式振动信号采集装置，电源包和树莓派嵌入式的设置，实现了振动信号采集装置的智能化、独立式、便携式，不仅能独立完成数据的采集、处理、分析、储存和控制，而且应用范围广，可随身携带，实时随地自动采集数据，尤其适合野外数据的采集和监控。

根据本实用新型的一个方面，提供一种嵌入式振动信号采集装置，包括壳体、设置在壳体侧壁上的多个振动传感器接口和设置在壳体内的底板，所述底板上设有五个电路板，分别为信号调理装置、数据采集模块、树莓派控制器、通信模块和电源包；

其中，

--所述电源包为锂电池包，用于给信号调理装置、数据采集模块、树莓派控制器、通信模块提供电能，内置电池不需通过插电而提供电能，方便使用和携带，扩展了应用范围；

--所述信号调理装置数量有多个，均一端与振动传感器接口连接，另一端与数据采集模块连接，用于信号放大和信号滤波；

--所述数据采集模块数量有多个，为A/D数据采集模块，用于将采集到的振动电信号转化成数字信号传输给树莓派控制器；

--所述通信模块连接树莓派控制器和客户端，用于传输数据，以及用于客户端监控装置的工作状态和启停装置；

--所述树莓派控制器用于分析、处理、储存采集到的信号，并将此信号通过通信模块传输给客户端；其为独立运行，相当于是一个微型电脑主机，同时具有操作、分析、控制和储存等功能；所述树莓派控制器可连接多个摄像头，用于对安装场所的异常情况进行监测，保证装置在使用时的安全性，尤其是在野外使用时；而且可直接连接显示屏和液晶屏等，用于视频和音频的输出；自带128G的数据储存空间，适合需要采集大量数据的场所，不存在储存空间有限，需要及时导出数据等问题。

优选的，所述信号调理装置和A/D数据采集模块均设有8个，每个信号调理装置均单独与一个振动传感器连接，对每个接口接收的振动信号分别进行放大和滤波处理，8 个接口可同时连接振动传感器使用，也可选择其中的任何一个接口连接使用。

优选的，所述通信模块中设有RS232串口、以太网口和WiFi接口，同时具有三种接口，可根据不同场所和数据传输速度的需求，选择合适的接口进行数据传输，方便灵活，具有实用性。

优选的，所述壳体的侧壁上设有USB接口，用于提取储存在树莓派中的数据，进行数据传输，实现了多种场所的应用。

优选的，所述底板由铝板制成，通过螺丝固定设置在壳体中，轻便牢固。

优选的，所述壳体中还设有自动报警系统，当数据出现异常时，通过通信模块自动向客户端发送报警信息，包括装置损坏和异常情况导致的数据异常等情况。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

(1)本实用新型所涉及的嵌入式振动信号采集装置，设计原理为：树莓派嵌入式的设置，实现了振动信号采集装置的智能化、独立式、便携式，实现了独立完成数据的采集、处理、分析、储存和控制的目的；

(2)本实用新型所涉及的嵌入式振动信号采集装置，其结构简单、设计巧妙、效果显著；

(3)本实用新型所涉及的嵌入式振动信号采集装置，可以根据场所和数据传输速度需求，合理选择通信接口，满足多种使用情况，灵活多变，实用性强；

(4)本实用新型所涉及的嵌入式振动信号采集装置，内置锂电源的设置，扩宽了应用范围，可随身携带，实时随地自动采集数据，尤其适合野外数据的采集和监控；

(5)本实用新型所涉及的嵌入式振动信号采集装置，制造工艺简单，成本低，实用性强；

(6)本实用新型所涉及的嵌入式振动信号采集装置，实现了信号高精度采集，而且安装灵活快捷；

(7)本实用新型所涉及的嵌入式振动信号采集装置，系统简单高效，适合大范围推广。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为嵌入式振动信号采集装置的原理流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

实施例

本实施例提供一种嵌入式振动信号采集装置，其原理流程图详见附图1所示：包括壳体、设置在壳体侧壁上的多个振动传感器接口和设置在壳体内的底板，所述底板上设有五个电路板，分别为信号调理装置、数据采集模块、树莓派控制器、通信模块和电源包；

其中，

--所述电源包为锂电池包，用于给信号调理装置、数据采集模块、树莓派控制器、通信模块提供电能，内置电池不需通过插电而提供电能，方便使用和携带，扩展了应用范围；

--所述信号调理装置数量有多个，均一端与振动传感器接口连接，另一端与数据采集模块连接，用于信号放大和信号滤波；

--所述数据采集模块数量有多个，为A/D数据采集模块，用于将采集到的振动电信号转化成数字信号传输给树莓派控制器；

--所述通信模块连接树莓派控制器和客户端，用于传输数据，以及用于客户端监控装置的工作状态和启停装置；

--所述树莓派控制器用于分析、处理、储存采集到的信号，并将此信号通过通信模块传输给客户端；其为独立运行，相当于是一个微型电脑主机，同时具有操作、分析、控制和储存等功能；所述树莓派控制器可连接多个摄像头，用于对安装场所的异常情况进行监测，保证装置在使用时的安全性，尤其是在野外使用时；而且可直接连接显示屏和液晶屏等，用于视频和音频的输出；自带128G的数据储存空间，适合需要采集大量数据的场所，不存在储存空间有限，需要及时导出数据等问题。

进一步的，所述信号调理装置和A/D数据采集模块均设有8个，每个信号调理装置均单独与一个振动传感器连接，对每个接口接收的振动信号分别进行放大和滤波处理， 8个接口可同时连接振动传感器使用，也可选择其中的任何一个接口连接使用。

进一步的，所述通信模块中设有RS232串口、以太网口和WiFi接口，同时具有三种接口，可根据不同场所和数据传输速度的需求，选择合适的接口进行数据传输，方便灵活，具有实用性。

进一步的，所述壳体的侧壁上设有USB接口，用于提取储存在树莓派中的数据，进行数据传输，实现了多种场所的应用。

进一步的，所述底板由铝板制成，通过螺丝固定设置在壳体中，轻便牢固。

进一步的，所述壳体中还设有自动报警系统，当数据出现异常时，通过通信模块自动向客户端发送报警信息，包括装置损坏和异常情况导致的数据异常等情况。

本实施例具有如下的有益效果：

(1)树莓派嵌入式的设置，实现了振动信号采集装置的智能化、独立式、便携式，实现了独立完成数据的采集、处理、分析、储存和控制的目的；

(2)其结构简单、设计巧妙、效果显著；

(3)可以根据场所和数据传输速度需求，合理选择通信接口，满足多种使用情况，灵活多变，实用性强；

(4)内置锂电源的设置，扩宽了应用范围，可随身携带，实时随地自动采集数据，尤其适合野外数据的采集和监控；

(5)制造工艺简单，成本低，实用性强；

(6)实现了信号高精度采集，而且安装灵活快捷；

(7)系统简单高效，适合大范围推广。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (6)

1.一种嵌入式振动信号采集装置，其特征在于，包括壳体、设置在壳体侧壁上的多个振动传感器接口和设置在壳体内的底板，所述底板上设有五个电路板，分别为信号调理装置、数据采集模块、树莓派控制器、通信模块和电源包；

其中，

--所述电源包为锂电池包，用于给信号调理装置、数据采集模块、树莓派控制器、通信模块提供电能；

--所述信号调理装置数量有多个，均一端与振动传感器接口连接，另一端与数据采集模块连接，用于信号放大和信号滤波；

--所述数据采集模块数量有多个，为A/D数据采集模块，用于将采集到的振动电信号转化成数字信号传输给树莓派控制器；

--所述通信模块连接树莓派控制器和客户端，用于传输数据，以及用于客户端监控装置的工作状态和启停装置；

--所述树莓派控制器用于分析、处理、储存采集到的信号，并将此信号通过通信模块传输给客户端。

2.根据权利要求1所述的嵌入式振动信号采集装置，其特征在于，所述信号调理装置和A/D数据采集模块均设有8个。

3.根据权利要求1所述的嵌入式振动信号采集装置，其特征在于，所述通信模块中设有RS232串口、以太网口和WiFi接口。

4.根据权利要求1所述的嵌入式振动信号采集装置，其特征在于，所述壳体的侧壁上设有USB接口。

5.根据权利要求1所述的嵌入式振动信号采集装置，其特征在于，所述底板由铝板制成，通过螺丝固定设置在壳体中。

6.根据权利要求1所述的嵌入式振动信号采集装置，其特征在于，所述壳体中还设有自动报警系统，当数据出现异常时，通过通信模块自动向客户端发送报警信息。