CN211555464U - 一种可自由配置的声纹采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可自由配置的声纹采集装置，包括：前端采集探头和主控柜，所述前端采集探头与主控柜采用有线方式连接；所述主控柜包括漏电保护器、PDU、显示器、路由器和主控电脑；外部电源通过漏电保护器与PDU连接，所述PDU为显示器、路由器和主控电脑供电；所述主控电脑与路由器连接，所述前端采集探头包括：外壳，所述外壳的内部设置探头，控制板、存储模块、电源模块、和数据传输模块；所述探头与控制板连接，所述控制板与存储模块和数据传输模块连接，所述电源模块为探头和控制板供电。本实用新型采用分体化主从设计，可以更好的实现现场的安装、调试，降低故障发生率，缩短故障监测与更换部件所需时间，提高运维效率，节约人力成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及变压器监测技术领域，尤其涉及一种可自由配置的声纹采集装置。
背景技术
目前，对电力大型变压器的电力设备进行巡检往往还需要依靠人力完成，效率不高而且还存在一定的危险性。在进行声纹信号采集时会受到环境温度、大气湿度、介质条件、振动冲击发生变化特别受到电磁干扰以及电源波动的影响。
目前一般采用短时、人工采集，对电力设备进行巡检，该方法时延长，不能实时获得电力设备的巡检信息，从而不能及时有效的对电力设备进行检修，降低生产效率，同时人工采集费时费力，工作效率低下。
实用新型内容
针对上述现有技术存在不足，本实用新型提供一种可自由配置的声纹采集装置，克服大型电力变压器声纹信号难以获取、声纹信号数据短缺、安装拆卸耗时，用于全天候户外开放环境下的声纹信号采集，并可以根据现场实际需求及环境进行多种形式安装及采集时间段配置，用于对电力大型变压器设备状态的监测。
本实用新型采用的一种技术方案为：一种可自由配置的声纹采集装置，包括：前端采集探头和主控柜，所述前端采集探头与主控柜采用有线方式连接；
所述主控柜包括漏电保护器、PDU、显示器、路由器和主控电脑；外部电源通过漏电保护器与PDU连接，所述PDU为显示器、路由器和主控电脑供电；所述主控电脑与路由器连接，
所述前端采集探头包括：外壳，所述外壳的内部设置探头，控制板、存储模块、电源模块、和数据传输模块；所述探头与控制板连接，所述控制板与存储模块和数据传输模块连接，所述电源模块为探头和控制板供电。
本实用新型的另一种技术方案为，所述主控柜内部设置POE交换机，所述POE交换机与路由器连接；所述前端采集探头与主控柜采用POE模式连接。
本实用新型的第三种技术方案为，还包括：中继器，所述探头通过中继器与主控柜连接。
进一步的，所述前端采集探头采用直线阵列或环形阵列安装。
进一步的，所述外壳采用铝材料制作。
进一步的，所述存储模块采用miniSD卡。
进一步的，所述探头采用20-20KHz宽频高灵敏度麦克风。
进一步的，所述麦克风的头部设置透声膜。
本实用新型的有益效果为：
1、前端采集探头与主控柜可自由组合：用户和根据现场实际使用需求进行灵活配置。
2、整体安装拆卸便捷：采用分体化主从设计，可以更好的实现现场的安装、调试，降低故障发生率，缩短故障监测与更换部件所需时间，提高运维效率，节约人力成本。
3、坚固耐用：前端采集探头外壳采用防水透声膜对麦克风咪头进行密封，在保证声纹信号采集的同时，减少麦克风咪头在开发环境下受到的损伤，延长前端采集探头的使用寿命。
4、本装置可全天候24小时对电力变压器声纹信号进行采集，前端采集探头可以完成声纹信号采集并根据采样率进行一定时间的存储，并将原始数据通过网络发送至主控柜。用户可以根据现场需要自行设计前端采集探头的安装位置，并对采集时间进行自主化配置。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种可自由配置的声纹采集装置结构图；
图2为本实用新型提出的所述前端采集探头内部结构图；
图3为本实用新型的一具体实施例结构图；
图4a为前端采集探头电路原理图；
图4b为前端采集探头电路原理图；
图4c为前端采集探头电路原理图；
图5a为探头安装方式示意图；
图5b为探头安装方式示意图。
其中图中所示：
1-探头，2-透声膜，3-控制板，4-电源模块，5-底板，6-POE防水接头，7-数据传输模块；8-存储模块。
具体实施方式
本实用新型提供一种可自由配置的声纹采集装置，使用本装置可以全天候对变压器的声纹信号进行采集，替代人工高效完成上述工作，前端采集探头具有多种安装模式选择，与主控柜的连接模式也可以自由进行配置，可以在不破坏电力设备的基础上根据现场需求快速、便捷的安装。
以上是本申请的核心思想，为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图对本申请作进一步的详细说明。应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
实施例一
如图1所示，为本实用新型提出的一种可自由配置的声纹采集装置结构图。
参照图1，一种可自由配置的声纹采集装置，包括：前端采集探头和主控柜，所述前端采集探头与主控柜采用有线方式连接；
所述主控柜包括漏电保护器、PDU、显示器、路由器和主控电脑；外部电源通过漏电保护器与PDU（Power Distribution Unit，电源分配单元）连接，所述PDU为显示器、路由器和主控电脑供电；所述主控电脑与路由器连接，
所述前端采集探头包括：外壳，所述外壳的内部设置探头，控制板、存储模块、电源模块、和数据传输模块；所述探头与控制板连接，所述控制板与存储模块和数据传输模块连接，所述电源模块为探头和控制板供电。
本实用新型实施例中，主控柜与前端采集探头分开的结构，使用采集与储存分离的主从设计，每一个前端采集探头都可独立工作并进行一定时段的数据储存，前端采集探头在变压器周边的采集点可自由配置，即一个前端采集探头可以包括多个探头，用于对变压器进行全面采集，防止遗漏，主控柜与前端采集探头的连接为多种自由安装模式。
参见图2，为本实用新型提出的所述前端采集探头内部结构图。
前端采集探头包括外壳、外壳包括盖体（图中未画出）和底板，在底板上固定设置控制板、存储模块、电源模块和数据传输模块，探头设置在外壳的一侧并与外壳密封连接，整个外壳采用铝制材料，质量轻，方便安装。
探头采用20-20KHz宽频高灵敏度麦克风咪头，整体铝制外壳进行防水密封设计，麦克风咪头的密封方式采用特制的透声膜，前端采集探头装有可选大小的miniSD卡进行数据储存，同时具备嵌入一定的分析软件。
本实用新型中的前端采集探头寿命长、结构坚固，整体安装、维护和拆卸便捷，可以根据需要选用不同安装模式和前端采集探头数量，并能独立的完成预期布置的任务和工作。
实施例二
本实施例是在实施例一的基础上进行的改进，具体为：主控柜内部设置POE交换机，所述POE交换机与路由器连接；所述前端采集探头与主控柜采用POE（Power OverEthernet，有源以太网）模式连接。
主控柜安装有采集、储存软件，并通过安装的POE交换机与前端采集探头进行数据传输，前端采集探头采用POE模式进行供电与数据传输，全部数据可通过网络由主控柜发送至中心。主控柜可连接多个前端采集探头，可在现场或是通过网络远程对主控柜内的软件及前端采集探头地址进行配置。
主控柜与前端采集探头之间采用POE一线供电传输，减少故障发生，降低硬件及人工成本，并可对主控柜内的采集软件进行设定，调整前端采集探头的采集时间段和数据储存点。
实施例三
为了实现对远距离的前端采集探头进行连接，本实施例的技术方案为，设置中继器，通过中继器实现前端采集探头与主控柜连接。
参见图3，本实施例中，该装置由前端采集探头、中继模块、主控柜组成，前端采集探头采用POE模式进行供电与数据传输，距离过长时安装POE中继模块，前端采集探头装有miniSD卡进行一定时段的数据储存，主控柜内方安装有POE交换机用于与前端采集探头进行数据传输，全部数据可通过网络由主控柜发送至中心。
现场安装时根据需求选定前端采集探头的数量与安装方式，主控柜80米之内的前端采集探头直接由网线连接，80米之外的前端采集探头经由中继模块通过网线与主控柜连接。硬件安装好后，通过主控柜内的软件对已安装的前端采集探头进行配置测试，并根据需求设定声纹信号采集时段及本地存储设置。
为了满足声纹信号全天候采集的需求，前端采集探头采用铝制外壳全密封设计，麦克风的头部设置透声膜。透声膜为防水透声膜，其特点为耐温-40~125，隔尘、疏水、透气，透气量500~3000ml/min/cm2，IP67防护，材料为膨体聚四氯乙烯（ePTFE），背胶为丙烯酸制作。透声膜用于声纹信号的采集，供电和数据传输采用POE模式，可以保证麦克风咪头在良好密封的环境下工作，减少麦克风咪头损耗，解决宽频麦克风咪头户外开放环境下寿命短的问题。
前端采集探头内的宽频麦克风用于采集大型电力变压器的声纹信号，由于现场电磁环境的干扰，外壳采用铝制金属外壳进行屏蔽，麦克风咪头前端采用特制的透声膜对麦克风咪头进行防水、防尘保护，用以保护麦克风咪头的灵敏度并延长使用寿命，声纹信号通过控制板采样后存储在miniSD卡内，等待传输至主控柜，前端采集探头的供电由POE防水接头接入的网线提供并进行与外部的数据传输，从而使得整个前端采集探头具备良好的防水、防尘效果。
参见图4a至图4c，为本实用新型中前端采集探头电路原理图；
通过电源转换电路输出5.5V/1.8mA的电压供给探头电压，供电电源通过整流滤波电路供给以太网供电器TPS23753APW，以太网供电器输出与场效应管IRF7465TRPBF和开关电源用隔离误差放大器FOD2742B连接。
参加图5a和图5b，探头的数量可以根据需要设置，其中探头的配置方式可以根据用户需要配置安装成直线阵列、环形阵列对声纹信号进行采集。
本实用新型具有如下特点：
前端采集探头与主控柜可自由组合：主控柜满足最大一拖三十二的设计，即可以使用一个主控柜连接三十二个前端采集探头进行声纹信号采集，用户和根据现场实际使用需求进行灵活配置。
整体安装拆卸便捷：采用分体化主从设计，可以更好的实现现场的安装、调试，降低故障发生率，缩短故障监测与更换部件所需时间，提高运维效率，节约人力成本。
坚固耐用：前端采集探头外壳采用防水透声膜对麦克风咪头进行密封，在保证声纹信号采集的同时，减少麦克风咪头在开发环境下受到的损伤，延长前端采集探头的使用寿命。
本装置可全天候24小时对电力变压器声纹信号进行采集，前端采集探头可以完成声纹信号采集并根据采样率进行一定时间的存储，并将原始数据通过网络发送至主控柜。用户可以根据现场需要自行设计前端采集探头的安装位置，并对采集时间进行自主化配置。
上述实施例为本实用新型的经典案例，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制。其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化等，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本实用新型的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.一种可自由配置的声纹采集装置，其特征在于，包括：
前端采集探头和主控柜，所述前端采集探头与主控柜采用有线方式连接；
所述主控柜包括漏电保护器、PDU、显示器、路由器和主控电脑；外部电源通过漏电保护器与PDU连接，所述PDU为显示器、路由器和主控电脑供电；所述主控电脑与路由器连接，
所述前端采集探头包括：外壳，所述外壳的内部设置探头，控制板、存储模块、电源模块、和数据传输模块；所述探头与控制板连接，所述控制板与存储模块和数据传输模块连接，所述电源模块为探头和控制板供电。
2.根据权利要求1所述的一种可自由配置的声纹采集装置，其特征在于，所述主控柜内部设置POE交换机，所述POE交换机与路由器连接；所述前端采集探头与主控柜采用POE模式连接。
3.根据权利要求1所述的一种可自由配置的声纹采集装置，其特征在于，还包括：中继器，所述探头通过中继器与主控柜连接。
4.根据权利要求1所述的一种可自由配置的声纹采集装置，其特征在于，所述前端采集探头采用直线阵列或环形阵列安装。
5.根据权利要求1所述的一种可自由配置的声纹采集装置，其特征在于，所述外壳采用铝材料制作。
6.根据权利要求1所述的一种可自由配置的声纹采集装置，其特征在于，所述存储模块采用miniSD卡。
7.根据权利要求1所述的一种可自由配置的声纹采集装置，其特征在于，所述探头采用20-20KHz宽频高灵敏度麦克风。
8.根据权利要求7所述的一种可自由配置的声纹采集装置，其特征在于，所述麦克风的头部设置透声膜。
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|---|---|---|---|
| CN201921161288.5U CN211555464U (zh) | 2019-07-23 | 2019-07-23 | 一种可自由配置的声纹采集装置 |
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Cited By (1)
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| CN110827855A (zh) * | 2019-07-23 | 2020-02-21 | 国网安徽省电力有限公司 | 一种可自由配置的声纹采集装置 |
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2019
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