一種管網(wǎng)音頻采集器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及供水管網(wǎng)檢測(cè)裝置，特別涉及一種管網(wǎng)音頻采集器，適用于供水埋地管道的檢測(cè)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，城市燃?xì)?、城市供水埋地管道腐蝕與保護(hù)越來(lái)越引起人們的重視，由于管道防腐層埋地時(shí)間長(zhǎng)久而出現(xiàn)老化、發(fā)脆、剝離和脫落，因而會(huì)造成管道的腐蝕、穿孔，引起管道中的水泄漏，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重的損失。
[0003]對(duì)新鋪設(shè)管道防腐層施工質(zhì)量嚴(yán)格驗(yàn)收，以及實(shí)時(shí)檢測(cè)使用中管道防腐層的運(yùn)行狀況，對(duì)于防止和及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道損壞十分重要，實(shí)時(shí)檢測(cè)能提供真實(shí)有效的技術(shù)參數(shù)，為技術(shù)分析提供數(shù)據(jù)。
[0004]考慮到物體間的相互碰撞會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，發(fā)出聲音，形成聲波。根據(jù)聲波不但能在空氣中傳播，而且能在液體和固體中傳播的原理。漏水聲音信號(hào)的特點(diǎn)是:當(dāng)輸水管線有泄漏點(diǎn)時(shí)，水會(huì)沿著管線的漏點(diǎn)向外噴出。在水向外噴射的過(guò)程中，水會(huì)與管壁發(fā)生摩擦，水穿過(guò)漏點(diǎn)時(shí)形成湍流以及和空氣或土壤等的撞擊應(yīng)力波，漏水形成的聲音是頻率不變、持續(xù)的聲音信號(hào)。
[0005]然而，實(shí)際檢測(cè)漏水的環(huán)境中往往存在相當(dāng)強(qiáng)的背景噪音。漏水噪聲具有隨機(jī)性，不能用明確的數(shù)學(xué)關(guān)系式來(lái)表達(dá)。但是，漏水信號(hào)卻有共同的統(tǒng)計(jì)特性。所以記錄管網(wǎng)音頻通過(guò)運(yùn)行聲音為管道運(yùn)行提供了一種新的手段檢測(cè)方法，可以肯定，利用漏水聲音信號(hào)的特點(diǎn)來(lái)判斷輸水管線泄漏點(diǎn)是一個(gè)可行的方案，管道的漏水聲音的檢查將是管網(wǎng)維護(hù)的重要內(nèi)容。
[0006]目前，僅能通過(guò)簡(jiǎn)單的設(shè)備或人工通過(guò)聽(tīng)漏儀進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)識(shí)別。對(duì)測(cè)量時(shí)的音頻進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，存在以下不足，1、不能進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)，由于不能連續(xù)檢測(cè)所以管道的故障不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)造成浪費(fèi)2、人工進(jìn)行檢測(cè)會(huì)由于不同人員的熟練程度影響檢測(cè)的結(jié)果3、由于地下管線覆蓋面廣，造成檢測(cè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度高，耗時(shí)長(zhǎng)。特別是關(guān)鍵部位如高層建筑下人工不能進(jìn)行檢測(cè)。
[0007]如何解決這個(gè)問(wèn)題就成為了本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所要研究和解決的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型的目的就是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種管網(wǎng)音頻采集器的設(shè)計(jì)方案，管道音頻采集器與管道的連接，對(duì)管網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)、監(jiān)聽(tīng)，將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)無(wú)線遠(yuǎn)傳模塊將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳給檢測(cè)控制中心服務(wù)器，檢測(cè)控制中心服務(wù)器對(duì)數(shù)字信號(hào)還原成音頻信號(hào)，并對(duì)異常頻率的音頻信號(hào)進(jìn)行分析、判斷和處理。
[0009]本實(shí)用新型是通過(guò)這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種管網(wǎng)音頻采集器，包括電路和結(jié)構(gòu)，其特征在于，管道音頻采集器電路由處理單元、前端音頻拾取單元、頻率鑒別與觸發(fā)單元、電源單元構(gòu)成；
[0010]處理單元的核心采用海思處理器芯片Hi3520，海思處理器芯片Hi3520通過(guò)數(shù)字采集接口連接音視頻解碼芯片TW2866的輸出端，通過(guò)DDR2 SDRAM接口連接容量為IG的DDR內(nèi)存，通過(guò)NOR Flash接口連接128M Flash ;通過(guò)UART接口連接頻率鑒別與觸發(fā)單元的頻率傳感器；通過(guò)PC1-SATA轉(zhuǎn)接卡接口連接硬盤(pán)HDD ；
[0011]所述音視頻解碼芯片TW2866的輸入端與拾音單元內(nèi)的拾音頭輸出端連接；
[0012]所述管網(wǎng)音頻采集器的結(jié)構(gòu)件包括固定底板、采集器外殼；在固定底板上固定前立而首頻拾取單兀和頻率鑒別與觸發(fā)單兀；
[0013]所述前端音頻拾取單元由殼體、拾音頭、膜片構(gòu)成，殼體為凹型，其內(nèi)部型腔為錐型，殼體內(nèi)腔頂部固定拾音頭，內(nèi)腔頂部固定膜片，由頂部引出拾音頭引線；
[0014]所述頻率鑒別與觸發(fā)單元由外殼體、基座、壓感元件、質(zhì)量塊、彈簧構(gòu)成。
[0015]有益效果是:管道音頻采集器與管道的連接，對(duì)管網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)、監(jiān)聽(tīng)，通過(guò)基座傳導(dǎo)到彈簧，在彈簧作用力下質(zhì)量塊上下移動(dòng)，作用力作用在壓感元件上，使得壓感元件發(fā)生形變。壓感元件發(fā)生形變后產(chǎn)生電荷，產(chǎn)生的電荷在信號(hào)調(diào)理電路處理后轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，不同的頻率產(chǎn)生不同的電壓輸入控制單元；將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)無(wú)線遠(yuǎn)傳模塊將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳給檢測(cè)控制中心服務(wù)器，檢測(cè)控制中心服務(wù)器對(duì)數(shù)字信號(hào)還原成音頻信號(hào)，并對(duì)異常頻率的音頻信號(hào)進(jìn)行分析、判斷和處理。通過(guò)管網(wǎng)音頻采集器能對(duì)測(cè)量時(shí)的音頻進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，相對(duì)人工進(jìn)行識(shí)別，其檢測(cè)準(zhǔn)確率高、減少人員，效果佳，經(jīng)濟(jì)效果顯著。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1、管網(wǎng)音頻采集器構(gòu)成框圖；
[0017]圖2、管道音頻采集器與管道的連接方式主視圖；
[0018]圖3、管道音頻采集器與管道的連接方式側(cè)視圖；
[0019]圖4、管道音頻采集器內(nèi)部結(jié)構(gòu)主圖；
[0020]圖5、管道音頻采集器俯視圖；
[0021]圖6、前端音頻拾取單元結(jié)構(gòu)主視圖；
[0022]圖7、前端音頻拾取單元結(jié)構(gòu)俯視圖
[0023]圖8、頻率鑒別單元結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖中:1.固定底板，2.采集器外殼，3.前端音頻拾取單元，4.頻率鑒別與觸發(fā)單元，5.管道；
[0025]31.殼體Α，32.拾音頭，33.膜片33 ；
[0026]41.殼體B，42.基座，43.壓電陶瓷，44.質(zhì)量塊，45.彈簧。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了更清楚的理解本實(shí)用新型，結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)描述本實(shí)用新型:
[0028]一種管網(wǎng)音頻采集器，包括電路和結(jié)構(gòu)，管道音頻采集器電路由處理單元、前端音頻拾取單元、頻率鑒別與觸發(fā)單元、電源單元構(gòu)成；
[0029]處理單元的核心采用海思處理器芯片Hi3520，海思處理器芯片Hi3520通過(guò)數(shù)字采集接口連接音視頻解碼芯片TW2866的輸出端，通過(guò)DDR2 SDRAM接口連接容量為IG的DDR內(nèi)存，通過(guò)NOR Flash接口連接128M Flash ;通過(guò)UART接口連接頻率鑒別與觸發(fā)單元的頻率傳感器；通過(guò)PC1-SATA轉(zhuǎn)接卡接口連接硬盤(pán)HDD ；
[0030]音視頻解碼芯片TW2866的輸入端與拾音單元內(nèi)的拾音頭輸出端連接；
[0031]管網(wǎng)音頻采集器的結(jié)構(gòu)件包括固定底板1、采集器外殼2 ;在固定底板I上固定前立而首頻拾取單兀3和頻率鑒別與觸發(fā)單兀4 ；
[0032]前端音頻拾取單元3由殼體31、拾音頭32、膜片33構(gòu)成，殼體31為凹型，其內(nèi)部型腔為錐型，殼體31內(nèi)腔頂部固定拾音頭32，內(nèi)腔頂部固定膜片33，由頂部引出拾音頭32引線34;
[0033]頻率鑒別與觸發(fā)單元4由外殼體41、基座42、壓感元件43、質(zhì)量塊44、彈簧45構(gòu)成。
[0034]正常水流流經(jīng)管道或管道破損水流出時(shí)，會(huì)發(fā)出不同的頻率的聲音，不同的頻率會(huì)通過(guò)基座42傳導(dǎo)到彈簧45，在彈簧作用力下質(zhì)量塊44上下移動(dòng)，作用力作用在壓感元件43上，使得壓感元件43發(fā)生形變。壓感元件43發(fā)生形變后產(chǎn)生電荷，產(chǎn)生的電荷在信號(hào)調(diào)理電路處理后轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，不同的頻率產(chǎn)生不同的電壓輸入控制單元；
[0035]采集正常水流流經(jīng)管道發(fā)出的頻率的聲音所產(chǎn)生電壓信號(hào)保存在存儲(chǔ)器中硬盤(pán)HDD作為標(biāo)準(zhǔn)電壓數(shù)據(jù)，將每次采集的實(shí)時(shí)電壓數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，通過(guò)比較、判斷電壓數(shù)據(jù)是否正常，若電壓值不正常，則啟動(dòng)電源電路，啟動(dòng)音頻拾取電路、處理單元錄制音頻信號(hào)。通過(guò)對(duì)音頻信號(hào)的分析從而判斷是否管道破損。
[0036]工作原理:
[0037]當(dāng)水流流經(jīng)管道與管壁摩擦產(chǎn)生聲音，管道發(fā)出的音頻信號(hào)，通過(guò)膜盒后，聲音信號(hào)更加敏感，有拾音頭轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)音頻采集單元采樣、量化后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)可以由中心處理器處理完成信號(hào)編碼、形成音頻文件、存儲(chǔ)。
[0038]根據(jù)上述說(shuō)明，結(jié)合本領(lǐng)域技術(shù)可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的方案。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種管網(wǎng)音頻采集器，包括電路和結(jié)構(gòu)，其特征在于，管道音頻采集器電路由處理單元、前端音頻拾取單元、頻率鑒別與觸發(fā)單元、電源單元構(gòu)成； 處理單元的核心采用海思處理器芯片Hi3520，海思處理器芯片Hi3520通過(guò)數(shù)字采集接口連接音視頻解碼芯片TW2866的輸出端，通過(guò)DDR2 SDRAM接口連接容量為IG的DDR內(nèi)存，通過(guò)NOR Flash接口連接128M Flash ;通過(guò)UART接口連接頻率鑒別與觸發(fā)單元的頻率傳感器；通過(guò)PC1-SATA轉(zhuǎn)接卡接口連接硬盤(pán)HDD ； 所述音視頻解碼芯片TW2866的輸入端與拾音單兀內(nèi)的拾音頭輸出端連接； 所述管網(wǎng)音頻采集器的結(jié)構(gòu)件包括固定底板(I)、采集器外殼(2);在固定底板(I)上固定前端音頻拾取單元(3)和頻率鑒別與觸發(fā)單元(4)； 所述前端音頻拾取單元(3)由殼體(31)、拾音頭(32)、膜片(33)構(gòu)成，殼體(31)為凹型，其內(nèi)部型腔為錐型，殼體(31)內(nèi)腔頂部固定拾音頭(32)，內(nèi)腔頂部固定膜片(33)，由頂部引出拾音頭(32)引線(34); 所述頻率鑒別與觸發(fā)單元(4)由外殼體(41)、基座(42)、壓感元件(43)、質(zhì)量塊(44)、彈簧(45)構(gòu)成。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及管網(wǎng)音頻采集器，管道音頻采集器電路由處理單元、前端音頻拾取單元、頻率鑒別與觸發(fā)單元、電源單元構(gòu)成；處理單元采用海思處理器芯片Hi3520，前端音頻拾取單元由殼體、拾音頭、膜片構(gòu)成，殼體內(nèi)腔頂部固定拾音頭，內(nèi)腔頂部固定膜片，由頂部引出拾音頭引線；頻率鑒別與觸發(fā)單元由外殼體、基座、壓感元件、質(zhì)量塊、彈簧構(gòu)成；通過(guò)管網(wǎng)音頻采集器采集正常水流流經(jīng)管道發(fā)出的頻率的聲音所產(chǎn)生電壓信號(hào)保存在存儲(chǔ)器中作為標(biāo)準(zhǔn)電壓數(shù)據(jù)，將每次采集的實(shí)時(shí)電壓數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，通過(guò)比較、判斷電壓數(shù)據(jù)是否正常，從判斷是否管道破損，相對(duì)人工進(jìn)行識(shí)別，本裝置檢測(cè)準(zhǔn)確率高、減少人員，效果佳，經(jīng)濟(jì)效果顯著。
【IPC分類(lèi)】F17D5-06, H04R3-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204268081
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420714808
【發(fā)明人】魚(yú)永強(qiáng), 肖永軍, 倪曉, 李溪, 張永強(qiáng), 姜立君, 李春光, 郭潤(rùn)松, 齊萍
【申請(qǐng)人】天津市林海建設(shè)工程集團(tuán)有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月15日
【申請(qǐng)日】2014年11月25日