[实用新型]一种工业皮带传输监控设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业监控领域。

背景技术

目前，工业上常用的皮带监控系统都采用单一的视频图像监控功能。只能将工业现场的被监控传输物及现场的形状、颜色、运动变化等视觉信息实时采集，通过视频监控网络反映至监控中心工作人员。工作人员根据视频图像的变化判断是否有工作异常。实际上工业现场的很多异常在视频发现异常之前就已经在声音特征上表现出异常，例如皮带传输中的，由于电机超负荷运行等故障发生时，首先表现出的是现场电机、滚轴、皮带等发出的异常声音，如果能在视频表现为传输停止或皮带断裂之前监测到异常，那么可以大大减少设备及产品损失。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是实现一种能够监控工业皮带传输设备工作时工作噪音的设备。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种工业皮带传输监控设备，设备包括设置在工业皮带机旁的传感器单元，所述传感器单元经信号处理单元输出信号至上位机监控设备，所述的传感器单元包括声音传感器。

所述声音传感器为均匀分布在同一平面上的MEMS声音传感器。

所述传感器单元还包括CMOS相机，所述声音传感器设置8个，并以CMOS相机为圆心环绕布置在传感器单元壳体的采集面板上，所述CMOS相机经信号处理单元输出信号至上位机监控设备。

所述信号处理单元经电源处理单元连接市电，所述壳体通过支架固定，所述壳体的采集面板上方设有遮挡檐，所述采集面板朝向工业皮带机被监控区域。

本实用新型是一种增加了麦克风阵列的监控设备，该设备可以监测工业现场的声场变化，同步采集现场声场信息，实现现象声场的在线分析，丰富了在线监控内容，真实反映工业现场情况，实时发现工业现场的声场异常，及时提醒工作人员及时处理避免故障。

附图说明

下面对本实用新型说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：

图1为工业皮带传输监控设备系统框图。

具体实施方式

如图1所示，工业皮带传输监控设备用于监控工业皮带机工况，将传感器单元设置在工业皮带机旁，传感器单元经信号处理单元输出信号至上位机监控设备。

传感器单元包括声音传感器和摄像头，这样的传感器单元能实时拍摄现场的同时，同步采集现场声场情况，如果在现场采集到声场突然出现中低频高能量声音信号，表示现场某设备工作异常产生异常声音，监控发现异常实时告知监控中心，避免设备在异常状态工作下导致设备损坏，甚至带来更大经济损失或人员危险。

传感器单元的壳体上设有用于固定传感器的采集面板，声音传感器和摄像头固定在采集面板上，壳体的采集面板上方设有遮挡檐，用于遮挡灰尘和雨露，采集面板朝向工业皮带机被监控区域，提高监控和采集的效果。

摄像头采用CMOS相机，外围按照声场采集要求分布了8个MEMS声音传感器，8个MEMS声音传感器以CMOS相机为圆心均匀的环绕布置。

按麦克风阵列的维数，可分为一维、二维和三维麦克风阵列。线性阵列只能得到信号的水平方向角信息。平面阵列可以得到信号的水平方位角和垂直方位角信息。立体阵列可以得到信号的水平方位角、垂直方位角和声源与麦克风阵列参考点距离这三维信息。根据实际现场需求及性价比等，本设备采用平面二位阵列方式，在同一平面均匀分布了多个MEMS声音传感器。由于监控设备的体积限制和成本考虑，本实用新型如图1所示采用了8个MEMS声音传感器，可根据需要增加个数，传感器个数及密度越多，信号分析效果越好。

信号处理单元采用FPGA+DSP的架构，对传感器单元所采集的信号进行初步处理，输出为网口信号，由于信号处理单元供电质量要求高，为信号处理单元供电的电源处理单元采用双重处理，电源处理单元将市电220V交直转换后，再用DC模块转换为需要的各种DC电压供给信号处理单元。

上位机监控设备为具有显示器的PC，其可以同时连接多台传感器单元，辅助工作人员对皮带传输设备进行监控，并且可以配备报警装置，在出现异常时进行报警。