[发明专利]一种音频料位检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及声音处理技术领域，具体而言，涉及一种音频料位检测系统及方法。

背景技术

随着现代社会的发展，人们对猪肉的需求不断上涨，提供一种智能、科学、高效的养猪系统是非常有必要的。然而一代又一代养猪系统的研发以及投入使用却呈现了一个个的问题，比如大规模检查猪只的患病情况，大规模对猪棚进行清理，定时更换猪饲料等等。拿更换猪饲料来说，容器中投入一定饲料，猪只食用后到底剩余多少，饲养员怎样判断是否应该添加猪饲料等问题，必须有一定的参考标准。这就需要我们开发一种料位检测系统，只能检测，定时更新，干净、高效、卫生，实现真正的智能化饲养。但是现有的检测系统必须直接接触容器内的物料才可以进行测量，而且当物料是固液混合物时，测量结果容易不准确等等，本发明提出了一种新的音频料位检测系统以克服这些难点。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明提供了一种音频料位检测系统，用于检测养猪场中容器的料位，包括：

信号发生机构、信号接收机构和主控制机构；其中信号发生机构具有第一连接器和发声装置，用于产生待测声音信号并传递至信号接收机构；信号接收机构具有第二连接器和接收装置，用于接收待测声音信号并传递至主控制机构；主控制机构包括控制面板、高通滤波器以及计算机系统。

优选地，发声装置可以是喇叭且接收装置可以是扬声器。

优选地，发声装置通过电缆与第一连接器连接，且接收装置通过电缆与第二连接器连接。

优选地，第一连接器和第二连接器分别连接至主控制机构的两端。

优选地，发声装置上下分别设置有发声装置上盖和发声装置下盖，用于保护发声装置；且对应地，接收装置上下分别设置有接收装置上盖和接收装置下盖，用于保护接收装置。

优选地，发声装置和接收装置分别使用双面胶或其他固定装置固定在待测容器的两端。

优选地，高通滤波器可以是切比雪夫高通滤波器，用于滤去直流信号。

优选地，计算机系统包含软件系统，用于对经高通滤波器处理后的数据进行数学转换并比较结果。

优选地，本发明提供一种音频料位检测方法，所述方法包括以下步骤：

A、利用音频料位检测装置测出空容器的检测值；

B、依次等量的向容器中增加物料，声音信号经过容器传播后通过高通滤波器和计算机系统计算得出检测值，记录该检测值，然后持续增加物料，直到加满容器为止，将所有的检测值统计出，做出体积与检测值的模板对应列表，其中物料不同时，需要建立不同的模板对应列表；

C、在应用时，利用音频料位检测装置测出待检测装置内的测量值，将该测量值与模板对应列表进行一一比照，即可测出物料在容器内的体积。

优选地，上述步骤A、B、C的检测过程如下：通过信号发生机构播放语音，声音经容器传播后由信号接收机构采集，然后再由主控制机构中的高通滤波器进行预处理，最后计算机系统对预处理后的信号进行特征提取，最终输出结果。

根据本发明所述的音频料位检测系统具备如下有益效果：

本发明通过设置一种音频料位检测系统及其对应方法，实现对猪棚中容器内物料的检测，即，控制面板控制发声装置发出声音，经过容器内物料的传播，由接收装置接收，然后把音频信号传递至主控制机构，经过高通滤波器的预处理后，对处理后的信号进行特征提取，最后与参照模板依据准则进行对比，然后输出结果，系统可以根据该输出结果判断下一步应该进行何种指示。本发明的目的是，在不受外界环境因素的影响下实现非接触式，即不需要跟待测物料进行接触的方式，对容器中物料的体积进行检测，并且能够检测多种物料，液体、固体或者固液的混合物。

附图说明

为了更好地理解本发明，下面将结合附图对本发明实施例进行说明，其中：

图1为根据本发明一实施例的音频料位检测系统的结构示意图；

图2为根据本发明的音频料位检测系统的信号发生机构的结构示意图；

图3为根据本发明的音频料位检测系统的信号接收机构的结构示意图；

图4为根据本发明的音频料位检测系统的主控制机构的结构示意图；

图5为根据本发明的音频料位检测方法的流程框图；

图6为图5中所示的音频料位检测方法中预处理的流程框图；

图7为图5中所示的音频料位检测方法中特征提取的流程框图。