[发明专利]一种机械密封状态监测采集装置

权利要求书

1.一种机械密封状态监测采集装置，其特征在于：包括声信号采集装置、传感器模块、高频采集板、低频采集板、控制处理模块和传输模块，所述声信号采集装置与高频采集板通信，所述传感器模块与低频采集板通信，所述高频采集板和低频采集板均与控制处理模块通信，所述控制处理模块分别与传输模块、声发射采集装置和传感器模块通信；

所述高频采集板，用于根据所述控制处理模块发送的第一采集命令，控制所述声信号采集装置采集被测设备的声信号，并将所述声信号进行放大、模数转换、降噪和滤波后发送至控制处理模块；

所述低频采集板，用于根据所述控制处理模块发送的第二采集命令，控制所述传感器模块采集被测设备的监测信息，并将所述监测信息进行放大和模数转换后发送至控制处理模块；

所述控制处理模块，用于发送第一采集命令和第二采集命令，用于计算所述声信号的功率谱，根据所述功率谱提取特征信息，并将所述特征信息和/或监测信息发送至传输模块；

所述传输模块，用于将所述特征信息和/或监测信息传输至服务器；

其中，所述特征信息包括功率谱的最大峰值、最大峰值对应的频率值以及声信号的能量。

2.根据权利要求1所述的机械密封状态监测采集装置，其特征在于：所述控制处理模块包括中央处理器和图形处理器；

所述图形处理器，设置有信号处理算法，用于基于所述信号处理算法，对所述中央处理器发送的声信号进行处理计算得到特征信息，并将所述特征信息发送至中央处理器；

所述中央处理器，用于将接收到的所述声信号发送至图形处理器，接收所述特征信息和监测信息，并控制所述传输模块将特征信息和/或监测信息传输至服务器，还用于发出第一采集命令和第二采集命令。

3.根据权利要求2所述的机械密封状态监测采集装置，其特征在于：所述信号处理算法包括FFT变换算法、信号功率谱计算分析算法和特征提取算法。

4.根据权利要求1所述的机械密封状态监测采集装置，其特征在于：所述高频采集板包括自动增益控制电路、第一模数转换电路和FPGA芯片；

所述自动增益控制电路，用于对所述声信号进行放大；

所述第一模数转换电路，用于将放大的声信号转换成数字量，并发送给FPGA芯片；

所述FPGA芯片，设置有自动增益控制算法、信号降噪算法和带通滤波算法，用于控制所述自动增益控制电路的放大倍数，对数字量的声信号进行降噪和滤波，并将降噪和滤波后的声信号发送至控制处理模块，用于根据接收的所述第一采集命令控制声信号采集装置采集声信号。

5.根据权利要求4所述的机械密封状态监测采集装置，其特征在于：所述高频采集板还包括缓存子模块，所述缓存子模块与FPGA芯片通信，用于将降噪和滤波后的声信号进行缓存。

6.根据权利要求1所述的机械密封状态监测采集装置，其特征在于：所述低频采集板包括控制器、放大电路和第二模数转换电路；

所述放大电路，用于将所述监测信息进行放大；

所述第二模数转换电路，用于将放大的监测信息转换成数字量后发送至控制器；

所述控制器，用于根据接收的第二采集命令控制传感器模块采集监测信息，将接收的所述监测信息发送至控制处理模块。

7.根据权利要求2所述的机械密封状态监测采集装置，其特征在于：所述中央处理器还包括检测单元，所述机械密封状态监测采集装置还包括指示模块；

所述检测单元，用于根据中央处理器发送的第一采集命令和接收的声发射信息的有无，判断声信号的采集状态，用于根据中央处理器发送的第二采集命令和接收的监测信息的有无，判断监测信息的采集状态，所述采集状态包括失败和成功；

所述指示模块，用于对所述声信号的采集状态和监测信息的采集状态进行指示。

8.根据权利要求1至7任一项所述的机械密封状态监测采集装置，其特征在于：所述传输模块包括ZigBee传输子模块、4G传输子模块和千兆网传输子模块。