專利名稱:一種管網音頻采集器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及管網音頻采集器，管道音頻采集器電路由處理單元、前端音頻拾取單元、頻率鑒別與觸發單元、電源單元構成；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、膜片構成，殼體內腔頂部固定拾音頭，內腔頂部固定膜片，由頂部引出拾音頭引線；頻率鑒別與觸發單元由外殼體、基座、壓感元件、質量塊、彈簧構成；通過管網音頻采集器采集正常水流流經管道發出的頻率的聲音所產生電壓信號保存在存儲器中作為標準電壓數據，將每次采集的實時電壓數據與標準電壓數據進行比較，通過比較、判斷電壓數據是否正常，從判斷是否管道破損，相對人工進行識別，本裝置檢測準確率高、減少人員，效果佳，經濟效果顯著。
【專利說明】一種管網音頻采集器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及供水管網檢測裝置，特別涉及一種管網音頻采集器，適用于供水埋地管道的檢測。
【背景技術】
[0002]目前，城市燃氣、城市供水埋地管道腐蝕與保護越來越引起人們的重視，由于管道防腐層埋地時間長久而出現老化、發脆、剝離和脫落，因而會造成管道的腐蝕、穿孔，引起管道中的水泄漏，給國民經濟造成嚴重的損失。
[0003]對新鋪設管道防腐層施工質量嚴格驗收，以及實時檢測使用中管道防腐層的運行狀況，對于防止和及時發現管道損壞十分重要，實時檢測能提供真實有效的技術參數，為技術分析提供數據。
[0004]考慮到物體間的相互碰撞會產生振動，發出聲音，形成聲波。根據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。漏水聲音信號的特點是:當輸水管線有泄漏點時，水會沿著管線的漏點向外噴出。在水向外噴射的過程中，水會與管壁發生摩擦，水穿過漏點時形成湍流以及和空氣或土壤等的撞擊應力波，漏水形成的聲音是頻率不變、持續的聲音信號。
[0005]然而，實際檢測漏水的環境中往往存在相當強的背景噪音。漏水噪聲具有隨機性，不能用明確的數學關系式來表達。但是，漏水信號卻有共同的統計特性。所以記錄管網音頻通過運行聲音為管道運行提供了一種新的手段檢測方法，可以肯定，利用漏水聲音信號的特點來判斷輸水管線泄漏點是一個可行的方案，管道的漏水聲音的檢查將是管網維護的重要內容。
[0006]目前，僅能通過簡單的設備或人工通過聽漏儀進行監聽識別。對測量時的音頻進行監聽，存在以下不足，1、不能進行連續檢測，由于不能連續檢測所以管道的故障不能及時發現造成浪費2、人工進行檢測會由于不同人員的熟練程度影響檢測的結果3、由于地下管線覆蓋面廣，造成檢測人員勞動強度高，耗時長。特別是關鍵部位如高層建筑下人工不能進行檢測。
[0007]如何解決這個問題就成為了本【技術領域】的技術人員所要研究和解決的課題。
【發明內容】
[0008]本實用新型的目的就是為克服現有技術的不足，提供一種管網音頻采集器的設計方案，管道音頻采集器與管道的連接，對管網監測點進行實時檢測、監聽，將音頻信號轉換成數字信號，通過無線遠傳模塊將數據實時上傳給檢測控制中心服務器，檢測控制中心服務器對數字信號還原成音頻信號，并對異常頻率的音頻信號進行分析、判斷和處理。
[0009]本實用新型是通過這樣的技術方案實現的:一種管網音頻采集器，包括電路和結構，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、頻率鑒別與觸發單元、電源單元構成；
[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通過數字采集接口連接音視頻解碼芯片TW2866的輸出端，通過DDR2 SDRAM接口連接容量為IG的DDR內存，通過NOR Flash接口連接128M Flash ;通過UART接口連接頻率鑒別與觸發單元的頻率傳感器；通過PC1-SATA轉接卡接口連接硬盤HDD ；
[0011]所述音視頻解碼芯片TW2866的輸入端與拾音單元內的拾音頭輸出端連接；
[0012]所述管網音頻采集器的結構件包括固定底板、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單兀；
[0013]所述前端音頻拾取單元由殼體、拾音頭、膜片構成，殼體為凹型，其內部型腔為錐型，殼體內腔頂部固定拾音頭，內腔頂部固定膜片，由頂部引出拾音頭引線；
[0014]所述頻率鑒別與觸發單元由外殼體、基座、壓感元件、質量塊、彈簧構成。
[0015]有益效果是:管道音頻采集器與管道的連接，對管網監測點進行實時檢測、監聽，通過基座傳導到彈簧，在彈簧作用力下質量塊上下移動，作用力作用在壓感元件上，使得壓感元件發生形變。壓感元件發生形變后產生電荷，產生的電荷在信號調理電路處理后轉變為電壓信號，不同的頻率產生不同的電壓輸入控制單元；將音頻信號轉換成數字信號，通過無線遠傳模塊將數據實時上傳給檢測控制中心服務器，檢測控制中心服務器對數字信號還原成音頻信號，并對異常頻率的音頻信號進行分析、判斷和處理。通過管網音頻采集器能對測量時的音頻進行監聽，相對人工進行識別，其檢測準確率高、減少人員，效果佳，經濟效果顯著。
【附圖說明】
[0016]圖1、管網音頻采集器構成框圖；
[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視圖；
[0019]圖4、管道音頻采集器內部結構主圖；
[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構主視圖；
[0022]圖7、前端音頻拾取單元結構俯視圖
[0023]圖8、頻率鑒別單元結構圖；
[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.質量塊，45.彈簧。
【具體實施方式】
[0027]為了更清楚的理解本實用新型，結合附圖和實施例詳細描述本實用新型:
[0028]一種管網音頻采集器，包括電路和結構，管道音頻采集器電路由處理單元、前端音頻拾取單元、頻率鑒別與觸發單元、電源單元構成；
[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通過數字采集接口連接音視頻解碼芯片TW2866的輸出端，通過DDR2 SDRAM接口連接容量為IG的DDR內存，通過NOR Flash接口連接128M Flash ;通過UART接口連接頻率鑒別與觸發單元的頻率傳感器；通過PC1-SATA轉接卡接口連接硬盤HDD ；
[0030]音視頻解碼芯片TW2866的輸入端與拾音單元內的拾音頭輸出端連接；
[0031]管網音頻采集器的結構件包括固定底板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構成，殼體31為凹型，其內部型腔為錐型，殼體31內腔頂部固定拾音頭32，內腔頂部固定膜片33，由頂部引出拾音頭32引線34;
[0033]頻率鑒別與觸發單元4由外殼體41、基座42、壓感元件43、質量塊44、彈簧45構成。
[0034]正常水流流經管道或管道破損水流出時，會發出不同的頻率的聲音，不同的頻率會通過基座42傳導到彈簧45，在彈簧作用力下質量塊44上下移動，作用力作用在壓感元件43上，使得壓感元件43發生形變。壓感元件43發生形變后產生電荷，產生的電荷在信號調理電路處理后轉變為電壓信號，不同的頻率產生不同的電壓輸入控制單元；
[0035]采集正常水流流經管道發出的頻率的聲音所產生電壓信號保存在存儲器中硬盤HDD作為標準電壓數據，將每次采集的實時電壓數據與標準電壓數據進行比較，通過比較、判斷電壓數據是否正常，若電壓值不正常，則啟動電源電路，啟動音頻拾取電路、處理單元錄制音頻信號。通過對音頻信號的分析從而判斷是否管道破損。
[0036]工作原理:
[0037]當水流流經管道與管壁摩擦產生聲音，管道發出的音頻信號，通過膜盒后，聲音信號更加敏感，有拾音頭轉換為模擬信號，模擬信號經過音頻采集單元采樣、量化后轉化為數字信號。數字信號可以由中心處理器處理完成信號編碼、形成音頻文件、存儲。
[0038]根據上述說明，結合本領域技術可實現本實用新型的方案。
【權利要求】
1.一種管網音頻采集器，包括電路和結構，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、頻率鑒別與觸發單元、電源單元構成； 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通過數字采集接口連接音視頻解碼芯片TW2866的輸出端，通過DDR2 SDRAM接口連接容量為IG的DDR內存，通過NOR Flash接口連接128M Flash ;通過UART接口連接頻率鑒別與觸發單元的頻率傳感器；通過PC1-SATA轉接卡接口連接硬盤HDD ； 所述音視頻解碼芯片TW2866的輸入端與拾音單兀內的拾音頭輸出端連接； 所述管網音頻采集器的結構件包括固定底板(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)構成，殼體(31)為凹型，其內部型腔為錐型，殼體(31)內腔頂部固定拾音頭(32)，內腔頂部固定膜片(33)，由頂部引出拾音頭(32)引線(34); 所述頻率鑒別與觸發單元(4)由外殼體(41)、基座(42)、壓感元件(43)、質量塊(44)、彈簧(45)構成。
【文檔編號】F17D5-06GK204268081SQ201420714808
【發明者】魚永強, 肖永軍, 倪曉, 李溪, 張永強, 姜立君, 李春光, 郭潤松, 齊萍 [申請人]天津市林海建設工程集團有限公司