1.本發(fā)明屬于信號處理領(lǐng)域，尤其涉及一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測裝置及方法。

背景技術(shù)：

2.本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

3.皮帶機(jī)是皮帶輸送機(jī)的簡稱,皮帶機(jī)利用驅(qū)動滾筒與皮帶之間的摩擦力曳引輸送帶和物料運行，運用輸送帶的連續(xù)或間歇運動來輸送各種輕重不同的物品，既可輸送各種散料，也可輸送各種紙箱、包裝袋等單件重量不大的件貨，也可用于進(jìn)行一定工藝操作的流水作業(yè)線，尤其作為采礦的重要運輸工具，用途廣泛。

4.但皮帶機(jī)在運行過程中會出現(xiàn)各種不同的異常工況，如支架螺栓松動、皮帶打滑、皮帶跑偏、滾筒或托輥軸承損壞、滾筒或托輥表面不凈等等，容易引起皮帶機(jī)損壞、停運甚至引發(fā)火災(zāi)。

5.現(xiàn)階段國內(nèi)帶式輸送機(jī)托輥故障檢測自動化程度較低，主要人工巡檢，通過人工觀察、偵聽聲音來判斷是否存在故障；皮帶機(jī)數(shù)量龐大或長度較長時定期人工巡檢的勞動強(qiáng)度非常大，并且不能實時掌握皮帶機(jī)運行情況；而現(xiàn)有的自動化監(jiān)測手段，各有缺陷，無法獲得大規(guī)模推廣應(yīng)用；例如采用煙感、紅外傳感、攝像監(jiān)控等設(shè)備不能覆蓋全部皮帶長度；例如震動傳感器或采用拾音器的，由于需要安裝大量傳感器成本過高、安裝施工復(fù)雜且供電困難；例如采用現(xiàn)有光纖震動傳感技術(shù)的由于精度不夠需要安裝多條光纖無法準(zhǔn)確分辨故障類型，且故障點定位精度不夠。

6.針對以上問題，亟需一種皮帶機(jī)異常監(jiān)測裝置，實現(xiàn)系統(tǒng)成本較低、施工安裝方便、可靠性高、準(zhǔn)確分辨故障類型、準(zhǔn)確定位故障點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

7.為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測裝置及方法，通過安裝在皮帶機(jī)一側(cè)的盤纖固定座分段采集皮帶機(jī)的異常聲音，然后經(jīng)測聲光纖上傳到監(jiān)控主機(jī)中，由監(jiān)控軟件進(jìn)行分析；一旦出現(xiàn)異常，監(jiān)控平臺端會將故障的位置與故障類型實時告警。

8.為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個或多個實施例提供了如下技術(shù)方案：

9.本發(fā)明第一方面提供了一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測裝置；

10.一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測裝置，包括盤纖固定座、測聲光纖、光纖測聲分站和監(jiān)控主機(jī)；

11.所述盤纖固定座沿皮帶機(jī)縱向安裝，用于分段收集皮帶機(jī)運轉(zhuǎn)時的聲音信號，并傳導(dǎo)給盤纖固定座之間的測聲光纖；

12.所述光纖測聲分站，與測聲光纖相連，用于對測聲光纖上的分段聲音信號進(jìn)行處理，并傳輸給監(jiān)控主機(jī)；

13.所述監(jiān)控主機(jī)，與光纖測聲分站相連，用于自動提取分段聲音信號的聲學(xué)特征，基于聲學(xué)特征，對皮帶機(jī)運行狀態(tài)進(jìn)行分段實時監(jiān)測。

14.進(jìn)一步的，所述盤纖固定座沿皮帶機(jī)縱向安裝，具體為：盤纖固定座通過磁鐵或固定螺絲安裝于皮帶機(jī)支架的一側(cè)，相鄰兩個盤纖固定座之間間隔相同距離。

15.進(jìn)一步的，所述分段收集皮帶機(jī)運轉(zhuǎn)時的聲音信號，具體為：

16.通過與所述皮帶機(jī)支架的緊密連接，收集皮帶機(jī)支架震動產(chǎn)生的聲音、皮帶與滾筒或托輥的摩擦產(chǎn)生的聲音、皮帶與皮帶機(jī)支架摩擦產(chǎn)生的聲音、滾筒或托輥轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的軸承摩擦產(chǎn)生的聲音、其他機(jī)械震動或摩擦產(chǎn)生的聲音。

17.進(jìn)一步的，所述測聲光纖分為a段測聲光纖和b段測聲光纖；

18.所述b段測聲光纖，纏繞在盤纖固定座上，用于傳導(dǎo)光信號和收集聲音信號；

19.所述a段測聲光纖，延皮帶機(jī)縱向鋪設(shè)，用于傳導(dǎo)光信號和分離與之相鄰的兩段b段測聲光纖。

20.進(jìn)一步的，所述對測聲光纖上的分段聲音信號進(jìn)行處理，具體為：

21.所述光纖測聲分站向測聲光纖發(fā)送脈沖光源，并且接收測聲光纖反射的聲光調(diào)制信號；

22.所述光纖測聲分站采用相位敏感光時域反射計相位模擬相干解調(diào)技術(shù)，解調(diào)出每個b段測聲光纖的聲音信號。

23.進(jìn)一步的，所述監(jiān)控主機(jī)通過以太網(wǎng)與所述光纖測聲分站連接，接收光纖測聲分站上傳的各段聲音信號，由監(jiān)控軟件進(jìn)行分析。

24.進(jìn)一步的，所述對皮帶機(jī)運行狀態(tài)進(jìn)行分段實時監(jiān)測，具體為：

25.所述監(jiān)控軟件，從接收到的分段聲音信號中，自動進(jìn)行聲學(xué)特征提取，然后與各種工況聲紋庫比對，得到故障的位置與故障類型。

26.本發(fā)明第二方面提供了一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測方法。

27.基于本發(fā)明第一方面所述的一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測裝置的一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測方法，包括：

28.分段采集皮帶機(jī)的聲音信號；

29.自動提取分段聲音信號的聲學(xué)特征，基于聲學(xué)特征，對皮帶機(jī)運行狀態(tài)進(jìn)行分段實時監(jiān)測。

30.本發(fā)明第三方面提供了計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有程序，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如本發(fā)明第二方面所述的一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測方法中的步驟。

31.本發(fā)明第四方面提供了電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如本發(fā)明第二方面所述的一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測方法中的步驟。

32.以上一個或多個技術(shù)方案存在以下有益效果：

33.本發(fā)明中監(jiān)控主機(jī)通過以太網(wǎng)與光纖測聲分站連接，接收光纖測聲分站上傳的各段聲音信號，由監(jiān)控軟件進(jìn)行分析；一旦出現(xiàn)異常，監(jiān)控平臺端會將故障的位置與故障類型實時告警。

34.同時可以實現(xiàn)系統(tǒng)成本較低、施工安裝方便、可靠性高、準(zhǔn)確分辨故障類型、準(zhǔn)確定位故障點。

35.本發(fā)明附加方面的優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

36.構(gòu)成本發(fā)明的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。

37.圖1為第一個實施例的裝置結(jié)構(gòu)圖。

38.圖2為第二個實施例的方法流程圖。

39.其中，1、皮帶機(jī)，2、盤纖固定座，3、皮帶機(jī)支架，4、a段測聲光纖，5、b段測聲光纖，6、光纖測聲分站，7、監(jiān)控主機(jī)

具體實施方式

40.下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

41.實施例一

42.本實施例公開了一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測裝置，如圖1所示，包括皮帶機(jī)1、盤纖固定座2、皮帶機(jī)支架3、a段測聲光纖4、b段測聲光纖5、光纖測聲分站6和監(jiān)控主機(jī)7；

43.盤纖固定座2沿皮帶機(jī)1縱向安裝，每兩個盤纖固定座2間隔1米左右；盤纖固定座2通過磁鐵或固定螺絲安裝于皮帶機(jī)支架3的一側(cè)，其作用是通過與皮帶機(jī)支架3的緊密連接，收集皮帶機(jī)支架3震動產(chǎn)生的聲音、皮帶與滾筒或托輥的摩擦產(chǎn)生的聲音、皮帶與支架摩擦產(chǎn)生的聲音、滾筒或托輥轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的軸承摩擦產(chǎn)生的聲音、以及其他機(jī)械震動或摩擦產(chǎn)生的聲音，并將聲音傳導(dǎo)到纏繞其上的b段測聲光纖5；盤纖固定座2是將聲音傳導(dǎo)到纏繞其上的b段測聲光纖5，最終起到聲光轉(zhuǎn)換的是光纖；想要提高聲音采集的精度，需要在同一位置有足夠長度的光纖，所以需要盤纖固定座2。

44.測聲光纖分為a段測聲光纖4和b段測聲光纖5，a段測聲光4延皮帶機(jī)1縱向鋪設(shè)，每段至少1米，作用是傳導(dǎo)光信號并且分離與之相鄰的兩段b段測聲光纖5，避免其相互干擾。

45.b段測聲光纖5纏繞在盤纖固定座2上，纏繞其上的光纖長度為2到3米，作用是除傳導(dǎo)光信號外，主要是收集聲音信號。

46.光纖測聲分站6與a段測聲光纖4連接，光纖測聲分站6向a段測聲光纖4發(fā)送脈沖光源，并且接收a段測聲光纖4反射的聲光調(diào)制信號；光纖測聲分站6采用相位敏感光時域反射計相位模擬相干解調(diào)技術(shù)，解調(diào)出每個b段測聲光纖5的聲音信號，并且通過以太網(wǎng)通信，將各個b段測聲光纖5的聲音信號發(fā)送到監(jiān)控主機(jī)7。

47.監(jiān)控主機(jī)7通過以太網(wǎng)與光纖測聲分站6連接，接收光纖測聲分站6上傳的各段聲音信號，由監(jiān)控軟件進(jìn)行分析。

48.監(jiān)控軟件安裝于監(jiān)控主機(jī)7，監(jiān)控軟件功能包括：系統(tǒng)配置、光纖測聲主機(jī)配置、聲音數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)本地存儲、歷史數(shù)據(jù)展示、實時運行狀態(tài)展示、故障報警等。

49.監(jiān)控軟件采集聲學(xué)信息后，自動進(jìn)行聲學(xué)特征提取，然后與各種工況聲紋庫比對，對皮帶機(jī)運行狀態(tài)進(jìn)行實時在線監(jiān)測；一旦出現(xiàn)異常，監(jiān)控平臺端會將故障的位置與故障類型實時告警。

50.實施例二

51.本實施例公開了一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測方法；

52.如圖2所示，基于實施例一所述的一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測裝置的皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測方法，包括：

53.步驟s201：分段采集皮帶機(jī)的聲音信號；

54.步驟s202：自動提取分段聲音信號的聲學(xué)特征，基于聲學(xué)特征，對皮帶機(jī)運行狀態(tài)進(jìn)行分段實時監(jiān)測。

55.實施例三

56.本實施例的目的是提供計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。

57.計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如本公開實施例二所述的一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測方法中的步驟。

58.實施例四

59.本實施例的目的是提供電子設(shè)備。

60.電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如本公開實施例二所述的一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測方法中的步驟。

61.以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測裝置，其特征在于，包括盤纖固定座、測聲光纖、光纖測聲分站和監(jiān)控主機(jī)；所述盤纖固定座沿皮帶機(jī)縱向安裝，用于分段收集皮帶機(jī)運轉(zhuǎn)時的聲音信號，并傳導(dǎo)給盤纖固定座之間的測聲光纖；所述光纖測聲分站，與測聲光纖相連，用于對測聲光纖上的分段聲音信號進(jìn)行處理，并傳輸給監(jiān)控主機(jī)；所述監(jiān)控主機(jī)，與光纖測聲分站相連，用于自動提取分段聲音信號的聲學(xué)特征，基于聲學(xué)特征，對皮帶機(jī)運行狀態(tài)進(jìn)行分段實時監(jiān)測。2.如權(quán)利要求1所述的一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測裝置，其特征在于，所述盤纖固定座沿皮帶機(jī)縱向安裝，具體為：盤纖固定座通過磁鐵或固定螺絲安裝于皮帶機(jī)支架的一側(cè)，相鄰兩個盤纖固定座之間間隔相同距離。3.如權(quán)利要求2所述的一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測裝置，其特征在于，所述分段收集皮帶機(jī)運轉(zhuǎn)時的聲音信號，具體為：通過與所述皮帶機(jī)支架的緊密連接，收集皮帶機(jī)支架震動產(chǎn)生的聲音、皮帶與滾筒或托輥的摩擦產(chǎn)生的聲音、皮帶與皮帶機(jī)支架摩擦產(chǎn)生的聲音、滾筒或托輥轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的軸承摩擦產(chǎn)生的聲音、其他機(jī)械震動或摩擦產(chǎn)生的聲音。4.如權(quán)利要求1所述的一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測裝置，其特征在于，所述測聲光纖分為a段測聲光纖和b段測聲光纖；所述b段測聲光纖，纏繞在盤纖固定座上，用于傳導(dǎo)光信號和收集聲音信號；所述a段測聲光纖，延皮帶機(jī)縱向鋪設(shè)，用于傳導(dǎo)光信號和分離與之相鄰的兩段b段測聲光纖。5.如權(quán)利要求1所述的一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測裝置，其特征在于，所述對測聲光纖上的分段聲音信號進(jìn)行處理，具體為：所述光纖測聲分站向測聲光纖發(fā)送脈沖光源，并且接收測聲光纖反射的聲光調(diào)制信號；所述光纖測聲分站采用相位敏感光時域反射計相位模擬相干解調(diào)技術(shù)，解調(diào)出每個b段測聲光纖的聲音信號。6.如權(quán)利要求1所述的一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測裝置，其特征在于，所述監(jiān)控主機(jī)通過以太網(wǎng)與所述光纖測聲分站連接，接收光纖測聲分站上傳的各段聲音信號，由監(jiān)控軟件進(jìn)行分析。7.如權(quán)利要求6所述的一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測裝置，其特征在于，所述對皮帶機(jī)運行狀態(tài)進(jìn)行分段實時監(jiān)測，具體為：所述監(jiān)控軟件，從接收到的分段聲音信號中，自動進(jìn)行聲學(xué)特征提取，然后與各種工況聲紋庫比對，得到故障的位置與故障類型。8.基于如權(quán)利要求1-7任一項所述的一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測裝置的皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測方法，其特征在于，包括：分段采集皮帶機(jī)的聲音信號；自動提取分段聲音信號的聲學(xué)特征，基于聲學(xué)特征，對皮帶機(jī)運行狀態(tài)進(jìn)行分段實時監(jiān)測。

9.計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求8所述的一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測裝置中的步驟。10.電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求8所述的一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測裝置中的步驟。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明提出了一種皮帶機(jī)異常聲音監(jiān)測裝置及方法，涉及信號處理領(lǐng)域，包括盤纖固定座、測聲光纖、光纖測聲分站和監(jiān)控主機(jī)；所述盤纖固定座沿皮帶機(jī)縱向安裝，用于分段收集皮帶機(jī)運轉(zhuǎn)時的聲音信號，并傳導(dǎo)給盤纖固定座之間的測聲光纖；所述光纖測聲分站，與測聲光纖相連，用于對測聲光纖上的分段聲音信號進(jìn)行處理，并傳輸給監(jiān)控主機(jī)；所述監(jiān)控主機(jī)，與光纖測聲分站相連，用于自動提取分段聲音信號的聲學(xué)特征，基于聲學(xué)特征，對皮帶機(jī)運行狀態(tài)進(jìn)行分段實時監(jiān)測；本發(fā)明通過安裝在皮帶機(jī)一側(cè)的盤纖固定座分段采集皮帶機(jī)的異常聲音，然后經(jīng)測聲光纖上傳到監(jiān)控主機(jī)中，由監(jiān)控軟件進(jìn)行分析；一旦出現(xiàn)異常，監(jiān)控平臺端會將故障的位置與故障類型實時告警。障類型實時告警。障類型實時告警。

技術(shù)研發(fā)人員：胡平 呂晨輝 李新 劉新龍 耿彬 郝曉雨 孫啟平 董潤澤 宋清爽 楊震威 鄭元勛

受保護(hù)的技術(shù)使用者：康威通信技術(shù)股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.12.29

技術(shù)公布日：2023/4/18