一种基于边缘计算的声纹信号采集与传输装置的制作方法

本申请涉及声纹采集，尤其涉及一种基于边缘计算的声纹信号采集与传输装置。

背景技术：

1、设备的振动噪声与其机械结构密切相关，是分析设备运行状态的一项重要指标，当设备的零件或部件由于磨损、老化等原因状态发生变化后，其声纹信号特性也会相应发生变化，因此工业生产中许多设备都需要对其声纹特征进行检测。

2、在对声纹进行检测时，普遍采用模拟传感器和数据采集器的方式。采用模拟传感器和数据采集器的方式对声纹进行采集时，一些声纹采集装置中各个传感器之间通过控制线来进行连接，以实现对声纹的集中采集和对控制器的集中管理。但这种方式存在诸多缺陷，如模拟信号抗干扰能力差，rs485工业总线的传输速率低，边缘计算的处理能力有限，工业现场布线困难，采用模拟传感器和数据采集器的方式检测声纹受到的制约越来越大。

技术实现思路

1、本申请提供一种基于边缘计算的声纹信号采集与传输装置，以解决对声纹进行采集时装置的模拟信号抗干扰能力差、总线传输速率低、边缘计算处理能力有限以及工业现场布线困难的问题。

2、本申请提供一种基于边缘计算的声纹信号采集与传输装置，包括电源模块、检测模块、数字信号处理模块、通讯模块、边缘计算模块和传输模块。其中，所述电源模块的输出端分别与所述检测模块、所述数字信号处理模块、所述通讯模块的输入端电性相连；所述检测模块的输出端与所述数字信号处理模块的输入端电性相连，所述数字信号处理模块的输出端与所述通讯模块的输入端电性相连；所述边缘计算模块分别与所述通讯模块和所述传输模块通信连接。

3、可选的，所述电源模块包括防反接电路、dc-dc电路和ldo电路，所述防反接电路、所述dc-dc电路和所述ldo电路依次串联连接。

4、可选的，所述边缘计算模块包括板载cpu、flash存储单元、解析单元和内存单元；所述板载cpu的输出端分别与所述内存单元、所述flash存储单元和所述解析单元的输入端电性相连。

5、可选的，所述边缘计算模块还包括第一lan接口和第二lan接口，所述第一lan接口与所述通讯模块通信连接，所述第二lan接口与所述传输模块通信连接。

6、可选的，所述边缘计算模块还包括第一板载网卡接口和第二板载网卡接口，所述第一板载网卡接口分别与所述板载cpu、所述第一lan接口电性相连，所述第二板载网卡接口分别与所述内存单元、所述第二lan接口电性相连。

7、可选的，所述边缘计算模块还包括散热单元，所述散热单元与所述板载cpu电性连接。

8、可选的，所述通讯模块采用以太网进行通信。

9、由以上技术方案可知，本申请提供一种基于边缘计算的声纹信号采集与传输装置，包括电源模块、检测模块、数字信号处理模块、通讯模块、边缘计算模块和传输模块。所述电源模块用来为检测模块、数字信号处理模块和通讯模块供电，所述检测模块用来采集声纹信号，所述数字信号处理模块用来对接收到的数字信号进行单位转换、数据打包等处理，所述通讯模块可将处理后的数字信号传输给边缘计算模块，所述边缘计算模块用来对声纹数据进行计算处理，所述传输模块用来将计算的结果进行传输。该装置采用以太网传输数字信号,可提高声纹传感器模拟信号输出的抗干扰能力；采用带有边缘计算的数据工作站,可减轻云平台的计算压力；采用网络传输将数据直接上传至云平台,可解决声纹采集装置存在的布线困难、施工周期长的问题。本申请提供的基于边缘计算的声纹信号采集与传输装置抗干扰能力强、传输速率高、边缘计算能力强、无线传输方便。

技术特征：

1.一种基于边缘计算的声纹信号采集与传输装置，其特征在于，包括电源模块(1)、检测模块(2)、数字信号处理模块(3)、通讯模块(4)、边缘计算模块(5)和传输模块(6)；其中，所述电源模块(1)的输出端分别与所述检测模块(2)、所述数字信号处理模块(3)、所述通讯模块(4)的输入端电性相连；所述检测模块(2)的输出端与所述数字信号处理模块(3)的输入端电性相连，所述数字信号处理模块(3)的输出端与所述通讯模块(4)的输入端电性相连；所述边缘计算模块(5)分别与所述通讯模块(4)和所述传输模块(6)通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的声纹信号采集与传输装置，其特征在于，所述电源模块(1)包括防反接电路、dc-dc电路和ldo电路，所述防反接电路、所述dc-dc电路和所述ldo电路依次串联连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的声纹信号采集与传输装置，其特征在于，所述边缘计算模块(5)包括板载cpu(503)、flash存储单元(504)、解析单元(505)和内存单元(506)；所述板载cpu(503)的输出端分别与所述内存单元(506)、所述flash存储单元(504)和所述解析单元(505)的输入端电性相连。

4.根据权利要求3所述的一种基于边缘计算的声纹信号采集与传输装置，其特征在于，所述边缘计算模块(5)还包括第一lan接口(501)和第二lan接口(502)，所述第一lan接口(501)与所述通讯模块(4)通信连接，所述第二lan接口(502)与所述传输模块(6)通信连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于边缘计算的声纹信号采集与传输装置，其特征在于，所述边缘计算模块(5)还包括第一板载网卡接口(507)和第二板载网卡接口(508)，所述第一板载网卡接口(507)分别与所述板载cpu(503)、所述第一lan接口(501)电性相连，所述第二板载网卡接口(508)分别与所述内存单元(506)、所述第二lan接口(502)电性相连。

6.根据权利要求3所述的一种基于边缘计算的声纹信号采集与传输装置，其特征在于，所述边缘计算模块(5)还包括散热单元(509)，所述散热单元(509)与所述板载cpu(503)电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算的声纹信号采集与传输装置，其特征在于，所述通讯模块(4)采用以太网进行通信。

技术总结
本申请提供一种基于边缘计算的声纹信号采集与传输装置，包括电源模块、检测模块、数字信号处理模块、通讯模块、边缘计算模块和传输模块。电源模块为检测模块、数字信号处理模块和通讯模块供电，检测模块可采集声纹信号，数字信号处理模块可对接收到的数字信号进行处理，通讯模块可将处理后的数字信号传输给边缘计算模块，边缘计算模块可将声纹数据进行计算处理，传输模块用来将计算的结果进行传输。本申请提供的基于边缘计算的声纹信号采集与传输装置可提高声纹传感器模拟信号输出的抗干扰能力，减轻云平台的计算压力，传输速率高、边缘计算能力强，通过无线网络传输解决声纹采集装置存在的布线困难、施工周期长的问题。

技术研发人员：张振,陈超,吕培培,董爱义,蔡敏
受保护的技术使用者：长虹美菱股份有限公司
技术研发日：20230129
技术公布日：2024/1/12