一种风力发电声纹监控系统的制作方法

1.本发明涉及风力发电声音识别系统技术领域，具体涉及一种风力发电声纹监控系统。


背景技术：

2.所谓声纹，是指通过专用的电声转换仪器(声谱仪、语图仪等)将声波特征绘制成的波谱图形，它是各种声学特征图谱的集合。声纹是生物特征的一种，对于人体来说，声纹是长期稳定的特征信号，通过声纹鉴别技术可以区分不同个体。
3.人类语言的产生是人体语言中枢与发音器官之间一个复杂的生理物理过程，人在讲话时使用的发声器官
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舌、牙齿、喉头、肺、鼻腔在尺寸和形态方面每个人的差异很大，所以任何两个人的声纹图谱都有差异。每个人的语音声学特征既有相对稳定性，又有变异性，不是绝对的、一成不变的，
4.风力发电过程中是通过风力作用从而使得风能转换为机械能，然后再转换为电能，但是风力发声系统中也会产生机械故障或者其他电路问题，因而导致风叶转动的频率和声音与正常不一致，因此需要进行相应的排查作业，但是现有的监测装置往往是直接通过人工检测的方式进行排查作业，一方面耗时耗力，降低了工作效率，另一方面对于模具中不易观察到的地方人工观察是不易检测出来的，进而影响到产品质量的提升，而且风叶机构往往需要静止下来，才能够便于进行有效的监测作业，但是由于外界的风力不可控因素，可能会导致风叶一直旋转，进而影响到风叶机构的检测作业，影响到产品安全性的提高。


技术实现要素：

5.本发明目的是提供一种智能效果好、能够对风力发电机构进行实时监测、安全性能高、便于人员进行排查以及提高产品质量和工作效率的风力发电声纹监控系统，是通过如下方案实现的。
6.为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种风力发电声纹监控系统，其特征在于，包括与中央处理器输入端相连接的图像采集端、音频采集端、风力传感器和温湿度传感器，且中央处理器输出端分别安装有与特征处理模块和图像声音切换端；
7.所述图像采集端将外部的影像信息传递给中央处理器并通过特征提取模块实现图像的外部识别，特征提取模块主要是拍摄风叶的旋转运动过程，通过上述的运动作业计算出相应的运动参数以及进行相应的参数对比；
8.所述音频采集器将物体发生的声音频率的信号通过中央处理器识别的电信号再加以处理生成数字图形并通过信号放大器使其信号进行追踪放大；
9.所述温湿度传感器放置在风叶外壁并感应其温度并将温度信号传递到中央处理器上，同时温湿度传感器通过中央处理器连接有图像声音切换端，图像声音切换端将上述处理的温湿度数字信号转换为图像并通过存储器将以信息储存、视频显示端将温湿度信息进行显示；
10.所述图像声音切换端输出一端连接有参数模型生成模块，所述参数模型生成模块将图像声音中的信号进行数字化处理，同时将将生成的数字形成函数关系模型，从而通过数据观察的方式直接看出数据变化。
11.进一步的，还包括置于风叶上的固定架，所述风叶一端通过联轴器固定安装有电机上的输出轴，且电机的输出轴外壁上开设有槽口，且槽口外部设有置于固定架上的矩形槽，所述矩形槽内壁上滑动连接有推动块，所述推动块一端固定安装在气缸上，所述气缸和固定架之间通过l型折弯板相连接，且推动块外壁两端均固定安装有位于固定架内壁和槽口之间的弹簧组件，且弹簧组件在非压缩状态下与电机输出轴上的槽口相适配连接。
12.进一步的，所述电机的输出轴外壁一端固定安装有通电磁铁，所述通电磁铁外壁一端磁性连接有有横梁，所述横梁一端贯穿曲柄且外壁四周连接有置于曲柄外部的环形凸出部，所述横梁一端曲柄安装有连杆，所述连杆底端一体成型连接有滑块，且滑块外壁沿固定块高度方向连接有滑槽，所述滑块和固定架内壁连接处之间均开设有安装孔并通过螺栓组件实现锁紧固定。
13.进一步的，所述曲柄、连杆以及滑块保持在同一平面，且滑块底端中心处固定安装有位于滑槽之间的拉伸弹簧，所述拉伸弹簧外部两端均设有位于滑块底端的橡胶垫，所诉橡胶垫正下方设有置于滑块内壁上的限位块。
14.进一步的，所述气缸上的活塞杆一端靠近推动块上连接有插孔，且两者通过插接固定的方式相连接。
15.进一步的，所述视频显示端能够通过无线传输的方式将数据传递到监控中心，且存储器采用定时储存的方式将数据传递监控中心并通过数据库加以备份。
16.本发明的技术效果在于：系统是首先音频采集端将风叶转动过程产生的声音信号传递到信号数字化处理模块中进行转变为一串数字，并用计算的方法从中提取有用的信息，然后信号放大器可以将数据信号进一步放大，进一步提高数据信号的准确性，同时风叶转动过程中，会受到外界温湿度的影响，通过图像采集器进行影像信息获取，配合温湿度传感器，以此观察风叶在工作过程中是否发生缺失或者损坏，同时图像声音切换端能够将数据信号转换为数字图形进行影像显示，以此便于人员观察，同时参数模型生成模块将图像声音中的信号进行数字化处理，同时将生成的数字形成函数关系模型，从而通过数据观察的方式直接看出数据变化，通过数据变化了解到风叶是否在正常的运作过程中。
17.此外，风叶机构在需要维修时，及时断开电源，由于受到外界的风力影响，风叶依旧在进行旋转，进而影响到人员的维修作业，此时气缸启动，使得推动块在矩形槽中进行滑到，同时让推动块上的弹簧组件进入到槽口上，通过弹簧的弹性作用使得电机输出轴能够抵触固定下来，同时在不使用情况下，可以让推动块进入到固定架和槽口之间的容纳腔，从而保证电机输出轴的正常运动，另一方面，电机输出轴上的通电磁铁进行通电，从而磁性连接横梁，在不通电情况下，电机输出轴保证正常转动，通电时横梁与通电磁铁一起进行旋转，从而带动曲柄上的连杆做往复运动，最终带动滑块在固定块内滑槽进行上下移动，其本质上来说就是将电机输出轴的转动力通过曲柄连杆的往复运动进行力的分解，而且固定块上的拉伸弹簧能够进一步的起到限位抵挡的作用，从而尽快的让电机输出轴静止下来，便于人员进行维修作业。
附图说明
18.图1为本发明的系统示意图；
19.图2为本发明固定架的示意图；
20.图3为本发明图2的a处放大图；
21.图4为本发明电机输出轴和推动块的连接示意图；
22.图5为本发明曲柄连杆的示意图；
23.图6为本发明通电磁铁和横梁的连接示意图。
24.附图标记：1-固定架；2-输出轴；3-槽口；4-矩形槽；5-推动块；6-气缸；7-l型折弯板；8-弹簧组件；9-通电磁铁；10-横梁；11-曲柄；12-连杆；13-滑块；14-固定块；15-限位块。
具体实施方式
25.参照附图1-6，一种风力发电声纹监控系统，其特征在于，包括与中央处理器输入端相连接的图像采集端、音频采集端、风力传感器和温湿度传感器，且中央处理器输出端分别安装有与特征处理模块和图像声音切换端；
26.所述图像采集端将外部的影像信息传递给中央处理器并通过特征提取模块实现图像的外部识别，特征提取模块主要是拍摄风叶的旋转运动过程，通过上述的运动作业计算出相应的运动参数以及进行相应的参数对比；
27.所述音频采集器将物体发生的声音频率的信号通过中央处理器识别的电信号再加以处理生成数字图形并通过信号放大器使其信号进行追踪放大；
28.所述温湿度传感器放置在风叶外壁并感应其温度并将温度信号传递到中央处理器上，同时温湿度传感器通过中央处理器连接有图像声音切换端，图像声音切换端将上述处理的温湿度数字信号转换为图像并通过存储器将以信息储存、视频显示端将温湿度信息进行显示；
29.所述图像声音切换端输出一端连接有参数模型生成模块，所述参数模型生成模块将图像声音中的信号进行数字化处理，同时将将生成的数字形成函数关系模型，从而通过数据观察的方式直接看出数据变化。
30.本方案的具体实施例为，还包括置于风叶上的固定架1，所述风叶一端通过联轴器固定安装有电机上的输出轴2，且电机的输出轴2外壁上开设有槽口3，且槽口3外部设有置于固定架1上的矩形槽4，所述矩形槽4内壁上滑动连接有推动块5，所述推动块5一端固定安装在气缸6上，所述气缸6和固定架1之间通过l型折弯板7相连接，且推动块5外壁两端均固定安装有位于固定架1内壁和槽口3之间的弹簧组件8，且弹簧组件8在非压缩状态下与电机输出轴上的槽口3相适配连接，上述的适配连接就是弹簧组件8的高度比槽口3的高度小于10-15cm，这样能够让气缸6推动推动块5时能够让弹簧组件8进入到槽口3上，另外，推动块5两端的弹簧组件8设置，是由于风叶受到外界风力影响时，可能会进行顺指针旋转，也可能为逆时针旋转，通过两端的弹簧设置，能够从任何一个方向起到弹性阻挡的作用，同时在风叶正常工作中，通过气缸6让推动块5向外拉动，使得弹簧组件8位于固定架1内壁和槽口3之间，从而让传动件进行正常运动。
31.本方案的具体实施例为，所述电机的输出轴2外壁一端固定安装有通电磁铁9，所述通电磁铁9外壁一端磁性连接有有横梁10，所述横梁10一端贯穿曲柄11且外壁四周连接
有置于曲柄11外部的环形凸出部，所述横梁10一端曲柄11安装有连杆12，所述连杆12底端一体成型连接有滑块13，且滑块13外壁沿固定块14高度方向连接有滑槽，所述滑块14和固定架1内壁连接处之间均开设有安装孔并通过螺栓组件实现锁紧固定，上述的曲柄连杆机构主要是将电机输出轴的转动工作转变为滑块14的上下移动作业，从而实现应用力的有效分解，同时具体工作是通电磁体9一端固定在输出轴2上，另一端通电时具有磁性，通电时只能与横梁10进行吸附，在不通电情况下，两者进行分离，从而保证电机输出轴2的正常运动，同时曲柄11在不转动情况下，曲柄11由于固定连接在滑块13上，曲柄11能够给以横梁10相应的支撑力，同时横梁10上的环形凸出部能够有效的对横梁10外壁与曲柄11连接时起到限位固定的作用，这样能够有效的防止脱落，从而有效的通过横梁10带动曲柄11一起进行旋转作业，曲柄11旋转时能够让两岸12上的滑块13进行上下平移运动，从而将电机输出轴的旋转动力通过机械运动的方式进行卸载，也就是说本方案实质就是通过弹性阻挡以及曲柄连杆的应用力分解作用，从而尽快的让电机输出轴静止下来，而且上述是通过弹性保护和作用力的分解方式，而并不是直接通过阻挡固定的方式进行传动停止，这样对传动件产生的摩擦损伤较大，上述的技术方案有效的保护了传动机构，也提高了装置的使用寿命。
32.本方案的具体实施例为，所述曲柄11、连杆12以及滑块13保持在同一平面，且滑块13底端中心处固定安装有位于滑槽13之间的拉伸弹簧，所述拉伸弹簧外部两端均设有位于滑块13底端的橡胶垫，所诉橡胶垫正下方设有置于滑块13内壁上的限位块15，所述气缸6上的活塞杆一端靠近推动块5上连接有插孔，且两者通过插接固定的方式相连接，首先，在曲柄连杆通过机械运动的方式进行应用力的作用分解，另一方面，配合弹簧可以进一步的缓冲限位保护，同时气缸6上的活塞杆选择插接固定的方式相连接，能够有效的便于结构件之间的安装拆卸作业。
33.本方案的具体实施例为，所述视频显示端能够通过无线传输的方式将数据传递到监控中心，且存储器采用定时储存的方式将数据传递监控中心并通过数据库加以备份。
34.本方案的具体实施例为，所述温湿度传感器放置在风叶上并感应其温湿度同时将温湿度信号传递到中央处理器上，图像声音切换端将上述处理的声音电信号转换为图像并通过存储器将以信息储存、显示端将温度信息进行显示，温湿度传感器能够实时的外部的工作温度，一方面对于异常的温度进行预警工作，另一方面可以对外界的环境参数进行数据分析，根据风力传感器的风力强度，计算出相应一天的风机发电量，而且当设备产生损坏时，传动机构发生的声音频率是不一致的，从而实现有效的预警工作，同时能够进行及时的维修工作。
35.本方案的具体实施例为，中央处理器输出端连接有特征提取模块，特征提取模块主要是拍摄风叶的旋转运动过程，通过上述的运动作业计算出相应的运动参数以及进行相应的参数对比，实质就是通过将风叶的运动参数与标准的运动进行对比，如果转动过程的速度与标准范围内产生较大误差时，会进行计算以及及时修正，因为，当转动件速度过大时，可能会对机械机构产生过大的负载情况，进而降低结构的使用寿命，同时也能够记录装置的工作发电时间，从而选择性的进行工作停止调整，避免装置使用时间过长。
36.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和
改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。