[發明專利]一種適用于傳感網絡的智能被動聲探測節點裝置

有效

• 申請號: 201310344312.X
• 申請日: 2013-08-08
• 公開（公告）號: CN104345707B
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 許志勇;趙兆;沈曙明;吳亞琦;錢昆;顧添翼;房玉琢
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 馬魯晉

1.一種適用于傳感網絡的智能被動聲探測節點裝置，其特征在于，包括扁平方形外殼、傳聲器陣列(7)、內置電池(3)和可編程處理板(4)，其中傳聲器陣列(7)、內置電池(3)和可編程處理板(4)均位于扁平方形外殼殼體內，所述扁平方形外殼為上下兩層結構，分別為上殼體(1)和下殼體(2)，上殼體(1)內設置傳聲器陣列(7)、內置電池(3)，下殼體(2)內設置可編程處理板(4)，所述可編程處理板(4)包括信號調理電路(9)、多路同步模數轉換電路(10)、可編程控制處理器(11)、程序及數據存儲電路(15)和通訊接口電路，所述信號調理電路(9)、多路同步模數轉換電路(10)、可編程控制處理器(11)、程序及數據存儲電路(15)依次相連，其中信號調理電路(9)接收傳聲器陣列(7)輸出信號，經過隔直、放大、阻抗變換處理后傳輸給多路同步模數轉換電路(10)，多路同步模數轉換電路(10)將輸入模擬信號轉換為數字信號后傳輸給可編程控制處理器(11)，可編程控制處理器(11)在將數據緩存至程序及數據存儲電路(15)的同時進行預定聲源事件的檢測和處理工作；

所述通訊接口電路與可編程控制處理器(11)相連，該通訊接口電路包括以太網接口(12)、RS232接口(13)和RS485接口(14)，當上述檢測和處理工作完成后，可編程控制處理器(11)通過上述通訊接口電路將處理結果輸至網絡或顯控設備；

上述多路同步模數轉換電路(10)包括兩片相同的雙路同步模數轉換芯片，分別為第一雙路同步模數轉換芯片(U1)和第二雙路同步模數轉換芯片(U2)，芯片的型號為TLV320AIC32；

所述信號調理電路(9)包括并行的四路相同的信號調理單元，每個信號調理單元包括低噪聲四運放芯片(U15)、第一電容(C125)、第二電容(C130)、第三電容(C134)、第四電容(C138)、第一電阻(R109)、第二電阻(R110)和第三電阻(R111)；

其中第一電容(C125)和第二電容(C130)并聯構成輸入隔直電路，第一電容(C125)的一端接輸入信號AIN1，第一電容(C125)的另一端連接第一電阻(R109)的一端，第一電阻(R109)的另一端和低噪聲四運放芯片(U15)的反相輸入相連，第二電阻(R110)的一端和低噪聲四運放芯片(U15)的同相輸入相連，第二電阻(R110)的另一端接入VREF信號；第三電阻(R111)一端接低噪聲四運放芯片(U15)的反相輸入，另一端接低噪聲四運放芯片(U15)的輸出端，第一電阻(R109)、第二電阻(R110)和第三電阻(R111)共同作用實現反相比例功能；第三電容(C134)和第四電容(C138)并聯構成輸出隔直電路，第三電容(C134)的一端與低噪聲四運放芯片(U15)的輸出相連，第三電容(C134)的另一端與第一雙路同步模數轉換芯片(U1)的管腳10連接。

2.根據權利要求1所述的適用于傳感網絡的智能被動聲探測節點裝置，其特征在于，傳聲器陣列(7)包括四個傳聲器，該四個傳聲器通過平置錯位旋轉內嵌方式環繞在內置電池(3)外。

3.根據權利要求1或2所述的適用于傳感網絡的智能被動聲探測節點裝置，其特征在于，下殼體(2)的外側開有外部電源輸入及通訊接口(6)，下殼體(2)的外側還設置電源開關(5)。

4.根據權利要求1或2所述的適用于傳感網絡的智能被動聲探測節點裝置，其特征在于，上殼體(1)的四個側面上各開有一個透聲孔(8)，透聲孔(8)與傳聲器的位置相對應。

5.根據權利要求1或2所述的適用于傳感網絡的智能被動聲探測節點裝置，其特征在于，所述傳聲器為電容傳聲器、駐極體傳聲器或硅微傳聲器。

6.根據權利要求1或2所述的適用于傳感網絡的智能被動聲探測節點裝置，其特征在于，所述可編程處理板(4)采用外部電源輸入和內置電池(3)兩種供電方式，其中電源開關(5)實現上述兩種供電方式的切換控制。

7.根據權利要求1所述的適用于傳感網絡的智能被動聲探測節點裝置，其特征在于，所述可編程控制處理器(11)包括DSP、ARM、FPGA和單片機這些控制處理平臺。