专利名称：船载天线结构故障辅助诊断系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种船载天线结构故障辅助诊断系统，属于船舶电子技术领域。
背景技术：
船载测控站是一个运动的平台，船载海上测量是在动态条件下进行的，船的航行、摇摆、颠簸等都使得船载天线在跟踪目标的过程中不时出现摇摆、抖动等现象，长时间的航行和摇摆、高精度的测控要求给船载天线的结构维护和检查提出了更高的要求。目前，船载天线结构故障主要是依靠人员定期爬上天线凭借经验监听天线运转声音进行分析和判断，由于人员的水平经验差异，很多故障情况不能及时被发现，增加了完成航天测控任务的风险。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种船载天线结构故障辅助诊断系统，它能够根据天线运转的声音对天线进行故障诊断，提高了天线运转的安全性，保证天线正常完成测控任务。本实用新型的目的是这样实现的一种船载天线结构故障辅助诊断系统，其特点是它包括声音采集装置、外置声卡、计算机和天线，所述声音采集装置设置于天线座架或天线桶内电机或减速机连接处，所述外置声卡安装于天线上部，所述声音采集装置与外置声卡之间通过电缆相连接，所述外置声卡和计算机之间设置有远端�？楹徒四？椋鲈抖四？楹徒四？樯仙柚糜蠻SB接口和LAN接口，所述外置声卡通过电缆与远端�？榈腢SB接口相连接，所述远端模块的LAN接口与近端�？榈腖AN接口之间通过超五类网线相连接，所述近端�？榈腢SB接口通过电缆与计算机相连接。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是本实用新型一种船载天线结构故障辅助诊断系统，它能够接受天线运转产生的声音信号，并将声音信号转换为电信号并进行故障分析，当声音信号明显出现异常时判断出大概的故障类型，提高了天线运转的安全性，保证天线正常完成测控任务。
图I为本实用新型一种船载天线结构故障辅助诊断系统的示意图。其中声音采集装置I外置声卡2远端�？�3超五类网线4近端�？�5计算机6[0015]天线7电缆8。
具体实施方式
参见图1，本实用新型涉及一种船载天线结构故障辅助诊断系统，它包括声音采集装置I、外置声卡2和计算机6，所述声音采集装置I设置于天线7座架或天线7桶内电机或减速机连接处，所述外置声卡2安装于天线7上部，所述声音采集装置I与外置声卡2之间通过电缆8相连接，所述外置声卡2和计算机6之间设置有远端�？�3和近端�？�5，所述远端�？�3和近端�？�5上设置有USB接口和LAN接口，所述外置声卡2通过电缆8与远端�？�3的USB接口相连接，所述远端�？�3的LAN接口与近端�？�5的LAN接口之间通过超五类网线4相连接，所述近端�？�5的USB接口通过电缆8与计算机6相连接。船舶在海上航行时，天线运转时声音的背景噪声很复杂，有海浪、船舶主机、船体 晃动以及海风、雨水等声音，要从中采集提取出有用的天线结构运转声音是很复杂的事，目前通行的做法是在声音采集装置外侧设置特殊的隔音罩，或在声音信号处理的时候使用小波降噪等技术过滤掉外界背景噪声。测量船上，天线处于最上层甲板，天线基座到主控机房的距离在50米左右，由于测量船上功率设备众多，电磁环境异常复杂，如果声音信号直接传输到机房内部将变得不可识别，为了减少声音信号受到的干扰和衰减，将外置声卡前置，安装于天线上部，缩短了声音采集装置与声卡之间的传输距离，收到了良好的效果。外置声卡对计算机接口一般为USB接口，但USB信号只能短距离传输，对于5(T100米距离的传输就无能为力了。为了克服USB声音信号长距离传输的问题，采用了 USB-LAN-USB的传输模式，在外置声卡与计算机之间增加远端模块和近端�？椋抖四？榻玌SB信号转换为LAN信号，使用超五类网线传输至近端�？楹笞怀蒛SB信号接入计算机。由于使用网线传输LAN接口信号距离可达百米，大大延长了 USB声音信号的传输距离。项目中最核心的部分，声音信号的处理直接影响到声音信号的分析和特征提取的效果。对天线运转声音信号的分析分为两个部分对声音信号的分析处理和对天线机械运转声音特征的识别。声音信号的处理涉及到对声音信号滤波、噪声消除、窗函数选择、时域频域变换，对于噪声信号的消除，利用Labview的MATLAB Script节点实现Labview与MATLAB混合编程，利用MATLAB中更加丰富的数学处理工具对声音信号进行处理，实现声音信号噪声消除。天线机械运转有其特殊之处，必须通过相关性分析、功率谱分析、功率谱密度分析等方法来判断当前天线运转的声音是否正常。相关性分析是机械运转声音特征判别中最常用的一种方法，相关函数描述了信号波形的相关性(或相似程度)，揭示了信号波形的结构特性。利用相关函数可以从几乎被看作只是噪声的波形中测出有规则的信号，甚至还能将信号的周期等信息也测出来。它作为信号的时域分析方法之一，为工程应用提供了重要信息，特别是对于在噪声背景下提取有用信息，更显示了它的实际应用价值。利用幅值域参数指标可以实现对滚动轴承和齿轮箱的简易诊断，即判断滚动轴承和齿轮是否有故障。由于这些指标计算简单、快速，所以常常用于滚动轴承和齿轮的在线监测。一旦监测发现有故障，要判断到底是什么类型的故障，故障发生在哪个元件上，以及故障的严重程度等比较精确的信息，就需要对滚动轴承和齿轮箱的信号进行频域分析。根据频谱图中的频率成分以及各有关频率成分处幅值的大小进行精确诊断。功率谱分析法可确定滚动轴承和齿轮振动信号的频率构成和振动能量在各频率成分上的分布，是一种重要的频域分析方法。虽然幅值谱也能进行类似的分析，但由于功率谱是幅值的平方关系，所以功率谱比幅值谱更能突出齿轮啮合频率及其谐波等线状谱成分而减少了随机振动信号引起的一些“毛刺”现象。齿轮振动信号的功率谱中一般有三种频率结构，分别对应于不同的原因I.线状谱主要产生原因是齿轮的啮合频率及其谐波，也可能为电噪声干扰；2.山状谱主要产生原因是结构共振，如齿轮轴横向振动固有频率；3.随机谱主要产生原因是随机振动信号。
·[0028]正常运转的齿轮箱的功率谱中可能同时有这3种频率结构，不过幅值相对较�。孀懦萋止收系牟湎咦雌撞糠值姆祷嵘仙虼嗽诠β势字锌缮瓒ㄒ恍┓е担狈荡锏交虺笨扇隙ǔ鱿至讼灾墓收�。或规定一些综合参数，如平均幅值变化系数、平均相对幅值变化系数或陡度、峭度等，也用是否达到或超过所规定的阀值判断是否出现了故障。功率谱分析作为目前振动监测和故障诊断中应用最广的信号处理技术在齿轮箱的故障诊断中发挥了较大的作用，它对齿轮的大面积磨损、点蚀等均匀故障有比较明显的分析效果，但对齿轮的早期故障和局部故障不敏感，因而应采用其它分析方法来分析齿轮的早期及局部故障。
权利要求1. 一种船载天线结构故障辅助诊断系统，其特征在于它包括声音采集装置(I)、外置声卡(2 )、计算机(6 )和天线(7 )，所述声音采集装置(I)设置于天线(7 )座架或天线(7 )桶内电机或减速机连接处，所述声音采集装置(I)外侧设置有隔音罩，所述外置声卡(2)安装于天线(7)上部，所述声音采集装置(I)与外置声卡(2)之间通过电缆(8)相连接，所述外置声卡(2)和计算机(6)之间设置有远端�？�(3)和近端�？�(5)，所述远端�？�(3)和近端�？�(5 )上设置有USB接口和LAN接口，所述外置声卡(2 )通过电缆(8 )与远端�？�(3 )的USB接口相连接，所述远端�？�(3 )的LAN接口与近端模块(5 )的LAN接口之间通过超五类网线(4 )相连接，所述近端�？�(5 )的USB接口通过电缆(8 )与计算机(6 )相连接。
专利摘要本实用新型涉及一种船载天线结构故障辅助诊断系统，它包括声音采集装置(1)、外置声卡(2)和计算机(6)，所述声音采集装置(1)与外置声卡(2)相连接，所述外置声卡(2)和计算机(6)之间设置有远端模块(3)和近端�？�(5)，所述外置声卡(2)与远端�？�(3)的USB接口相连接，所述远端�？�(3)的LAN接口与近端�？�(5)的LAN接口之间通过超五类网线(4)相连接，所述近端�？�(5)的USB接口与计算机(6)相连接。本实用新型一种船载天线结构故障辅助诊断系统，它能够根据天线运转的声音对天线进行故障诊断，提高了天线运转的安全性，保证天线正常完成测控任务。
文档编号G01H1/00GK202522314SQ201220042419
公开日2012年11月7日 申请日期2012年2月10日 优先权日2012年2月10日
发明者刘卫峰, 刘明波, 周锋, 李宙杰, 李强, 汪中, 陈杰, 黄玉学 申请人:中国人民解放军63680部队
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
