本發明專利技術提供了一種增氧機狀態檢測系統和方法，屬于電子信息工程領域，該方法包括：獲取模擬音頻信號、第一電信號和第二電信號；通過該模擬音頻信號提取場音頻特征，通過該第一電信號確定浮球的合成加速度和水波壓力變化頻率，通過該第二電信號確定水中油污含量；在該場音頻特征或者合成加速度和水波壓力變化頻率處于對應的預設故障信號范圍內，或者水中油污含量大于或等于預設濃度的情況下，確定該增氧機故障。通過加速度、聲音以及油污濃度三種不同的數據來有效識別并評估增氧機的工作狀態，檢測信息豐富，并提供了多種故障判斷標準，故障檢測準確度高，一旦增氧機發生故障，能及時地發現并做出精準的解決措施，有效避免了可能產生的經濟損失。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電子信息工程領域，具體涉及一種增氧機狀態檢測系統和方法。
技術介紹
1、增氧機是池塘水產養殖的常用設備，它的主要作用是增加水中的氧氣含量以確保水中的魚類不會缺氧，同時也能抑制水中厭氧菌的生長，防止池水變質威脅魚類生存環境。然而，長期使用可能會出現機油泄露、水盤軸晃動、機械磨損以及異常噪音等一系列的問題。增氧機故障若不及時修復，會導致水中溶氧量補給不足，引發魚類死亡和水質惡化。此外，不穩定的增氧不能有效攪動水底廢物，影響微生物活動，減弱魚類免疫力，增加疾病風險。簡而言之，故障處理的延遲會嚴重影響魚塘健康和養殖效益。
2、傳統的增氧機工作狀態檢測方法主要通過視頻圖像處理來判斷其運行情況，一般只能判斷增氧機“開”和“關”兩種狀態，判斷標準過于單一，如果增氧機出現通過視頻圖像無法識別的故障，如內部元件損壞等故障，則無法及時察覺增氧機的異常狀態，可能會導致產生經濟損失。
技術實現思路
1、為了解決上述對于增氧機故障判斷標準過于單一的問題，本專利技術提供了一種增氧機狀態檢測系統和方法。
2、為了實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、第一方面，提供了一種增氧機狀態檢測系統，所述系統包括：
4、信號獲取模塊，用于獲取增氧機工作時產生的模擬音頻信號及增氧機工作區域附近浮球加速度，并將所述加速度轉換為第一電信號；
5、油污檢測模塊，用于獲取油污在紫外光照射下產生的熒光信號，并將所述熒光信號轉換為第二電信號；
>6、信號處理模塊，用于將所述模擬音頻信號、第一電信號以及第二電信號轉換為對應的數字信號；提取對應的所述數字信號的場音頻特征、水波壓力的變化特征和水中油污濃度；7、處理器，用于在所述場音頻特征和水波壓力變化頻率處于對應的預設故障信號范圍內，或者水中油污濃度大于或等于預設濃度的情況下，確定所述增氧機故障。
8、可選地，所述處理器，還用于在所述場音頻特征小于預設音頻頻率或者水波壓力變化頻率小于預設變化頻率的情況下，確定所述增氧機處于停機狀態。
9、可選地，所述信號獲取模塊包括拾音器和三軸加速度傳感器，所述拾音器用于獲取增氧機工作時產生的模擬音頻信號；所述三軸加速度傳感器用于獲取增氧機工作區域附近浮球的加速度；
10、所述油污檢測模塊包括紫外燈和光電二極管。
11、可選地，所述信號處理模塊包括濾波放大電路、音頻編解碼芯片和數模轉換器；
12、所述濾波放大電路用于對所述模擬音頻信號、第一電信號以及第二電信號進行濾波并增強；
13、所述音頻編解碼芯片用于將濾波增強后的模擬音頻信號轉換為第一數字信號；
14、所述數模轉換器用于將濾波增強后的第一電信號和第二電信號分別轉換為第二數字信號和第三數字信號。
15、可選地，所述系統還包括：
16、透明殼體，其內部設置有電路板，所述拾音器設置在殼體內壁上，所述三軸加速度傳感器、紫外燈及光電二極管設置在所述電路板底部，所述電路板設置有電池倉；所述電池倉用于向所述系統供電；所述殼體底部設置有用于發送增氧機的狀態信號的天線；
17、固定支架，設置在所述電路板頂部；
18、太陽能電池板，設置在所述固定支架頂部，用于向電池倉提供電能。
19、第二方面，提供了一種增氧機狀態檢測方法，其特征在于，所述方法包括：
20、獲取增氧機工作時產生的模擬音頻信號、增氧機工作區域附近浮球的加速度以及油污在紫外光照射下產生的熒光信號；
21、根據所述模擬音頻信號、加速度以及熒光信號確定增氧機附近的場音頻特征、水波壓力的變化特征和水中油污濃度；
22、在所述場音頻特征和水波壓力變化頻率處于對應的預設故障信號范圍內，或者水中油污濃度大于或等于預設濃度的情況下，確定所述增氧機故障。
23、可選地，所述方法還包括：
24、在所述場音頻特征小于預設音頻頻率或者水波壓力變化頻率小于預設變化頻率的情況下，確定所述增氧機處于停機狀態。
25、本專利技術提供的增氧機狀態檢測方法具有以下有益效果：
26、首先通過信號獲取模塊獲取增氧機工作時的模擬音頻信號、附近浮球的加速度以及附近油污濃度，進而通過模擬音頻信號、加速度以及油污濃度三種不同的數據從多個角度對增氧機的狀態進行判斷，能夠防止單一數據檢測結果可能導致的誤差，提高了對增氧機狀態識別的準確性，這樣通過多組檢測信息，并提供了多種故障判斷標準，有效識別并評估增氧機的工作狀態，故障檢測準確度高，一旦增氧機發生故障，能及時地發現并做出精準的解決措施，有效避免了可能產生的經濟損失。
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【技術保護點】
1.一種增氧機狀態檢測系統，其特征在于，所述系統包括：
2.根據權利要求1所述的增氧機狀態檢測系統，其特征在于，所述處理器，還用于在所述場音頻特征小于預設音頻頻率或者水波壓力變化頻率小于預設變化頻率的情況下，確定所述增氧機處于停機狀態。
3.根據權利要求1所述的增氧機狀態檢測系統，其特征在于，所述信號獲取模塊包括拾音器和三軸加速度傳感器，所述拾音器用于獲取增氧機工作時產生的模擬音頻信號；所述三軸加速度傳感器用于獲取增氧機工作區域附近浮球的加速度；
4.根據權利要求1所述的增氧機狀態檢測系統，其特征在于，所述信號處理模塊包括濾波放大電路、音頻編解碼芯片和數模轉換器；
5.根據權利要求3所述的增氧機狀態檢測系統，其特征在于，所述系統還包括：
6.一種增氧機狀態檢測方法，其特征在于，所述方法包括：
7.根據權利要求6所述的增氧機狀態檢測方法，其特征在于，所述方法還包括：
【技術特征摘要】
1.一種增氧機狀態檢測系統，其特征在于，所述系統包括：
2.根據權利要求1所述的增氧機狀態檢測系統，其特征在于，所述處理器，還用于在所述場音頻特征小于預設音頻頻率或者水波壓力變化頻率小于預設變化頻率的情況下，確定所述增氧機處于停機狀態。
3.根據權利要求1所述的增氧機狀態檢測系統，其特征在于，所述信號獲取模塊包括拾音器和三軸加速度傳感器，所述拾音器用于獲取增氧機工作時產生的模擬音頻信號；所述三軸加...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王聰，李娜，李道亮，陳冉，王柳，趙然，
申請(專利權)人：中國農業大學，
類型：發明
國別省市：
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