声音定向及振动识别一体式传感器的制作方法

本实用新型涉及一种声音、振动监测采集器，尤其涉及一种声音定向及振动识别一体式传感器，适用于国防、安防等领域。

背景技术：

现代无人值守地面传感器系统(Untended Ground Sensor，UGS)起源于越南战争。它在越战中虽无较好表现，却引起了世界广泛的重视，现在几乎所有大国(包含印度等)都在开发自己的UGS。

各国现有的开发和应用的系统有：法国开发出了多种UGS用于狙击手定位和地面车辆探测；德国开发出了一个成为BSA的系统，用于人员和车辆的分类识别；英国开发出了一套成为HALO的火炮发射探测试系统，布设于无人机平台；美国开发出的产品有REMBASS系列、WAM系列、IUGS系列，REMBASS系列用于探测地面人员、轮式车辆、履带车辆活动，WAM系列用于目标识别、目标定位、目标攻击，IUGS系列用于对空中武装目标及地面目标探测；我国目前在无人值守地面传感器系统(UGS)方面拥有较大空白。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种声音定向及振动识别一体式传感器，具有目标声音方向定位及目标振动特性提取双监测、拥有太阳能供电、体积小巧等优势。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：所述声音定向及振动识别一体式传感器包括顶部开口且内具收容空间的壳体，所述壳体内由上至下依次设有第一空腔和第二空腔，所述第一空腔内设有声音传感器模块，所述第二空腔内设有振动传感器模块，所述声音传感器模块集成声音传感器和主控板，所述声音传感器嵌装于第一空腔的内壁，所述振动传感器模块电信号连接主控板，所述第二空腔的内壁设有对外连接器，所述对外连接器电连接所述主控板。

在本实用新型提供的声音定向及振动识别一体式传感器的一种较佳实施例中，所述壳体的横截面成圆形，且所述第一空腔的横截面大于第二空腔的横截面。

在本实用新型提供的声音定向及振动识别一体式传感器的一种较佳实施例中，所述壳体的顶部开口密封固定有太阳能电池板，所述太阳能电池板连接充电电池，所述充电电池固定于第一空腔内，为所述主控板供电。

在本实用新型提供的声音定向及振动识别一体式传感器的一种较佳实施例中，所述太阳能电池板采用圆形的太阳能滴胶板，其横截面不小于壳体的横截面。

在本实用新型提供的声音定向及振动识别一体式传感器的一种较佳实施例中，所述声音传感器采用带防水透气膜的降噪型小体积咪头。

在本实用新型提供的声音定向及振动识别一体式传感器的一种较佳实施例中，所述声音传感器设有三个，三个所述声音传感器呈120°分布于所述声音传感器模块上，且三个所述声音传感器均嵌装于第一空腔的内壁。

在本实用新型提供的声音定向及振动识别一体式传感器的一种较佳实施例中，所述第一空腔的外壁还可旋转地套设有保护套，且所述保护套上相对声音传感器的位置开设有通孔。

在本实用新型提供的声音定向及振动识别一体式传感器的一种较佳实施例中，所述壳体的底部设有实心的锥体，所述锥体与壳体采用可拆卸的连接结构。

与现有技术相比，本实用新型提供的声音定向及振动识别一体式传感器的有益效果是：本实用新型通过声音传感器模块集成的所述主控板获取声音传感器及震动传感器模块的数据进行算法处理，定位目标声音方向及震动目标特性，将数据通过所述对外连接器输出，实现对区域内的声音和振动的监测，可广泛应用于国防、安防等场景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本实用新型提供的声音定向及振动识别一体式传感器的结构示意图；

图2是图1提供的所述第一空腔的A-A剖面图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，所述声音定向及振动识别一体式传感器1包括顶部开口且内具收容空间的壳体11，所述壳体11内由上至下依次设有第一空腔111和第二空腔112，所述第一空腔111内设有声音传感器模块12，所述第二空腔112内设有振动传感器模块13，在本实施例中，所述振动传感器模块13采用中国地震局工程力学研究所的QZ2012加速度输出型低频测振传感器，其为圆形结构，拥有灵敏度高、低功耗等特性，所述声音传感器模块12集成声音传感器14和主控板15，所述声音传感器14嵌装于第一空腔111的内壁，具体为在第一空腔的内壁上钻一与声音传感器大小匹配的孔，将声音传感器嵌装于孔内，优选安装位置为第一空腔高度的中心，所述振动传感器模块13电信号连接主控板15，优选地，所述主控板15选用STM32L4低功耗ARM处理器收集声音传感器信号和震动传感器信号，并通过软件算法对声音信号和震动信号进行处理，获取声音目标方向及震动目标特性，所述第二空腔112的内壁设有对外连接器16，优选雷莫9芯防水连接器，并与第二空腔进行密封安装，所述对外连接器16电连接所述主控板15，通过对外连接器连接外部设备，从而输出声音及振动识别结果。

优选地，所述壳体11的横截面成圆形，且所述第一空腔111的横截面大于第二空腔112的横截面。

进一步地，所述壳体11的顶部开口密封固定有太阳能电池板17，所述太阳能电池板17连接充电电池18，所述充电电池18固定于第一空腔111内，为所述主控板15供电。

优选地，所述太阳能电池板17采用圆形的太阳能滴胶板，其横截面不小于壳体的横截面，不仅收集太阳能，还能为传感器进行遮挡雨水。

优选地，所述声音传感器14采用带防水透气膜的降噪型小体积咪头。

具体地，请参阅图2，所述声音传感器14设有三个，三个所述声音传感器14呈120°分布于所述声音传感器模块12上，且三个所述声音传感器14均嵌装于第一空腔111的内壁。

进一步地，请再次参阅图1，所述第一空腔111的外壁还可旋转地套设有保护套19，优选橡胶保护套，且所述保护套19上相对声音传感器14的位置开设有通孔192，需要保护声音传感器时，旋转保护套遮盖住声音传感器，当使用声音传感器时，旋转保护套使声音传感器与通孔重合，露出声音传感器正常使用。

进一步地，所述壳体11的底部设有实心的锥体20，便于传感器出入地下及固定传感器，在本实施例中，所述锥体20优选实心金属锻造，表面经耐腐蚀处理，所述锥体与壳体采用可拆卸的连接结构，优选螺纹连接结构。

使用时，利用壳体11底部的锥体20将传感器的第二空腔112埋入地面以下，以便振动传感器感知地面震动信号，而第一空腔111露出地面以上，以便声音传感器感知声音方向。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。