CN104202885A - 利用噪声统计城市空间能量脉动的方法及其系统实现 - Google Patents

利用噪声统计城市空间能量脉动的方法及其系统实现 Download PDF

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Abstract

本发明公开了利用噪声统计城市空间能量脉动的方法及其实现系统，属于电子技术领域。利用噪声统计城市空间能量脉动的系统；包括噪声传感器、控制系统、供电电源、光源、电缆；其中供电电源一端通过电缆与光源的一端相连，供电电源的另一端与控制系统和噪声传感器的一端通过电缆相连，噪声传感器的另一端与控制系统通过电缆相连，控制系统的另一端与光源通过电缆相连。本发明采用电子测控技术，通过噪声检测控制器采集的噪声级别来控制照明设备的受控光源，传统的照明设备只根据季节的变化控制照明时间。

Description

利用噪声统计城市空间能量脉动的方法及其系统实现
技术领域  
本发明涉及利用噪声统计城市空间能量脉动的方法及其实现系统，属于电子技术领域。
背景技术
随着人们对居住环境质量要求的不断提高，夜间的光污染和噪声污染已经成为城市内常见的污染。在以上两种污染中，夜间的光污染主要是由夜间过渡使用人造光源造成的。城市夜间一定有照明，但是在满足夜间生产生活相关安全标准的前提下，尽量降低不必要的照明是对夜间的光污染进行控制的主要方式，既可控制光污染、又可节约大量能源；城市夜间监控最普遍的方式为视频监控，而视频监控提供的无效信息高达百分之九十以上，由于城市内夜间的噪声与人的活动关联度很高，人群聚集地往往会带有喧闹，大约在45分贝以上，城市内一个地区的夜间环境噪音明显异于常值，这表明了一种非正常状态，表明此处为人员活动聚集地或为非正常事件，根据噪声监控，大大提高城市夜间监控效率。
故而能够简单低成本的实现照明光源在一定程度上的自我调节是我们对光源的设计，甚至是整个公共照明系统的发展方向。但是，对于噪声污染的治理，除偶发性噪声污染外，普遍存在着一个大范围噪声变化情况掌握不及时的现象。当今中国发展迅速，道路上车辆急增，随之噪声幅度急剧上涨。更严重的是，夜间的重型货运车辆作为夜间的主要噪声源，经常变化路线以逃避检查。而面对以上这些情况，传统的噪声监测范围有限而且数据更新相对较慢，已经不能很好的适应这种新形势了。并且传统噪声检测装置测得的值是一个相对精确的值，而我们在判断噪音是否会对人体造成影响时，往往是一个范围，这其实是一种精确度的浪费。传统的噪声检测设备利用无线数据传输来传送数据，未能利用现有的市政工程资源，且成本过高，实现困难。
发明内容
本发明针对以上问题的提出，而研制利用利用噪声统计城市空间能量脉动的方法及其实现系统。
利用噪声统计城市空间能量脉动的系统；包括噪声传感器、控制系统、供电电源、光源、电缆；其中供电电源一端通过电缆与光源的一端相连，供电电源的另一端与控制系统和噪声传感器的一端通过电缆相连，噪声传感器的另一端与控制系统通过电缆相连，控制系统的另一端与光源通过电缆相连。
利用噪声统计城市空间能量脉动的方法，包括如下步骤：
首先，夜间照明电路上电后，随机点亮2个非受控光源，维持夜间正常照明，供电电源为噪声传感器和控制系统供电；
第二，夜间在噪声出现后，噪声为噪声传感器将噪声强度采集、识别噪声级别并转化为标准的数字信号，同时传递给控制系统；控制系统控制光源点亮个数，控制系统根据传来的数字信号对后面的亮度调节器进行控制；
第三，亮度调节器是一个受控制系统控制的开关组，其中部分为常开开关，其他为受控开关，在上电后，根据控制系统的指示使后方部分或者全部的受控光源导通；
第四，将噪音分为5个等级；其中只随机点亮2个非受控光源表明夜间噪音水平在1类以下，当噪音水平达到一类水平时开始点亮其他受控光源，随着噪声的增加随即点亮其他受控光源；
第五，若噪声达到4类b以上，所有光源全亮，通过电力部门统计的耗电量数据，减掉2个非受控光源耗电量，即可得出其他受控光源的耗电量，从而推算出噪声的级别。
控制系统控制光源点亮个数的方法包括如下步骤：
第一步，判断该噪声是否在一类噪声下，若在一类噪声下点亮2个非受控光源；
第二步，若在一类噪声以上，再判断是否在4类b以上；
第三步，若在4类b以上，点亮全部的光源；
第四步，若不在4类b以上，受控光源依次点亮。
本发明的有益效果：本发明采用电子测控技术，通过噪声检测控制器采集的噪声级别来控制照明设备的受控光源，传统的照明设备只根据季节的变化控制照明时间，在此基础上本发明设备可以通过照明设备照明能耗体现人类环境的环境活跃程度。国家电力统计局对耗电量进行实时监控，从而在节约成本的同时，实现城市本身对夜间环境的实时监控，本系统为城市到智能城市过渡阶段的系统。
附图说明
图1是本发明的系统结构图。
图2是本发明的原理流程图。
图3是本发明的系统工作流程图。
图4是控制系统控制光源的点亮个数流程图
图中：1.噪声传感器，2.控制系统，3.供电电源，4.光源，5.电缆。
具体实施方式
利用噪声统计城市空间能量脉动的系统；包括噪声传感器1、控制系统2、供电电源3、光源4、电缆5；其中供电电源3一端通过电缆5与光源4的一端相连，供电电源3的另一端与控制系统2和噪声传感器1的一端通过电缆5相连，噪声传感器1的另一端与控制系统2通过电缆5相连，控制系统2的另一端与光源4通过电缆5相连。 
利用噪声统计城市空间能量脉动的方法，包括如下几步：
首先，夜间照明电路上电后，随机点亮2个光源，维持夜间正常照明，供电电源为噪声传感器和控制系统供电；
第二，夜间在噪声出现后，噪声为噪声传感器将噪声强度采集并转化为标准的数字信号，同时传递给控制系统；控制系统控制光源点亮个数，控制系统根据传来的数字信号对后面的亮度调节器进行控制；
第三，亮度调节器是一个受控制系统控制的开关组，其中部分为常开开关，其他为受控开关，在上电后，根据控制系统的指示使后方部分或者全部的受控光源导通；
第四，将噪音分为5个等级；其中只点亮2个光源表明夜间噪音水平在1类以下，当噪音水平达到一类水平时开始点亮其他受控光源，随着噪声的增加随即点亮其他受控光源；
第五，若噪声达到4类b以上，所有光源全亮，通过电力部门统计的耗电量数据，减掉2个非受控光源耗电量，即可得出其他受控光源的耗电量，从而推算出噪声的级别。
控制系统控制光源点亮个数的方法包括如下步骤：
第一步，判断该噪声是否在一类噪声下，若在一类噪声下点亮2个非受控光源；第二步，若在一类噪声以上，再判断是否在4类b以上；
第三步，若在4类b以上，点亮全部的光源；
第四步，若不在4类b以上，受控光源依次点亮。
本发明利用噪声统计城市空间能量脉动的方法及其系统实现的原理如图1所示，系统由噪声传感器1、控制系统2、供电电源3、光源4、电缆5、这五个部分组成。其中供电电源3一端通过电缆5与光源4的一端相连，供电电源3的另一端与控制系统2和噪声传感器1的一端通过电缆5相连，噪声传感器1的另一端与控制系统2通过电缆5相连，控制系统2的另一端与光源4通过电缆5相连。 
本发明利用噪声统计城市空间能量脉动的方法及其系统实现的系统实施运作流程如图2所示，首先，夜间照明电路上电后，点亮2个受控光源，维持夜间正常照明，供电电源为噪声传感器和控制系统供电。第二，夜间在噪声出现后，噪声为噪声传感器将噪声强度采集并转化为标准的数字信号，同时传递给控制系统。对控制系统编程，使控制系统根据传来的数字信号对后面的亮度调节器进行控制。第三，亮度调节器是一个受控制系统控制的开关组，其中部分为常开开关，其他为受控开关，在上电后，根据控制系统的指示使后方部分或者全部的受控光源导通。第四，将噪音分为5个等级，如表1所示。其中只点亮2个非受控光源表明夜间噪音水平在1类以下，当噪音水平达到一类水平时开始点亮其他受控光源，随着噪声的增加随机点亮其他受控光源。第五，若噪声达到4类b以上，所有光源全亮。通过电力部门统计的耗电量数据，减掉2个非受控光源耗电量，即可得出其他受控光源的耗电量，从而推算出噪声的级别。
本发明利用噪声统计城市空间能量脉动的方法及其系统实现的系统流程图如图3所示，路灯周围出现噪声，安装在路灯前端的噪声传感器接收噪声并传递给控制系统，判断该噪声是否在一类噪声下，若在一类噪声下点亮2个非受控光源；若在一类噪声以上控制系统则先点亮2个受控光源，判断噪声级别，并根据噪声级别不同点亮其他受控光源。根据国家电力统计局统计的耗电谱线实现对城市的监控。
本发明利用噪声统计城市空间能量脉动的方法及其系统实现的程序流程图如图4所示，路灯周围出现噪声，安装在路灯前端的噪声传感器接收噪声作为输入变量输入到控制系统，该控制系统的方法包括，
第一步，判断该噪声是否在一类噪声下，若在一类噪声下点亮2个受控光源；第二步，若在一类噪声以上，再判断是否在4类b以上；
第三步，若在4类b以上，点亮全部的光源；
第四步，若不在4类b以上，受控光源依次点亮。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.利用噪声统计城市空间能量脉动的系统，其特征在于：包括噪声传感器（1）、控制系统（2）、供电电源（3）、光源（4）、电缆（5）；其中供电电源（3）一端通过电缆（5）与光源（4）的一端相连，供电电源（3）的另一端与控制系统（2）和噪声传感器（1）的一端通过电缆（5）相连，噪声传感器（1）的另一端与控制系统（2）通过电缆（5）相连，控制系统（2）的另一端与光源（4）通过电缆（5）相连。
2.利用噪声统计城市空间能量脉动的方法，其特征在于：
首先，夜间照明电路上电后，点亮2个受控光源，维持夜间正常照明，供电电源为噪声传感器和控制系统供电；
第二，夜间在噪声出现后，噪声为噪声传感器将噪声强度采集、识别噪声级别并转化为标准的数字信号，同时传递给控制系统；控制系统控制光源点亮个数，控制系统根据传来的数字信号对后面的亮度调节器进行控；
第三，亮度调节器是一个受控制系统控制的开关组，其中部分为常开开关，其他为受控开关，在上电后，根据控制系统的指示使后方部分或者全部的受控光源导通；
第四，将噪音分为5个等级；其中只点亮2个非受控光源表明夜间噪音水平在1类以下，当噪音水平达到一类水平时开始点亮其他受控光源，随着噪声的增加随即点亮其他受控光源；
第五，若噪声达到4类b以上，所有光源全亮，通过电力部门统计的耗电量数据，减掉2个非受控光源耗电量，即可得出其他控制光源的耗电量，从而推算出噪声的级别，同以往数据对比，进而发现城市夜间异常情况。
3.根据权利要求2所述的利用噪声统计城市空间能量脉动的方法，其特征在于：控制系统控制光源点亮个数的方法包括如下步骤：
第一步，判断该噪声是否在一类噪声下，若在一类噪声下点亮2个非受控光源；
第二步，若在一类噪声以上，再判断是否在4类b以上；
第三步，若在4类b以上，点亮全部的光源；
第四步，若不在4类b以上，受控光源依次点亮。
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