CN113280912B - 一种工业企业厂界多维度噪声监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业企业厂界多维度噪声监测系统，包括声源定位装置，构成监测系统的第一部分，且所述声源定位装置设置由按度均分为三个方向的星型（或Y型）挡板和噪声传感器装置组成。监控摄像头，构成监测系统的第二部分，且所述监控摄像头可通过指令控制进行旋转，拾音器，用于通过指令开启进行录音，噪声监测控制器，负责采集噪声传感器装置的数据、旋转摄像头并进行视频录制、负责启动拾音器进行录音；有线/4G/WIFI网络，用于数据与信号的传输与转达；监控中心，用于监测和治理。该工业企业厂界多维度噪声监测系统，能够精准获取噪声来源、摄录产生噪声时的现场视频及录音，以供上层系统进行分析决策。

Description

一种工业企业厂界多维度噪声监测系统

技术领域

本发明涉及工业企业厂界环境噪声监测技术领域，具体为一种工业企业厂界多维度噪声监测系统。

背景技术

噪声即人们日常生活中不需要的声音，给人类带来多方面的危害，比如强的噪声可以使人的身体和生理造成不适，影响人的身心健康及导致工作效率降低等。工业企业生产经营活动中使用固定设备等产生的声音，是主要的噪声来源之一，工业企业厂界噪声的大小会影响到周边如医院、学校、机关、科研单位和住宅等噪声敏感建筑物人员的生活。为此，工业企业必须做好环境噪声污染的预防性监测和治理，保护和改善生活环境，保障人体健康，促进企业经济和社会生活和谐发展，就会使用工业企业厂界噪声监测系统进行防治，然而现有的工业企业厂界噪声监测系统存在以下问题：

现有的工业企业厂界噪声监测系统中，对于噪声监测方法大多为定向自动采集监测方法，基于此，有必要提供一种工业企业厂界环境噪声多维度监测系统，精准获取噪声来源、摄录产生噪声时的现场视频及录音，以供上层系统进行分析决策。如果是厂界内产生噪声，则采取控制措施避免扰民，如果是厂界外产生噪声，则可以提供佐证避免产生争端。

所以我们提出了一种工业企业厂界多维度噪声监测系统，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业企业厂界多维度噪声监测系统，以解决上述背景技术提出的目前市场上现有的工业企业厂界噪声监测系统不便于精准获取噪声来源、摄录产生噪声时的现场视频及录音的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种工业企业厂界多维度噪声监测系统，包括声源定位装置，构成监测系统的第一部分，且所述声源定位装置设置由按度均分为三个方向的星型（或Y型）挡板和噪声传感器装置组成，能够识别来自于三个方向的噪声来源，并且三个方向的挡板和噪声传感器装置需要安装在一定的高度。

监控摄像头，构成监测系统的第二部分，且所述监控摄像头可通过指令控制进行旋转，用于对现场的状况进行视频录制。

拾音器，用于通过指令开启进行录音。

噪声监测控制器，属于边缘计算设备，负责采集噪声传感器装置的数据、负责启动摄像头，旋转摄像头并进行视频录制、负责启动拾音器进行录音、并且发送通知及上传录音及视频数据到监控中心；

有线/4G/WIFI网络，用于数据与信号的传输与转达；

监控中心，用于监测和治理，接收精准获取的噪声来源、摄录产生噪声时的现场视频及录音，以供上层系统进行分析决策。

优选的，所述声源定位装置主要依靠噪声传感器装置和噪声监测控制器进行工作，且所述噪声监测控制器以每秒的间隔频率不断的采集声源定位装置中三个噪声传感器的数据，使得声源定位装置中的噪声传感器检测到噪声后就会将数据传输到噪声监测控制器中，而后噪声监测控制器在控制相应设备进行工作，并且噪声监测控制器的监测频率高，对噪声捕捉的更加准确。

优选的，所述噪声监测控制器同时控制拾音器和摄像头，且所述噪声监测控制器启动拾音器后，开始录制一段时间（比如5分钟）的现场声音，并且所述噪声监测控制器启动摄像头后，旋转到噪声来源方向，并开始录制一段时间（比如5分钟）的现场视频。录制完成后发送通知到监控中心，并上传声音及视频数据供上层监控中心进行分析决策，使得噪声监测控制器在接收数据后就会启动拾音器对现场的噪声进行音频录制，并且控制摄像头转向噪声源所在方位，进行现场视频的录制，而后上传至监控中心，便于后续的内部调整与外界佐证。

优选的，所述噪声监测控制器具有一定的声源识别算法，能够排除具体场景中的杂音，比如风声雨声、过路的车声鸣笛声等等，确保更准确的噪声识别，使得噪声监测控制器可以准确的区分杂音与噪声，进而使得噪声识别的更加精准。

优选的，所述挡板、噪声传感器装置和噪声监测控制器构成噪声监测模块，且所述挡板、噪声传感器装置、噪声监测控制器和声源定位装置通过进行计算分析判断阀值及持续时间进而识别哪个方向有噪声，使得噪声传感器装置监测的数据通过芯片的计算分析，进而得出相应的阀值与时间的分析图，从而判断噪声来源于哪个方位，而后，再准确的进行噪声记录。

优选的，所述噪声传感器按照顺时针方向进行编号分别编号为1#、2#和3#，且1#和3#主要监测厂界外噪声，并且2#用于监测厂界内噪声，通过三个噪声传感器的分工合作，可以同步对厂界内、外的噪声情况进行捕捉与检测。

优选的，所述噪声传感器装置的阀值及持续时间特征如下：

①、通过分析连续时间的噪声：

1#，2#，3#传感器数据，如果大于阀值数据K，比如K=55db

并且持续了一段时间T，比如持续5秒，

1#，2#，3#传感器噪声持续值分别为V1、V2、V3：

V1 = count(1#>K between(now - T, now))>= T

V2 = count(2#>K between(now - T, now))>= T

V3 = count(3#>K between(now - T, now))>= T

最大噪声值V = max(V1，V2，V3)，则可判断哪个方向产生噪声。

②、分析不连续时间的密集噪声，在T1（比如60秒）秒内是否存在超过T2（比如30秒）的噪声，T1>T2

V1 = count(1#>K between(now - T1, now))>= T2

V2 = count(2#>K between(now - T1, now))>= T2

V3 = count(3#>K between(now - T1, now))>= T2

最大噪声值V = max(V1，V2，V3)，则可判断哪个方向产生噪声。使得，通过分析大于阀值数据并且持续了一段时间的传感器噪声持续值，以及不连续时间的密集噪声的数值，就可以判断出不同情况下的噪声所生产的方向。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该工业企业厂界多维度噪声监测系统；

1、通过设置的声源定位装置、噪声传感器装置和挡板，使得声源定位装置通过噪声传感器装置和挡板进行分区工作，分别对厂界外与厂界内进行噪声监测与定位，可同时对三个方向进行监测，360°的角度监测，监测范围广，进而使得监测的更加精准与准确；

2、通过设置的噪声监测控制器、拾音器、监控摄像头、有线/4G/WIFI网络和监控中心，使得噪声监测控制器通过采集声源定位装置的数据来控制拾音器和监控摄像头的使用，当有噪声时，拾音器就会录制现场声音，监控摄像头就会转向噪声虽在方位进行现象视频的录制，而后通过有线/4G/WIFI网络将信息数据与音频视频上传至监控中心，进而对厂界内外的噪声进行控制与监测，进而便于后期的分析与决策。

附图说明

图1为本发明噪声传感器装置在厂界的安装方向结构示意图；

图2为本发明噪声传感器装置阀值及持续时间结构示意图；

图3为本发明整体流程结构示意图；

图4为本发明整体结构示意图。

图中：1、声源定位装置；2、监控摄像头；3、拾音器；4、噪声监测控制器；5、有线/4G/WIFI网络；6、监控中心；7、噪声传感器装置；8、挡板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种工业企业厂界多维度噪声监测系统，包括声源定位装置1，构成监测系统的第一部分，且声源定位装置1设置由按360度均分为三个方向的星型或Y型挡板8和噪声传感器装置7组成，能够识别来自于三个方向的噪声来源，并且三个方向的挡板8和噪声传感器装置7需要安装在一定的高度。

监控摄像头2，构成监测系统的第二部分，且监控摄像头2可通过指令控制进行旋转，用于对现场的状况进行视频录制。

拾音器3，用于通过指令开启进行录音。

噪声监测控制器4，属于边缘计算设备，负责采集噪声传感器装置7的数据、负责启动摄像头2，旋转摄像头2并进行视频录制、负责启动拾音器3进行录音、并且发送通知及上传录音及视频数据到监控中心6；

有线/4G/WIFI网络5，用于数据与信号的传输与转达；

监控中心6，用于监测和治理，接收精准获取的噪声来源、摄录产生噪声时的现场视频及录音，以供上层系统进行分析决策。

声源定位装置1主要依靠噪声传感器装置7和噪声监测控制器4进行工作，且噪声监测控制器4以每秒的间隔频率不断的采集声源定位装置1中三个噪声传感器装置7的数据。

噪声监测控制器4同时控制拾音器3和摄像头2，且噪声监测控制器4启动拾音器3后，开始录制一段时间（比如5分钟）的现场声音，并且噪声监测控制器4启动摄像头2后，旋转到噪声来源方向，并开始录制一段时间（比如5分钟）的现场视频。录制完成后发送通知到监控中心6，并上传声音及视频数据供上层监控中心6进行分析决策。

噪声监测控制器4具有一定的声源识别算法，能够排除具体场景中的杂音，比如风声雨声、过路的车声鸣笛声等等，确保更准确的噪声识别。

挡板8、噪声传感器装置7和噪声监测控制器4构成噪声监测模块，且挡板8、噪声传感器装置7、噪声监测控制器4和声源定位装置1通过进行计算分析判断阀值及持续时间进而识别哪个方向有噪声。

噪声传感器装置7按照顺时针方向进行编号分别编号为1#、2#和3#，且1#和3#主要监测厂界外噪声，并且2#用于监测厂界内噪声。

噪声传感器装置7的阀值及持续时间特征如下：

①、通过分析连续时间的噪声：

1#，2#，3#传感器数据，如果大于阀值数据K，比如K=55db

并且持续了一段时间T，比如持续5秒，

1#，2#，3#传感器噪声持续值分别为V1、V2、V3：

V1 = count(1#>K between(now - T, now))>= T

V2 = count(2#>K between(now - T, now))>= T

V3 = count(3#>K between(now - T, now))>= T

最大噪声值V = max(V1，V2，V3)，则可判断哪个方向产生噪声。

②、分析不连续时间的密集噪声，在T1（比如60秒）秒内是否存在超过T2（比如30秒）的噪声，T1>T2

V1 = count(1#>K between(now - T1, now))>= T2

V2 = count(2#>K between(now - T1, now))>= T2

V3 = count(3#>K between(now - T1, now))>= T2

最大噪声值V = max(V1，V2，V3)，则可判断哪个方向产生噪声。

工作原理：在使用该工业企业厂界多维度噪声监测系统时，通过精准获取噪声来源、摄录产生噪声时的现场视频及录音，以供上层系统进行分析决策，进而对厂界内采取控制措施避免扰民，或对厂界外可以提供佐证避免产生争端；

如图1-4所示，具体工作实施如下：

一、将声源定位装置1的三个方向的星型（或Y型）挡板8和噪声传感器装置7安装在厂界边线的墙体上方，距离地面移动的高度，且挡板8的间隙与噪声传感器装置7交错分布，每个噪声传感器装置7均安装于挡板8的间隙中，并且三个噪声传感器装置7可对厂界内、外侧同步进行检测，可以对产生的噪声进行捕捉；

二、声源定位装置1捕捉后的数据就会被噪声监测控制器4以每秒的间隔频率不断的采集，进而对声源定位装置1的三个噪声传感器数据进行计算分析，通过分析连续时间的噪声与不连续时间的密集噪声，判断阀值及持续时间识别哪个方向有噪声；

三、噪声监测控制器4具有一定的声源识别算法，能够排除具体场景中的杂音，比如风声雨声、过路的车声鸣笛声等等，确保更准确的噪声识别，当确认为噪声后，就会启动相应的控制拾音器3和摄像头2；

四、噪声监测控制器4启动拾音器3后，拾音器3就会对现场的噪声进行一段时间（比如5分钟）的音频录制，并且噪声监测控制器4会同时启动摄像头2，摄像头2就会发生转动，转向噪声来源所在的方位，而后进行一段时间（比如5分钟）的现场视频的录制；

五、录制完成后，有线/4G/WIFI网络5的作用下，发送消息通知控制中心6，并上传录制的视频与音频数据，进而供上层监控中心分析决策，如果是厂界内产生噪声，则采取控制措施避免扰民，如果是厂界外产生噪声，则可以提供佐证避免产生争端，从而完成一系列工作。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种工业企业厂界多维度噪声监测系统，由四种设备和两部分组成，其特征在于：包括：

声源定位装置，构成监测系统的第一部分，且所述声源定位装置设置由按度均分为三个方向的星型或Y型挡板和噪声传感器装置组成，能够识别来自于三个方向的噪声来源，并且三个方向的挡板和噪声传感器装置需要安装在一定的高度；

所述声源定位装置主要依靠噪声传感器装置和噪声监测控制器进行工作，且所述噪声监测控制器以每秒的间隔频率不断的采集声源定位装置中三个噪声传感器的数据；

所述挡板、噪声传感器装置和噪声监测控制器构成噪声监测模块，且所述挡板、噪声传感器装置、噪声监测控制器和声源定位装置通过进行计算分析判断阀值及持续时间进而识别哪个方向有噪声；

所述噪声传感器装置的阀值及持续时间特征如下：

通过分析连续时间的噪声，

1#，2#，3#传感器数据，如果大于阀值数据K，

并且持续了一段时间T，

1#，2#，3#传感器噪声持续值分别为V1、V2、V3：

V1＝count(1#>K between(now-T,now))>＝T

V2＝count(2#>K between(now-T,now))>＝T

V3＝count(3#>K between(now-T,now))>＝T

最大噪声值V＝max(V1，V2，V3)，则可判断哪个方向产生噪声；

或者，分析不连续时间的密集噪声，在T1时间内是否存在持续时间超过T2的噪声，T1>T2

V1＝count(1#>K between(now-T1,now))>＝T2

V2＝count(2#>K between(now-T1,now))>＝T2

V3＝count(3#>K between(now-T1,now))>＝T2

最大噪声值V＝max(V1，V2，V3)，则可判断哪个方向产生噪声；

监控摄像头，构成监测系统的第二部分，且所述监控摄像头可通过指令控制进行旋转，用于对现场的状况进行视频录制；

拾音器，用于通过指令开启进行录音；

噪声监测控制器，属于边缘计算设备，负责采集噪声传感器装置的数据、负责启动摄像头，旋转摄像头并进行视频录制、负责启动拾音器进行录音、并且发送通知及上传录音及视频数据到监控中心；

噪声传感器按照顺时针方向进行编号分别编号为1#、2#和3#，且1#和3#主要监测厂界外噪声，并且2#用于监测厂界内噪声；

声源定位装置的三个方向的星型或Y型挡板和噪声传感器装置安装在厂界边线的墙体上方，距离地面移动的高度，且挡板的间隙与噪声传感器装置交错分布，每个噪声传感器装置均安装于挡板的间隙中，并且三个噪声传感器装置可对厂界内、外侧同步进行检测，可以对产生的噪声进行捕捉；

所述噪声监测控制器同时控制拾音器和摄像头，且所述噪声监测控制器启动拾音器后，开始录制一段时间的现场声音，并且所述噪声监测控制器启动摄像头后，旋转到噪声来源方向，并开始录制一段时间的现场视频，录制完成后发送通知到监控中心，并上传声音及视频数据供上层监控中心进行分析决策；

有线/4G/WIFI网络，用于数据与信号的传输与转达；

监控中心，用于监测和治理，接收精准获取的噪声来源、摄录产生噪声时的现场视频及录音，以供上层系统进行分析决策。

2.根据权利要求1所述的一种工业企业厂界多维度噪声监测系统，其特征在于：所述噪声监测控制器具有一定的声源识别算法，能够排除具体场景中的杂音，包括风声雨声、过路的车声鸣笛声，确保更准确的噪声识别。