CN113984197A - 一种噪音监测管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及城市(社区)噪音监测管理技术领域，更具体的说，涉及一种噪音监测管理系统。本发明提供的噪音监测管理系统，包括噪音采集模块，采集噪音信息并发送至中央控制器和后端服务器；声源定位模块，对噪声发生源进行定位跟踪；图像视频采集模块，采集噪声发生源在噪音事件发生时设定时间范围内的现场图像视频信息；中央控制模块，根据噪音采集模块发送的噪音信号判断是否发送噪声事件；后端服务器，将接收到的噪音信息、声源定位信息和现场图像视频信息进行存储，并进行相应处理。本发明对噪音监测点的噪音分贝值进行有效采集，定位噪音制造源，方便管理部门通过噪音监测数据和现场图像视频数据进行事件管理，实现全天候监测。

Description

一种噪音监测管理系统

技术领域

本发明涉及城市(社区)噪音监测管理技术领域，更具体的说，涉及一种噪音监测管理系统。

背景技术

随着我国城市人口居住越来越密集，商业、住宅等场所集中，噪音污染越来越多，已逐步影响到居民的正常生活，尤其是深夜广场舞、酒吧扰民等噪音污染更是困扰当地政府、居民的一大难题。

随着居民维权意识的增强，越来越多的居民以投诉、信访等途径要求解决社区噪音问题。

然而政府管理部门对噪音污染投诉缺少有效的管理手段，难以收集有效噪音污染数据，管理部门通常在接到投诉后通过上门劝阻等方式进行事件处理，无法确认噪音发生时的现场情况，劝阻效果不好，从而对管理带来了极大的不便。

目前，现有技术主要通过在现场噪音监测装置接收噪音信号，实时提示噪音制造者及附近居民噪音分贝值，并通过功放喇叭对噪音制造者进行语音劝阻，这样的劝阻效果并不理想，语音劝阻也会产生更多的噪声，同时政府管理部门也难以获取到噪音污染的相关数据进行有效监测管理。

发明内容

本发明的目的是提供一种噪音监测管理系统，解决现有技术对城市(社区)噪音污染数据难以进行有效的监测管理的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种噪音监测管理系统，包括噪音采集模块、声源定位模块、图像视频采集模块、中央控制模块和后端服务器；

所述噪音采集模块、声源定位模块、图像视频采集模块，分别连接中央控制模块：

所述噪音采集模块，与后端服务器连接，采集噪音信息并发送至中央控制器和后端服务器；

所述声源定位模块，根据中央控制模块的声源定位控制指令，对噪声发生源进行定位跟踪，将声源定位信息发送至中央控制模块；

所述图像视频采集模块，根据中央控制模块的图像视频采集指令，采集噪声发生源在噪音事件发生时设定时间范围内的现场图像视频信息，并发送至中央控制器；

所述中央控制模块，与后端服务器连接，根据噪音采集模块发送的噪音信号判断是否发送噪声事件，如果发生噪声事件，则发送声源定位控制指令至声源定位模块，同时发送图像视频采集指令至图像视频采集模块，接收声源定位信息和现场图像视频信息并发送至后端服务器；

所述后端服务器，将接收到的噪音信息、声源定位信息和现场图像视频信息进行存储，并进行相应处理。

在一实施例中，所述噪音采集模块，包括拾音器、微控制单元、无线收发单元、电源单元和天线：

所述拾音器，与微控制单元连接，采集周围环境的噪音信息，将噪音信息从声信号转换为电信号，将电信号形式的噪音信息发送至微控制单元；

所述微控制单元，与无线收发单元连接，将接收到的电信号形式的噪音信息转换为噪音分贝值数字信号，发送至无线收发单元；

所述无线收发单元，与天线连接，将接收到的噪音分贝值数字信号转换为无线通信信号，通过天线发送至后端服务器；

所述电源单元，分别与拾音器、微控制单元、无线收发单元连接，为拾音器、微控制单元和无线收发单元供电。

在一实施例中，所述拾音器为电容式驻极体拾音器：

所述电容式驻极体拾音器，采集周围环境的噪音信息，根据周围环境的噪音信息产生驻极体薄膜震动，引起电容容量发生变化，从而输出电信号，实现噪音信息从声信号到电信号的变换。

在一实施例中，所述声源定位模块，内部设置有麦克风阵列，通过采集噪音信号，计算目标噪声发生源距离麦克风阵列的角度和距离，实现对目标噪声发生源的定位跟踪。

在一实施例中，所述中央控制模块，与微控制单元连接，接收微控制单元发送的噪音分贝值数字信号，根据噪音分贝值判断是否发生噪音事件：

如果检测到所述噪音信号的分贝值超过报警阈值，则认为发生噪音事件，则发送声源定位控制指令至声源定位模块，同时发送图像视频采集指令至图像视频采集模块。

在一实施例中，所述中央控制模块，内部设置有无线通信单元，通过无线通信单元与后端服务器无线连接。

在一实施例中，所述后端服务器，将声源定位信息和现场图像视频信息进行合成，生成可视化声源信息并显示。

在一实施例中，所述后端服务器，根据接收到的噪音分贝值数字信号、声源定位信息和现场图像视频信息生成预警事件，发送通知信息至指定负责人终端进行预警提示。

在一实施例中，当一定周期内相同噪声发生源重复出现预警事件时，所述后端服务器，生成告警处置事件，发送通知信息至指定管理终端进行后续处置。

在一实施例中，当一定周期内相同噪声发生源不再重复出现预警事件时，所述后端服务器关闭预警事件。

本发明提供的一种噪音监测管理系统，具体具有以下有益效果：

1)对噪音监测点的噪音分贝值进行有效采集，定位噪音制造源，并将噪音监测数据和现场图像视频数据发送给后端服务器，方便管理部门进行事件管理；

2)实现全天候监测，能够自动对噪音制造者进行监测与提醒，劝阻无效后再由管理人员介入干预。

附图说明

本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1揭示了根据本发明一实施例的噪音监测管理系统原理框图；

图2揭示了根据本发明一实施例的噪音传感器的原理框图。

图中各附图标记的含义如下：

100噪音采集模块；

101拾音器；

102微控制单元；

103无线收发单元；

104电源单元；

105天线；

200声源定位模块；

300图像视频采集模块；

400中央控制模块；

500后端服务器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释发明，并不用于限定发明。

相比于现有技术中缺少噪音污染事发现场的视频图像证据，难以将噪声发生源与噪声事件进行关联，本发明提出的一种噪音监测管理系统，通过噪音采集模块和声源定位模块采集监控噪音监测点的噪音污染情况，并通过图像视频采集模块(例如摄像机)实时录制现场噪音产生过程的图像视频信息，将图像信息传送到后端服务器，由远端管理人员根据接收到的噪音分贝值数字信号、声源定位信息、现场图像视频信息进行相应处理。

图1揭示了根据本发明一实施例的噪音监测管理系统原理框图，如图1所示，本发明提出的一种噪音监测管理系统，包括噪音采集模块100、声源定位模块200、图像视频采集模块300、中央控制模块400和后端服务器500；

所述噪音采集模块100、声源定位模块200、图像视频采集模块300，分别电连接中央控制模块400：

所述噪音采集模块100，与后端服务器500电连接，采集噪音信息并发送至中央控制器400和后端服务器500；

所述声源定位模块200，根据中央控制模块400的声源定位控制指令，对噪声发生源进行定位跟踪，将声源定位信息发送至中央控制模块400；

所述图像视频采集模块300，根据中央控制模块400的图像视频采集指令，采集噪声发生源在噪音事件发生时设定时间范围内的现场图像视频信息，并发送至中央控制器400；

所述中央控制模块400，与后端服务器500电连接，根据噪音采集模块100发送的噪音信号判断是否发送噪声事件，如果发生噪声事件，则发送声源定位控制指令至声源定位模块200，同时发送图像视频采集指令至图像视频采集模块300，接收声源定位信息和现场图像视频信息并发送至后端服务器500；

所述后端服务器500，将接收到的噪音信息、声源定位信息和现场图像视频信息进行存储，并进行相应处理。

在图1所示的实施例中，噪音采集模块100、声源定位模块200、图像视频采集模块300、中央控制模块400可以设置在居民投诉频繁的噪音点附近作为监测点。后端服务器500可以设置在远端的管理部门。

下面对图1所示的实施例中的每个模块进行详细的说明。

在图1所示的实施例中，所述噪音采集模块100，为噪音传感器。

图2揭示了根据本发明一实施例的噪音传感器的原理框图，如图2所示的噪音传感器，包括拾音器101、微控制单元102、无线收发单元103、电源单元104和天线105。

所述拾音器101，与微控制单元102电连接，采集周围环境的噪音信息，将噪音信息从声信号转换为电信号，将电信号形式的噪音信息发送至微控制单元102；

所述微控制单元102，与无线收发单元103电连接，将接收到的电信号形式的噪音信息转换为噪音分贝值数字信号，发送至无线收发单元103；

所述无线收发单元103，与天线105电连接，将接收到的噪音分贝值数字信号转换为无线通信信号，通过天线105发送至后端服务器500；

所述电源单元104，分别与拾音器101、微控制单元102、无线收发单元103电连接，为拾音器101、微控制单元102和无线收发单元103供电。

本发明提供的一种噪音监测管理系统，噪音传感器设置在居民投诉频繁的噪音点附近，通过拾音器101接收噪音信号并通过微控制单元102分析噪音分贝值，通过无线收发单元103将噪音数据传输给后端服务器500，远端管理人员根据接收到的噪音分贝值信息、现场图像信息进行相应处理。

拾音器，又称监听头。监听拾音器是用来采集现场环境声音再传送到后端设备的一个器件。拾音器一般分为数字拾音器和模拟拾音器。

在图2所示的实施例中，拾音器101，为电容式驻极体拾音器，根据周围环境噪音产生驻极体薄膜震动，引起电容的容量发生变化，从而输出电信号，实现噪音信息从声信号到电信号的变换。

在图2所示的实施例中，微控制单元102，对应的硬件型号可以是LT-CG-S。

在图2所示的实施例中，无线收发单元103，为NB(Narrow Band，窄带)无线收发模块，对应的硬件型号可以是T-NB-A7900-L-12。

在图2所示的实施例中，电源模块104，对应的硬件型号可以是XED-SW2013S。

在图1所示的实施例中，所述声源定位模块200，内部设置有麦克风阵列，通过采集噪音信号，计算目标噪声发生源距离麦克风阵列的角度和距离，实现对目标噪声发生源的定位跟踪。

在图1所示的实施例中，图像视频采集模块300，为摄像机。

摄像机根据中央控制模块400发送的图像视频采集指令，采集并保留噪音事件发生时间前后各3分钟内的视频录像，并发送给中央控制模块400。

显然，噪音事件发生时设定时间范围是可以提前设置的。

在图1所示的实施例中，中央控制模块400，控制噪音传感器、声源定位模块和摄像机联动。

可选的，中央控制模块400，对应的硬件型号可以是

LT-CG-S/T-NB-A7900-L-12。

中央控制模块400，与噪音传感器的微控制单元102电连接，接收微控制单元102发送的噪音分贝值数字信号，根据噪音分贝值判断是否发生噪音事件：

如果检测到所述噪音信号的分贝值超过报警阈值，则认为发生噪音事件，则发送声源定位控制指令至声源定位模块200，同时发送图像视频采集指令至图像视频采集模块300。

可选的，报警阈值，可以根据相关国家或者行业标准进行预设。例如根据居民、住宅、工业混杂区环境噪音标准(II类)，昼间噪音信号的分贝值≤60db，夜间噪音信号的分贝值≤50db。

更进一步的，所述中央控制模块400，其中设置有无线通信单元，所述无线通信单元通过无线网络与后端服务器500电连接。

中央控制模块400，通过无线通信单元将声源定位信息和现场图像视频信息并发送至后端服务器500。

在图1所示的实施例中，后端服务器500，设置有服务器、数据库和软件系统，用于存储噪音采集模块100的噪音分贝值数据，声源定位模块200声源定位数据以及图像视频采集模块300采集的现场图像视频数据。

同时通过软件系统能够将声源定位数据与现场图像视频信息进行合成，生成可视化声源信息并显示。

更进一步的，后端服务器500，根据接收到的噪音分贝值数字信号、声源定位信息和现场图像视频信息生成预警事件，发送通知信息至指定负责人终端进行预警提示。

通知信息包括短信、微信等形式的消息。

指定负责人为噪音监测点负责人。对应的终端可以是手机、平板、电脑等电子设备。

指定负责人实时接收到通知信息后马上进行整改。

可选的，噪音监测点负责人通过远端服务器500的软件系统预先对负责人员手机号等信息进行预录入，并与监测点信息进行绑定，当预警事件产生时，通过绑定信息进行通知信息的准确推送。

更进一步的，当一定周期内相同噪声发生源重复出现预警事件时，所述后端服务器500，生成告警处置事件，发送通知信息至指定管理终端进行后续处置。

后端服务器500的软件系统对产生的预警事件进行一段时间的跟踪监测，如一定周期内重复产生预警事件，将生成告警处置事件，发送通知信息至指定管理终端进行后续处置。

所述指定管理终端为管理部门远端管理人员的终端设备，对应的终端可以是手机、平板、电脑等电子设备。

管理部门远端管理人员在收到告警处置事件的通知信息后，根据接收到的噪音分贝值信息和现场图像信息等信息进行相应处理，进行后续处置，包括查看现场图像、上门劝阻整治等行为。

更进一步的，当一定周期内相同噪声发生源不再重复出现预警事件时，所述后端服务器500关闭预警事件。

如果一定周期内未重复，认为噪音监测点负责人已针对现场情况进行整改，后端服务器500自动关闭预警事件。

本发明提供的一种噪音监测管理系统，基于环境实时采集噪音信号，分析噪音分贝值，结合噪声发生源跟踪定位进行城市(社区)噪音监测管理，根据预设噪音分贝阀值进行预警并将预警信息下发至现场监测点区域指定负责人，通过持续一段时间内的后续预警情况判断现场整改情况，并根据该情况判断生成告警处置事件由政府管理人员介入干预。

本发明提供的一种噪音监测管理系统，具体具有以下有益效果：

1)对噪音监测点的噪音分贝值进行有效采集，定位噪音制造源，并将噪音监测数据和现场图像视频数据发送给后端服务器，方便管理部门进行事件管理；

2)实现全天候监测，能够自动对噪音制造者进行监测与提醒，劝阻无效后再由管理人员介入干预。

尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

本领域技术人员将可理解，信息、信号和数据可使用各种不同技术和技艺中的任何技术和技艺来表示。例如，以上描述通篇引述的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光学粒子、或其任何组合来表示。

本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。

结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (10)

1.一种噪音监测管理系统，其特征在于，包括噪音采集模块、声源定位模块、图像视频采集模块、中央控制模块和后端服务器；

所述噪音采集模块、声源定位模块、图像视频采集模块，分别连接中央控制模块：

所述噪音采集模块，与后端服务器连接，采集噪音信息并发送至中央控制器和后端服务器；

所述声源定位模块，根据中央控制模块的声源定位控制指令，对噪声发生源进行定位跟踪，将声源定位信息发送至中央控制模块；

所述图像视频采集模块，根据中央控制模块的图像视频采集指令，采集噪声发生源在噪音事件发生时设定时间范围内的现场图像视频信息，并发送至中央控制器；

所述中央控制模块，与后端服务器连接，根据噪音采集模块发送的噪音信号判断是否发送噪声事件，如果发生噪声事件，则发送声源定位控制指令至声源定位模块，同时发送图像视频采集指令至图像视频采集模块，接收声源定位信息和现场图像视频信息并发送至后端服务器；

所述后端服务器，将接收到的噪音信息、声源定位信息和现场图像视频信息进行存储，并进行相应处理。

2.根据权利要求1所述的噪音监测管理系统，其特征在于，所述噪音采集模块，包括拾音器、微控制单元、无线收发单元、电源单元和天线：

所述拾音器，与微控制单元连接，采集周围环境的噪音信息，将噪音信息从声信号转换为电信号，将电信号形式的噪音信息发送至微控制单元；

所述微控制单元，与无线收发单元连接，将接收到的电信号形式的噪音信息转换为噪音分贝值数字信号，发送至无线收发单元；

所述无线收发单元，与天线连接，将接收到的噪音分贝值数字信号转换为无线通信信号，通过天线发送至后端服务器；

所述电源单元，分别与拾音器、微控制单元、无线收发单元连接，为拾音器、微控制单元和无线收发单元供电。

3.根据权利要求2所述的噪音监测管理系统，其特征在于，所述拾音器为电容式驻极体拾音器：

所述电容式驻极体拾音器，采集周围环境的噪音信息，根据周围环境的噪音信息产生驻极体薄膜震动，引起电容容量发生变化，从而输出电信号，实现噪音信息从声信号到电信号的变换。

4.根据权利要求1所述的噪音监测管理系统，其特征在于，所述声源定位模块，内部设置有麦克风阵列，通过采集噪音信号，计算目标噪声发生源距离麦克风阵列的角度和距离，实现对目标噪声发生源的定位跟踪。

5.根据权利要求2所述的噪音监测管理系统，其特征在于，所述中央控制模块，与微控制单元连接，接收微控制单元发送的噪音分贝值数字信号，根据噪音分贝值判断是否发生噪音事件：

如果检测到所述噪音信号的分贝值超过报警阈值，则认为发生噪音事件，则发送声源定位控制指令至声源定位模块，同时发送图像视频采集指令至图像视频采集模块。

6.根据权利要求1所述的噪音监测管理系统，其特征在于，所述中央控制模块，内部设置有无线通信单元，通过无线通信单元与后端服务器无线连接。

7.根据权利要求1所述的噪音监测管理系统，其特征在于，所述后端服务器，将声源定位信息和现场图像视频信息进行合成，生成可视化声源信息并显示。

8.根据权利要求2所述的噪音监测管理系统，其特征在于，所述后端服务器，根据接收到的噪音分贝值数字信号、声源定位信息和现场图像视频信息生成预警事件，发送通知信息至指定负责人终端进行预警提示。

9.根据权利要求8所述的噪音监测管理系统，其特征在于，当一定周期内相同噪声发生源重复出现预警事件时，所述后端服务器，生成告警处置事件，发送通知信息至指定管理终端进行后续处置。

10.根据权利要求8所述的噪音监测管理系统，其特征在于，当一定周期内相同噪声发生源不再重复出现预警事件时，所述后端服务器关闭预警事件。

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