CN116147761A - 一种对环境噪声监测系统进行远程在线检测的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对环境噪声监测系统进行远程在线检测的装置，包括控制总线，以及分别与控制总线相连接的气象监测模块、视频监控模块、信号分析装置、平台通信口、仪器通信口、正弦信号发生模块、猝发音发生模块、衰减器模块和功率放大器模块；正弦信号发生模块和猝发音发生模块分别连接衰减器模块的信号输入端；衰减器模块的输出端与功率放大器模块的输入端相连；功率放大器模块的输出端分别连接前置级配合器和有源耦合腔。本发明实现了检测装置功能多样化、体积小型化、携带便利，无需拆卸被检环境噪声监测系统，也无需布置消声室，可以快速有效地对被检环境噪声监测系统计量性能进行远程在线检测。

Description

一种对环境噪声监测系统进行远程在线检测的装置
技术领域
本发明环境噪声检测技术领域，具体涉及一种对环境噪声监测系统进行远程在线检测的装置。
背景技术
目前，环境噪声已经成为继废气、废水、废渣后的第四大污染。在一些企业高噪声污染频发的区域、建筑施工区域、铁路及机场附近、机动车通过量较大的道路以及城市大量建成的高层建筑周围，都伴随着较严重的噪声污染，也给人们的生产生活带来了很大的影响。随着人们对环保要求的不断提高，环境噪声扰民的投诉呈逐年增加的趋势。同时国民经济的发展和人们物质文化生活水平的提高，噪声普查和环境保护工作全面开展，机器制造行业也把噪声作为产品的重要质量指标之一。目前噪声测量仪器不仅应用在声学和电声学测量中，而且已经广泛应用于机器制造、建筑设计、交通运输、环境保护、医疗卫生以及国防工程等各个领域，成为几乎所有部门都必须具备的测量仪器。
要保证环境噪声的准确性，就要保证用于监测噪声的现场仪器自身的准确性，所以要对现场噪声监测系统进行检测。目前常用的噪声监测系统检测方法有传统定期“离线”实验室检测方法和“在线”检测方法。
传统定期“离线”实验室检测方法是指在规定的时间间隔内把现场噪声监测系统从监测位置上拆卸下来，运送到计量部门的实验室标准装置上进行性能检测，以确定噪声监测系统测得的声学性能的准确性。但是该方法凸显出的局限性有：
(1)不能按期进行检测。在环境监测系统中由于其应用场合的特殊性要求其系统不能随意停止，造成噪声监测系统不能按期从安装位置上拆卸下来送到计量技术机构进行检测，从而导致其检测周期不符合相关规定。
(2)无法送检。许多环境噪声监测系统体积大并集成多项监测功能，安装之后一般无法拆卸，导致仪器无法正常送检；在某种突发公共安全事件的情况下，导致的运输中断或者检测人员不能正常出行等因素，也会影响仪器的正常送检。
(3)拆装费时费力且成本较高。通常情况下，由于现场条件的原因，现场噪声监测系统拆装难度大，费时费力且成本较高。
为了克服“离线”实验室检测方法的局限性，国内技术机构提出了在线的检测方法，其检测方法主要是使用一套用于现场检测的消声室自由场装置，该装置可用于噪声监测系统的声学性能检测。但是该方法凸显出的局限性有：
1)不方便运输。这套装置体积大，对材料的隔声性能要求较高；
2)该装置的自由场性能需要定期标定，日常使用非常不便，降低了检测效率；
3)在线检测的过程人为干预程度过高，而且受到各种现场环境因素的影响，会使监测系统检测结果产生较大的误差。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种对环境噪声监测系统进行远程在线检测的装置解决了现有在线检测方法需要拆装设备并需要布设消声管，使得检测难以进行的问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
提供一种对环境噪声监测系统进行远程在线检测的装置，其包括控制总线，以及分别与控制总线相连接的气象监测模块、视频监控模块、信号分析装置、平台通信口、仪器通信口、正弦信号发生模块、猝发音发生模块、衰减器模块和功率放大器模块；
正弦信号发生模块和猝发音发生模块分别连接衰减器模块的信号输入端；衰减器模块的输出端与功率放大器模块的输入端相连；功率放大器模块的输出端分别连接前置级配合器和有源耦合腔；
气象监测模块，用于获取气象数据(监测区域环境气象参数，如风速、降雨量、风向、温度、湿度、气压等，用于对各种气象参数的实时测量和被检环境噪声监测系统传声器灵敏度的校准修正，以对监测数据有效性进行分析)；
视频监控模块，用于获取视频数据(被检环境噪声监测系统检测环境的实时视频数据，包括被检仪器状态、标准器状态、人员状态以及周边环境状态等，用于保障远程在线检测的实时性和可靠性，便于远程控制平台进行远程监控，对突发事件及时控制处理)；
信号分析装置连接标准传声器，用于获取标准传声器数据；
平台通信口，用于对外通信；
仪器通信口，用于连接被检环境噪声监测系统，获取被检环境噪声监测系统数据；
前置级配合器，用于对被检环境噪声监测系统进行电性能计量参数检测；
有源耦合腔，用于通过有源耦合腔比较法获取被检环境噪声监测系统的声压级数据，进而开展被检环境噪声监测系统的声性能检测。
进一步地，电性能包括级线性、电信号频率计权、时间计权、猝发音响应、重复猝发音响应、峰值C声级、统计计算、平坦响应和相对衰减。
进一步地，声性能包括指示声级和声信号频率计权。
进一步地，平台通信口包括4G模块、5G模块、VPN模块中的至少一种模块。
进一步地，还包括远程管理平台，远程管理平台包括与平台通信口相连的检测装置连接控制模块，以及测试分析模块、对讲模块、WEB服务模块、数据库和管理模块；
管理模块包括测试人员管理单元、检测装置管理单元、检测记录管理单元和被测仪器管理单元；管理模块与数据库相连接；
WEB服务模块分别与测试人员管理单元、测试分析模块和对讲模块相连；
检测装置连接控制模块分别与测试分析模块、对讲模块和被测仪器管理单元相连。
本发明的有益效果为：本发明实现了检测装置功能多样化、体积小型化、携带便利，无需拆卸被检环境噪声监测系统，也无需布置消声室，可以快速有效地对被检环境噪声监测系统计量性能进行远程在线检测。
附图说明
图1为本装置的原理图；
图2为电性能检测原理图；
图3为声性能检测原理图；
图4远程管理平台结构图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，该对环境噪声监测系统进行检测的装置包括控制总线，以及分别与控制总线相连接的气象监测模块、视频监控模块、信号分析装置、平台通信口、仪器通信口、正弦信号发生模块、猝发音发生模块、衰减器模块和功率放大器模块；
正弦信号发生模块和猝发音发生模块分别连接衰减器模块的信号输入端；衰减器模块的输出端与功率放大器模块的输入端相连；功率放大器模块的输出端分别连接前置级配合器和有源耦合腔；
气象监测模块，用于获取气象数据(监测区域环境气象参数，如风速、降雨量、风向、温度、湿度、气压等，用于对各种气象参数的实时测量和被检环境噪声监测系统传声器灵敏度的校准修正，以对监测数据有效性进行分析)；
视频监控模块，用于获取视频数据(被检环境噪声监测系统检测环境的实时视频数据，包括被检仪器状态、标准器状态、人员状态以及周边环境状态等，用于保障远程在线检测的实时性和可靠性，便于远程控制平台进行远程监控，对突发事件及时控制处置)；
信号分析装置连接标准传声器，用于获取标准传声器数据；
平台通信口，用于对外通信；
仪器通信口，用于连接被检环境噪声监测系统，获取被检环境噪声监测系统数据；
前置级配合器，用于对被检环境噪声监测系统进行电性能计量参数检测；
有源耦合腔，用于通过有源耦合腔比较法获取被检环境噪声监测系统的声压级数据，进而开展被检环境噪声监测系统的声性能检测。
如图4所示，该对环境噪声监测系统进行检测的装置还包括远程管理平台，远程管理平台包括与平台通信口相连的检测装置连接控制模块，以及测试分析模块、对讲模块、WEB服务模块、数据库和管理模块；
管理模块包括测试人员管理单元、检测装置管理单元、检测记录管理单元和被测仪器管理单元；管理模块与数据库相连接；
WEB服务模块分别与测试人员管理单元、测试分析模块和对讲模块相连；
检测装置连接控制模块分别与测试分析模块、对讲模块和被测仪器管理单元相连。
在具体实施过程中，本装置采用合成仪器技术，通过标准化接口，把各个独立的模块和软件连接起来形成一个测量装置，使用数字信号处理技术生成信号进行测试测量。各个模块由控制总线统一控制，能够实现多种信号的输出，信号频率、幅度和类型可控。通过有线或无线方式与被检噪声仪器进行连接，数据通信通过被测仪器通信协议，编写对应的接口代码，获取测试数据，开展被检仪器的计量性能检测。被检仪器的功能包含噪声积分、统计和滤波器功能等，其计量性能包括电性能(级线性、电信号频率计权、时间计权、猝发音响应、重复猝发音响应、峰值C声级、统计计算、平坦响应、相对衰减等)和声性能(指示声级和声信号频率计权等)，检测原理图如图2和图3所示。
本装置在实现常规的电性能计量参数检测的同时，用于通过有源耦合腔比较法获取被检环境噪声监测系统的声压级数据，进而开展被检环境噪声监测系统的声性能检测，降低了测量设备的要求，能够快速准确的检测被检设备的计量性能。
在检测过程中，可以列出每项检测需要进行的远程控制内容和读取的数据信息，然后进行汇总，设计控制指令和测试数据信息回传指令通信协议，这两类指令需要包含有可能使用到的各类控制因子和数据因子，以便远程管理平台能够进行有效的检测分析，并得出测试结果。传输指令中还需要包含各类信息的校验过程，比如现场人员信息校验(指纹识别或人脸识别)和智能检测装置识别。
为了保证数据传输的安全，系统将采用4G/5G VPN的方式，建立系统专用网络。为了进一步提高数据的安全性，数据传输过程中还将进行加密，加密方式采用RSA公钥加密方式。
远程管理平台通过软件远程控制智能噪声在线检测装置进行被检仪器的性能(声性能和电性能)检测，负责整个系统所有数据的存储与分析，包括测试人员信息、被测仪器和检测装置信息、检测过程的记录信息等，在平台软件上可以追溯每次检查的所有过程，提供与实验室业务管理系统对接接口，将检测数据发送至业务管理系统生成检测证书。
综上所述，本装置通过通讯接口实时获取被测仪器的检测数据，经过加密处理通过物联网技术(4G/5G)将数据实时传输至远程管理平台进行分析处理；在线检测设备的运行状态、视频采集信息实时传输至远程管理平台进行记录。本发明实现了检测装置功能多样化、体积小型化、携带便利，无需拆卸被检环境噪声监测系统，也无需布置消声室，可可以快速有效地对被检环境噪声监测系统计量性能进行远程在线检测。
于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种对环境噪声监测系统进行远程在线检测的装置，其特征在于，包括控制总线，以及分别与控制总线相连接的气象监测模块、视频监控模块、信号分析装置、平台通信口、仪器通信口、正弦信号发生模块、猝发音发生模块、衰减器模块和功率放大器模块；
所述正弦信号发生模块和猝发音发生模块分别连接衰减器模块的信号输入端；衰减器模块的输出端与功率放大器模块的输入端相连；功率放大器模块的输出端分别连接前置级配合器和有源耦合腔；
所述气象监测模块，用于获取气象数据，监测区域环境气象参数，对各种气象参数的实时测量和被检环境噪声监测系统传声器灵敏度的校准修正；
所述视频监控模块，用于获取被检环境噪声监测系统检测环境的实时视频数据；
所述信号分析装置连接标准传声器，用于获取标准传声器数据；
所述平台通信口，用于对外通信；
所述仪器通信口，用于连接被检环境噪声监测系统，获取被检环境噪声监测系统数据；
所述前置级配合器，用于对被检环境噪声监测系统进行电性能计量参数检测；
所述有源耦合腔，用于通过有源耦合腔比较法获取被检环境噪声监测系统的声压级数据，进而开展被检环境噪声监测系统的声性能检测。
2.根据权利要求1所述的一种对环境噪声监测系统进行远程在线检测的装置，其特征在于，电性能包括级线性、电信号频率计权、时间计权、猝发音响应、重复猝发音响应、峰值C声级、统计计算、平坦响应和相对衰减。
3.根据权利要求1所述的一种对环境噪声监测系统进行远程在线检测的装置，其特征在于，声性能包括指示声级和声信号频率计权。
4.根据权利要求1所述的一种对环境噪声监测系统进行远程在线检测的装置，其特征在于，平台通信口包括4G模块、5G模块、VPN模块中的至少一种模块。
5.根据权利要求1～4任一所述的一种对环境噪声监测系统进行远程在线检测的装置，其特征在于，还包括远程管理平台，所述远程管理平台包括与平台通信口相连的检测装置连接控制模块，以及测试分析模块、对讲模块、WEB服务模块、数据库和管理模块；
管理模块包括测试人员管理单元、检测装置管理单元、检测记录管理单元和被测仪器管理单元；管理模块与数据库相连接；
WEB服务模块分别与测试人员管理单元、测试分析模块和对讲模块相连；
检测装置连接控制模块分别与测试分析模块、对讲模块和被测仪器管理单元相连。
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