CN209878127U - 一种基于无线传感器网络的城市环境噪声监测装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于无线传感器网络的城市环境噪声监测装置，涉及一种监测装置，包括噪声传感器节点、网关节点、GPRS传输网络和监控终端；噪声传感器节点包括噪声数据采集模块、数据处理模块、无线数据传输模块以及电源模块；数据处理模块中的微控制器芯片采用MSP430F；噪声传感器节点与网关节点相连，网关节点与GPRS传输网络、监控终端相连，GPRS传输网络与监控终端相连；噪声传感器节点中的噪声数据采集模块与数据处理模块相连，数据处理模块与无线数据传输模块相连。本实用新型解决传统环境噪声监测装置的局限性，提高监测水平和可靠性，用于城市区域环境噪声监测、城市交通噪声监测、工业噪声监测、建筑施工噪声监测等环境。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种监测装置，特别是涉及一种基于无线传感器网络的城市环境噪声监测装置。
背景技术
随着现代工业、交通运输业和城市建设的发展，环境噪声已成为国内外影响最大的环境污染公害之一，城市环境噪声的投诉量已占环境污染投诉量的60%以上。现代物质生活水平的不断提高，使得人们更加追求安静、和谐的生活和工作环境。但由于噪声污染具有局地性、分散性和暂时性等特点，给噪声的监测和治理带来很大不便。因此近年来，城市区域环境噪声监测、城市交通噪声监测、工业噪声监测、建筑施工噪声监测等越来越收到重视。
传统的环境噪声监测方法采用人工监测或采用有线方式连接传感器，人工监测方式耗费人力物力，且监测数据不连续，不能全面反映噪声状况。有线方式在关键点安装噪声传感器，传感器通过电缆将收集的信号传到监测中心，此方法能够克服人工监测方式的单点性和滞后行，实现对噪声污染源的实时监控，但由于环境噪声各监控点分布范围广、地形复杂，有线方式供电和传输数据受线路铺设难、投资成本高及人为破坏等因素的影响，无法实时获取环境噪声信息。因此，基于无线传感器网络的城市环境噪声监测方法逐渐受到人们关注。
无线传感器网络是一种由大量体积小、成本低的微型传感器节点以无线通信方式组成的网络装置，该网络以数据为中心，以获取噪声信息为目的。该方法无需布线，网络仅需部署一次，节点密度大，数据采集精度高，非常适用于无人值守的远程监控。采用无线传感器网络来监测城市环境噪声可为城市环保、规划部门进行质量考核、噪声治理提供及时、可靠的依据，对推动环保领域的技术进步和科技发展具有十分重要的意义。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种基于无线传感器网络的城市环境噪声监测装置，该装置将无线噪声传感器网络节点应用于无人值守环境监测，在城市内选择一些监测点，放置传感器节点，噪声传感器节点每隔一定时间采集一次监测区环境噪声数据，并将采集的数据传输给网关节点，网关节点将数据处理后经GPRS传输网络发送给终端用户。终端工作人员对数据进行分析汇总，从而对噪声进行治理。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种基于无线传感器网络的城市环境噪声监测装置，所述装置包括噪声传感器节点、网关节点、GPRS传输网络和监控终端；噪声传感器节点包括噪声数据采集模块、数据处理模块、无线数据传输模块以及电源模块；数据处理模块中的微控制器芯片采用MSP430F；噪声传感器节点与网关节点相连，网关节点与GPRS传输网络、监控终端相连，GPRS传输网络与监控终端相连；噪声传感器节点中的噪声数据采集模块与数据处理模块相连，数据处理模块与无线数据传输模块相连，电源模块分别与噪声数据采集模块、数据处理模块及无线数据传输模块相连；噪声数据采集模块中的噪声传感器与信号预处理电路相连，信号预处理电路与AD转换器相连。
所述的一种基于无线传感器网络的城市环境噪声监测装置，所述噪声数据采集模块包括噪声传感器、信号预处理电路以及AD转换器。
一种基于无线传感器网络的城市环境噪声监测装置，所述数据处理模块由微控制器和DSP芯片构成。
所述的一种基于无线传感器网络的城市环境噪声监测装置，所述集成存储器具有JTAG接口。
所述的一种基于无线传感器网络的城市环境噪声监测装置，所述电源模块采用太阳能电池板。
本实用新型的优点与效果是：
1.本实用新型装置由噪声传感器节点、网关节点、GPRS传输网络和监控终端组成。无线噪声传感器网络节点应用于无人值守环境监测，在城市内选择一些监测点，放置传感器节点，噪声传感器节点每隔一定时间采集一次监测区环境噪声数据，并将采集的数据传输给网关节点，网关节点将数据处理后经GPRS传输网络发送给终端用户。终端工作人员对数据进行分析汇总，从而对噪声进行治理。本装置对推动环保领域的技术进步和科技发展具有十分重要的意义。
2.本实用新型是利用无线传感器网络进行城市环境噪声监测的装置，无需布线，网络仅需部署一次，对监控环境人为影响小；节点密度大，数据采集精度高；节点功耗低、工作时间长、成本低；传感器节点具有一定的计算、存储能力，可实现节点间协同监控。能够解决传统环境噪声监测装置的局限性，提高监测水平和可靠性。主要用于城市区域环境噪声监测、城市交通噪声监测、工业噪声监测、建筑施工噪声监测等环境。
附图说明
图1是环境噪声监测装置结构图；
图2是环境噪声监测传感器节点框图；
图3是噪声数据采集模块结构框图。
具体实施方式
下面结合附图所示实施例对本实用新型进行详细说明。
本实用新型一种基于无线传感器网络的城市环境噪声监测装置，包括噪声传感器节点、网关节点、GPRS传输网络和监控终端。噪声传感器节点包括噪声数据采集模块、数据处理模块、无线数据传输模块以及电源模块。数据处理模块中的微控制器芯片采用MSP430F,。
本实用新型的噪声传感器节点与网关节点相连，网关节点与GPRS传输网络、监控终端相连，GPRS传输网络与监控终端相连。噪声传感器节点中的噪声数据采集模块与数据处理模块相连，数据处理模块与无线数据传输模块相连，电源模块分别与噪声数据采集模块、数据处理模块及无线数据传输模块相连。噪声数据采集模块中的噪声传感器与信号预处理电路相连，信号预处理电路与AD转换器相连。
噪声数据采集模块包括噪声传感器、信号预处理电路以及AD转换器。
噪声传感器将采集到的噪声信号转换成微弱电信号后经放大传给AD转换器，由AD转换器将模拟电信号转换成数字信号。
数据处理模块主要由微控制器和DSP芯片构成，完成对采样后的噪音数字信号的运算处理，其内部集成存储器，并具有JTAG接口。
无线数据传输模块采用射频芯片，具有良好的无线接收灵敏度和强大的抗干扰能力，可以实现多点对多点的快速组网。
电源模块采用太阳能电池板供电，通过充电电池储能。
本实用新型在需要监控的场所的关键点部署大量的无线噪声传感器节点，以确保数据采集的精度和网络的可靠性。噪声传感器节点每隔一定时间采集一次监测区环境噪声数据，并将采集的数据传输给网关节点。网关节点是网络内数据的汇聚节点，同时也是用来连接无线传感器网络与GPRS传输网络和监控终端的设备，采用GPRS无线传输网络将数据传送给监控终端，终端用户对数据进行汇总分析，从而做出判断。
Claims (4)
1.一种基于无线传感器网络的城市环境噪声监测装置，其特征在于，所述装置包括噪声传感器节点、网关节点、GPRS传输网络和监控终端；噪声传感器节点包括噪声数据采集模块、数据处理模块、无线数据传输模块以及电源模块；数据处理模块中的微控制器芯片采用MSP430F；噪声传感器节点与网关节点相连，网关节点与GPRS传输网络、监控终端相连，GPRS传输网络与监控终端相连；噪声传感器节点中的噪声数据采集模块与数据处理模块相连，数据处理模块与无线数据传输模块相连，电源模块分别与噪声数据采集模块、数据处理模块及无线数据传输模块相连；噪声数据采集模块中的噪声传感器与信号预处理电路相连，信号预处理电路与AD转换器相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的城市环境噪声监测装置，其特征在于，所述噪声数据采集模块包括噪声传感器、信号预处理电路以及AD转换器。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的城市环境噪声监测装置，其特征在于，所述数据处理模块由微控制器和DSP芯片构成。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的城市环境噪声监测装置，其特征在于，所述电源模块采用太阳能电池板。
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|---|---|---|---|
| CN201920287815.0U CN209878127U (zh) | 2019-03-07 | 2019-03-07 | 一种基于无线传感器网络的城市环境噪声监测装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112991710A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-06-18 | 深圳市维度数据科技股份有限公司 | 一种环境污染监测的数据采集方法及装置 |
| CN116046147A (zh) * | 2023-02-22 | 2023-05-02 | 浙江省计量科学研究院 | 一种智能噪声传感器 |
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2019
- 2019-03-07 CN CN201920287815.0U patent/CN209878127U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN112991710A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-06-18 | 深圳市维度数据科技股份有限公司 | 一种环境污染监测的数据采集方法及装置 |
| CN116046147A (zh) * | 2023-02-22 | 2023-05-02 | 浙江省计量科学研究院 | 一种智能噪声传感器 |
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