CN212808642U - 一种管道防挖预警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道防挖预警系统，包括：声音采集模块，设于管道近旁，用于采集管道附近的声音并将采集到的声音保存为环境音频文件片段；声音转换模块，用于将音频文件片段通过预设的声音识别算法转换为环境声纹字符串；声纹对比模块，用于将环境声纹字符串与预设内置的挖机设备的挖机声纹字符串进行对比，通过预设的对比算法对比出环境声纹字符串与挖机声纹字符串的相似度；预警模块，用于当声纹对比模块对比出的环境声纹字符串与挖机声纹字符串的相似度超过预设的相似度阈值时，通过网络进行上报预警。本实用新型实现了对管道附近挖机作业的监控功能，便于对挖机的作业人员进行提示。

Description

一种管道防挖预警系统

技术领域

本实用新型涉及管道铺设领域，尤其涉及一种管道防挖预警系统。

背景技术

随着城镇化的建设，需要铺设越来越多的管道，例如水管、燃气管等。为了安全起见，管道通常都是铺设在地下。由于管道的长距离铺设进而不可能全线进行标示等因素，导致在一些基建施工中，挖掘机和破碎锤这类具有破坏力的挖机机器在作业的时候时有发生挖到燃气管道的事件，从而破坏管道。当挖到管道时，如水管则会造成附近居民生活不便，如燃气管则甚至会带来巨大的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型提供了一种管道防挖预警系统，旨在解决铺设在地下的管道容易被挖机挖到的问题，在管道近旁设立预警系统进行监控，当有挖机在附近作业时进行预警。

根据本申请的实施例，提供了一种管道防挖预警系统，用于预警监控挖机设备是否会对管道进行破坏，包括：

声音采集模块，设于管道近旁，用于采集管道附近的声音并将采集到的声音保存为环境音频文件片段；

声音转换模块，用于将所述音频文件片段通过预设的声音识别算法转换为环境声纹字符串；

声纹对比模块，用于将所述环境声纹字符串与预设内置的挖机设备的挖机声纹字符串进行对比，通过预设的对比算法对比出所述环境声纹字符串与所述挖机声纹字符串的相似度；

预警模块，用于当所述声纹对比模块对比出的所述环境声纹字符串与所述挖机声纹字符串的相似度超过预设的相似度阈值时，通过网络进行上报预警。

在本实用新型的管道防挖预警系统中，所述声音采集模块包括定时器；所述定时器用于每隔预定时间控制所述声音采集模块对环境声音进行采集。

在本实用新型的管道防挖预警系统中，所述声音采集模块包括至少两个间隔设置在管道上的采集麦，每个所述采集麦分别采集环境声音。

在本实用新型的管道防挖预警系统中，还包括设于管道近旁且镜头方向可转动的摄像头。

在本实用新型的管道防挖预警系统中，还包括设于管道上的震动检测模块；所述震动检测模块用于检测传递到管道上的震动幅度，当检测到的震动幅度超过预设的阈值幅度时，进行上传预警。

在本实用新型的管道防挖预警系统中，所述声音转换模块还包括滤波单元，所述滤波单元用于将所述环境音频文件片段中的杂波进行滤除。

在本实用新型的管道防挖预警系统中，环境音频文件片段的格式为PCM格式。

在本实用新型的管道防挖预警系统中，所述环境音频文件片段的时长为10-30s。

本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请设计了一种设于易被挖地段管道近旁的管道防挖预警系统，通过声音采集模块采集附近的环境声音，将环境音频文件片段转换为环境声纹字符串，通过将环境声纹字符串与预设的挖机的声纹字符串进行对比，当判断相似度超过一个预设的阈值时，进行上报预警。从而实现了对管道附近挖机作业的监控功能，便于对挖机的作业人员进行提示。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的管道防挖预警系统得系统架构图；

图2是图1所示管道防挖预警系统另一实施例的系统架构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

本实用新型公开了一种管道防挖预警系统100，用于预警监控挖机设备是否会对管道进行破坏，从而有针对性的对作业人员进行提示。其中，管道防挖预警系统100可设于管道容易被挖的位置、地段。挖机设备包括但不限于挖掘机与破碎锤等；管道包括但不限于自来水管、燃气管及其他铺设在地下的管道系统。

如图1所示，管道防挖预警系统100包括声音采集模块10、声音转换模块20、声纹对比模块30及预警模块40。

声音采集模块10，设于管道近旁，例如在管道的垂直上方或者旁边的固定建筑物上，用于采集管道附近的声音并将采集到的声音保存为环境音频文件片段。其中，环境音频文件片段包括环境的声音频率与音源方向等信息。

具体的，声音采集模块10包括至少两个间隔设置在管道上的采集麦11，每个采集麦11分别采集环境声音，分别生成各自的环境音频文件片段。能够理解的是，由于两个采集麦11间隔设置，从而与音源的距离及角度具有差别，进而采集到的声音信息会略有不同。通过分析声音信息的差异来确定音源相对于两个采集麦11的方向，其分析原理可参考人体两个耳朵的听声辨位原理，本实用新型在此不做赘述。

进一步的，如图2所示，声音采集模块10包括定时器12。定时器12用于每隔预定时间控制声音采集模块10对环境声音进行采集。能够理解的是，挖机设备的作业时间通常较长，因此可通过定时器12进行定时，每隔一段预设的时间对环境的声音进行采集，从而降低能量消耗。

具体的操作过程中，把采集到的环境声音分成10s-30s一段，在本实施例中为20s一段，并保存为PCM(Pulse Code Modulation，脉冲编码调制)格式的环境音频文件片段，便于后续对环境音频文件片段进行解析。

声音转换模块20，用于将音频文件片段通过预设的声音识别算法转换为环境声纹字符串。

其中，声纹字符串为由PCM格式解码获得带有声纹信息的数字编码。需要说明的是，预设的声音识别算法可参考现有的声音解码的算法，本实用新型在此不做限定。

进一步的，声音转换模块20还包括滤波单元21，用于在环境音频文件片段解析的过程中对杂波进行滤除，尽量的消除环境中出去挖机设备外的声音的影响。

声纹对比模块30，用于将环境声纹字符串与预设内置的挖机设备的挖机声纹字符串进行对比，通过预设的对比算法对比出环境声纹字符串与挖机声纹字符串的相似度。

具体的，声纹对比模块30内置有常见的例如挖掘机、破碎锤等挖机设备的声纹字符串。通过对比算法对比出两个声纹字符串的相似度。其中，对比算法可参考现有的用于编码对比的算法类型，本实用新型在此不做限定。

预警模块40，用于当声纹对比模块30对比出的环境声纹字符串与挖机声纹字符串的相似度超过预设的相似度阈值时，通过网络进行上报预警。

在本实施例中，当声纹对比相似度超过60％时，判断环境声音中包括挖机设备，可认为是挖掘机或破碎锤等挖机设备在附近作用。此时，预警模块40可通过网络上报服务器预警。

进一步的，如图2所示，管道防挖预警系统100还包括设于管道近旁且镜头方向可转动的摄像头50。具体的，摄像头50设于管道上方的固定建筑物上，镜头可进行转动以拍摄不同方向的照片。当预警模块40判断挖机设备在附近工作，控制摄像头50的镜头朝向挖机设备的方向并拍照上传，从而获得更精确的预警效果。

进一步的，如图2所示，管道防挖预警系统100还包括设于管道上的震动检测模块60。震动检测模块60包括震动传感器61，可检测用于检测传递到管道上的震动幅度，当检测到的震动幅度超过预设的阈值幅度时，说明挖机设备在附近工作并产生了地面震动，从而通知预警模块40进行上传预警。能够理解的，震动检测模块60还包括时长统计单元62。时长统计单元62用于统计震动传感器61接收到的超过预设的阈值幅度的时长信息是否超过预设的时长阈值，若小于时长阈值，则说明可能是其他因素导致的震动，此时无需预警；若大于时长阈值，说明确实是挖机设备在附近进行长时间工作。

综上所述，本申请设计了一种设于易被挖地段管道近旁的管道防挖预警系统，通过声音采集模块10采集附近的环境声音，将环境音频文件片段转换为环境声纹字符串，通过将环境声纹字符串与预设的挖机的声纹字符串进行对比，当判断相似度超过一个预设的阈值时，进行上报预警。从而实现了对管道附近挖机作业的监控功能，便于对挖机的作业人员进行提示。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种管道防挖预警系统，用于预警监控挖机设备是否会对管道进行破坏，其特征在于，包括：

声音采集模块，设于管道近旁，用于采集管道附近的声音并将采集到的声音保存为环境音频文件片段；

声音转换模块，用于将所述音频文件片段通过预设的声音识别算法转换为环境声纹字符串；

声纹对比模块，用于将所述环境声纹字符串与预设内置的挖机设备的挖机声纹字符串进行对比，通过预设的对比算法对比出所述环境声纹字符串与所述挖机声纹字符串的相似度；

预警模块，用于当所述声纹对比模块对比出的所述环境声纹字符串与所述挖机声纹字符串的相似度超过预设的相似度阈值时，通过网络进行上报预警。

2.根据权利要求1所述的管道防挖预警系统，其特征在于，所述声音采集模块包括定时器；所述定时器用于每隔预定时间控制所述声音采集模块对环境声音进行采集。

3.根据权利要求1所述的管道防挖预警系统，其特征在于，所述声音采集模块包括至少两个间隔设置在管道上的采集麦，每个所述采集麦分别采集环境声音。

4.根据权利要求3所述的管道防挖预警系统，其特征在于，还包括设于管道近旁且镜头方向可转动的摄像头。

5.根据权利要求1所述的管道防挖预警系统，其特征在于，还包括设于管道上的震动检测模块；所述震动检测模块用于检测传递到管道上的震动幅度，当检测到的震动幅度超过预设的阈值幅度时，进行上传预警。

6.根据权利要求1所述的管道防挖预警系统，其特征在于，所述声音转换模块还包括滤波单元，所述滤波单元用于将所述环境音频文件片段中的杂波进行滤除。

7.根据权利要求1所述的管道防挖预警系统，其特征在于，环境音频文件片段的格式为PCM格式。

8.根据权利要求6所述的管道防挖预警系统，其特征在于，所述环境音频文件片段的时长为10-30s。

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