一種基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置及監(jiān)測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置及監(jiān)測(cè)方法。本發(fā)明包括空中飛行模塊和與空中飛行模塊進(jìn)行通信的地面控制模塊，其特征是：所述的空中飛行模塊上設(shè)置有噪聲測(cè)試儀和GPS定位模塊，所述的噪聲測(cè)試儀和GPS定位模塊連接中央處理器，所述的中央處理器連接空中收發(fā)天線。本發(fā)明能夠減少測(cè)量人力的投入同時(shí)能夠減少人為干擾，為城市噪聲治理提供科學(xué)的可行依據(jù)。
【專利說(shuō)明】—種基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置及監(jiān)測(cè)方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及一種基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置及監(jiān)測(cè)方法，屬于環(huán)境監(jiān)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0002]【背景技術(shù)】:
近年來(lái)，噪聲污染已經(jīng)引起人們廣泛關(guān)注，特別是在大城市中，機(jī)器隆隆、馬達(dá)轟鳴不在是工業(yè)發(fā)達(dá)的象征。噪聲它無(wú)形、無(wú)色也無(wú)味，是一種感覺(jué)公害，它像惡魔一樣吞噬著人們的健康，有人把它稱為“無(wú)形殺手”。當(dāng)代的噪聲污染日益嚴(yán)重，“噪聲病”的發(fā)病率與日俱增，甚至被視為一種新的致人死命的慢性毒藥。一般來(lái)說(shuō)，聲強(qiáng)在30分貝左右時(shí)，人們的休息不會(huì)受到影響，當(dāng)聲強(qiáng)達(dá)到50分貝以上時(shí)，就會(huì)影響睡眠。長(zhǎng)時(shí)間接觸噪聲，會(huì)使大腦皮層的興奮和抑制的平衡狀態(tài)失調(diào)，形成牢固的興奮灶直接影響支配內(nèi)臟的植物神經(jīng)發(fā)生功能紊亂，進(jìn)而引起頭痛、頭暈、失眠、記憶力減退，反應(yīng)遲鈍，精神壓抑等一系列癥狀。當(dāng)環(huán)境中的噪聲持續(xù)在70-80分貝時(shí)，會(huì)引發(fā)冠心病、腦血管破裂等多種疾病。如果噪聲達(dá)到90-120分貝時(shí)，片刻就會(huì)使人暫時(shí)耳聾。有人做過(guò)這樣的測(cè)試，站在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)5米內(nèi)聽(tīng)到的聲音會(huì)很快變成聾子，爆發(fā)腦溢血或心臟驟停。因此，噪聲已被世人公認(rèn)僅次與大氣污染和水污染的第三大公害，控制噪聲污染已成為當(dāng)務(wù)之急。
[0003]我國(guó)先后制定了《環(huán)境保護(hù)法》、《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》、《噪聲污染防治條例》、《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》、《城市交通噪聲測(cè)試規(guī)范》等。
[0004]及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握城市噪聲現(xiàn)狀，分析其變化趨勢(shì)和規(guī)律；了解各類噪聲源的污染程度和范圍，為城市噪聲管理、治理和科學(xué)研究提供系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)資料。
[0005]目前城市環(huán)境噪聲測(cè)量方法包括:城市區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)、城市交通噪聲監(jiān)測(cè)、城市環(huán)境噪聲長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和城市環(huán)境中擾民噪聲源的調(diào)查測(cè)試等?；緶y(cè)量?jī)x器為精密聲級(jí)計(jì)或普通聲級(jí)計(jì)。將要普查測(cè)量的城市分成等距離網(wǎng)格(例如500mX500m)，測(cè)量點(diǎn)設(shè)在每個(gè)網(wǎng)格中心，若中心點(diǎn)的位置不宜測(cè)量(如房頂、污溝、禁區(qū)等)，可移到旁邊能夠測(cè)量的位置。網(wǎng)格數(shù)不應(yīng)少于100個(gè)。測(cè)量:測(cè)量時(shí)一般應(yīng)選在無(wú)雨、無(wú)雪時(shí)(特殊情況除外)，聲級(jí)計(jì)應(yīng)加風(fēng)罩以避免風(fēng)噪聲干擾，同時(shí)也可保持傳聲器清潔。四級(jí)以上大風(fēng)應(yīng)停止測(cè)量。聲級(jí)計(jì)可以手持或固定在三角架上。傳聲器離地面高1.2米。放在車內(nèi)的，要求傳聲器伸出車外一定距離，盡量避免車體反射的影響，與地面距離仍保持1.2米左右。測(cè)量的量是一定時(shí)間間隔(通常為5秒)的A聲級(jí)瞬時(shí)值，動(dòng)態(tài)特性選擇慢響應(yīng)。測(cè)量時(shí)間:分為白天(6:00-22:00)和夜間(22:00-6:00)兩部分。測(cè)點(diǎn)選擇:測(cè)點(diǎn)選在受影響者的居住或工作建筑物外I米，傳聲器高于地面1.2m以上的噪聲影響敏感處。傳聲器對(duì)準(zhǔn)聲源方向，附近應(yīng)沒(méi)有別的障礙物或反射體，無(wú)法避免時(shí)應(yīng)背向反射體，應(yīng)避免圍觀人群的干擾。測(cè)點(diǎn)附近有什么固定聲源或交通噪聲干擾時(shí)，應(yīng)加以說(shuō)明。這種測(cè)量方式耗費(fèi)的人力比較大，并且在底面測(cè)量的方式受到人群的干擾導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述存在的問(wèn)題提供一種基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置及監(jiān)測(cè)方法，減少測(cè)量人力的投入同時(shí)能夠減少人為干擾，為城市噪聲治理提供科學(xué)的可行依據(jù)。
[0007]上述的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置，包括空中飛行模塊和與空中飛行模塊進(jìn)行通信的地面控制模塊，所述的空中飛行模塊上設(shè)置有噪聲測(cè)試儀和GPS定位模塊，所述的噪聲測(cè)試儀和GPS定位模塊連接中央處理器，所述的中央處理器連接空中收發(fā)天線。
[0008]所述的基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置，所述的空中飛行模塊采用無(wú)人機(jī)，包括機(jī)體、動(dòng)力裝置、供電模塊及設(shè)置在機(jī)體上的所述的中央處理器、噪聲測(cè)試儀和GPS定位模塊。
[0009]所述的基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置，所述的地面控制模塊包括工控機(jī)，所述的工控機(jī)連接地面收發(fā)天線，所述的空中飛行模塊與所述的地面控制模塊通過(guò)空中收發(fā)天線和地面收發(fā)天線進(jìn)行無(wú)線電通信。
[0010]所述的基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置，所述的噪聲測(cè)試儀采用BR-ZS噪聲監(jiān)測(cè)儀。
[0011]用上述基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行城市噪聲污染監(jiān)測(cè)的方法，該方法包括:通過(guò)工控機(jī)控制無(wú)人機(jī)進(jìn)行巡回取樣監(jiān)測(cè)，無(wú)人機(jī)在空中飛行的過(guò)程中噪聲測(cè)試儀根據(jù)飛行路線按照柵格點(diǎn)取樣的方式監(jiān)測(cè)噪聲數(shù)據(jù)，并將檢測(cè)的數(shù)據(jù)發(fā)送到地面控制模塊，同時(shí)GPS定位模塊定位取樣點(diǎn)的地理位置發(fā)送到地面控制模塊，地面控制模塊將取樣點(diǎn)的位置和檢測(cè)到的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)起來(lái)，然后根據(jù)不同的取樣點(diǎn)的位置距離地面的直線距離綜合聲音衰減模型計(jì)算地面噪聲強(qiáng)度，為環(huán)境監(jiān)測(cè)提供依據(jù)。
[0012]所述的用上述基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行城市噪聲污染監(jiān)測(cè)的方法，所述的聲音衰減模型為:Λ I=1log (1/4 Jir2)；
式中:Λ I—衰減量，r一為聲源至受聲點(diǎn)的距離。
[0013]所述的用上述基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行城市噪聲污染監(jiān)測(cè)的方法，所述的柵格點(diǎn)取樣采用均勻柵格法，取樣點(diǎn)是邊長(zhǎng)為100-500米的立方柵格。
[0014]有益效果:
本發(fā)明采用無(wú)人機(jī)攜帶噪聲測(cè)試儀進(jìn)行高空取樣，減少測(cè)量人力的投入同時(shí)能夠減少人為干擾，為城市噪聲治理提供科學(xué)的可行依據(jù)。
[0015]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施例1:
一種基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置，包括空中飛行模塊和與空中飛行模塊進(jìn)行通信的地面控制模塊，所述的空中飛行模塊上設(shè)置有噪聲測(cè)試儀I和GPS定位模塊2，所述的噪聲測(cè)試儀和GPS定位模塊連接中央處理器3，所述的中央處理器連接空中收發(fā)天線4。本實(shí)施例中，噪聲測(cè)試儀用于檢測(cè)噪聲的音量，GPS定位模塊用于記錄定位監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置。
[0017]所述的基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置，所述的空中飛行模塊采用無(wú)人機(jī)，包括機(jī)體5、動(dòng)力裝置6、供電模塊7及設(shè)置在機(jī)體上的所述的中央處理器、噪聲測(cè)試儀和GPS定位模塊。
[0018]所述的基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置，所述的地面控制模塊包括工控機(jī)8，所述的工控機(jī)連接地面收發(fā)天線9，所述的空中飛行模塊與所述的地面控制模塊通過(guò)空中收發(fā)天線和地面收發(fā)天線進(jìn)行無(wú)線電通信。無(wú)人機(jī)攜帶噪聲測(cè)試儀和GPS定位模塊進(jìn)行空中取樣并隨時(shí)將取得的數(shù)據(jù)發(fā)送到地面工控機(jī)，便于進(jìn)行分析。
[0019]所述的基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置，所述的噪聲測(cè)試儀采用BR-ZS噪聲監(jiān)測(cè)儀。
[0020]用上述基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行城市噪聲污染監(jiān)測(cè)的方法，該方法包括:通過(guò)工控機(jī)控制無(wú)人機(jī)進(jìn)行巡回取樣監(jiān)測(cè)，無(wú)人機(jī)在空中飛行的過(guò)程中噪聲測(cè)試儀根據(jù)飛行路線按照柵格點(diǎn)取樣的方式監(jiān)測(cè)噪聲數(shù)據(jù)，并將檢測(cè)的數(shù)據(jù)發(fā)送到地面控制模塊，同時(shí)GPS定位模塊定位取樣點(diǎn)的地理位置發(fā)送到地面控制模塊，地面控制模塊將取樣點(diǎn)的位置和檢測(cè)到的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)起來(lái)，然后根據(jù)不同的取樣點(diǎn)的位置距離地面的直線距離綜合聲音衰減模型計(jì)算地面噪聲強(qiáng)度，為環(huán)境監(jiān)測(cè)提供依據(jù)。由于無(wú)人機(jī)在空中飛行取樣，能夠有效避免地面檢測(cè)時(shí)人為干擾造成的誤差情況，因此檢測(cè)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，但是由于受聲音衰減的影響，空中檢測(cè)到的噪音要小很多，因此本實(shí)施例充分考慮了聲音衰減的因素。
[0021]所述的用上述基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行城市噪聲污染監(jiān)測(cè)的方法，所述的聲音衰減模型為:Λ I=1log (1/4 Jir2)；
式中:Λ I—衰減量，r一為聲源至受聲點(diǎn)的距離。
[0022]本實(shí)施例中距離r是由GPS定位模塊測(cè)量檢測(cè)點(diǎn)距離地面的距離得到的數(shù)據(jù)。
[0023]實(shí)際檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)加上計(jì)算得到的衰減量就是真實(shí)的地面噪音數(shù)據(jù)，檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠、全面，人力投入少。
[0024]所述的用上述基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行城市噪聲污染監(jiān)測(cè)的方法，所述的柵格點(diǎn)取樣采用均勻柵格法，取樣點(diǎn)是邊長(zhǎng)為100-500米的立方柵格。
[0025]以上僅是本發(fā)明的最佳實(shí)施例，本發(fā)明的方法包括但不限于上述實(shí)施例，本發(fā)明的未盡事宜，屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識(shí)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置，包括空中飛行模塊和與空中飛行模塊進(jìn)行通信的地面控制模塊，其特征是:所述的空中飛行模塊上設(shè)置有噪聲測(cè)試儀和GPS定位模塊，所述的噪聲測(cè)試儀和GPS定位模塊連接中央處理器，所述的中央處理器連接空中收發(fā)天線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置，其特征是:所述的空中飛行模塊采用無(wú)人機(jī)，包括機(jī)體、動(dòng)力裝置、供電模塊及設(shè)置在機(jī)體上的所述的中央處理器、噪聲測(cè)試儀和GPS定位模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置，其特征是:所述的地面控制模塊包括工控機(jī)，所述的工控機(jī)連接地面收發(fā)天線，所述的空中飛行模塊與所述的地面控制模塊通過(guò)空中收發(fā)天線和地面收發(fā)天線進(jìn)行無(wú)線電通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置，其特征是:所述的噪聲測(cè)試儀采用BR-ZS噪聲監(jiān)測(cè)儀。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置，其特征是:所述的噪聲測(cè)試儀采用BR-ZS噪聲監(jiān)測(cè)儀。
6.用上述基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行城市噪聲污染監(jiān)測(cè)的方法，其特征是:該方法包括:通過(guò)工控機(jī)控制無(wú)人機(jī)進(jìn)行巡回取樣監(jiān)測(cè)，無(wú)人機(jī)在空中飛行的過(guò)程中噪聲測(cè)試儀根據(jù)飛行路線按照柵格點(diǎn)取樣的方式監(jiān)測(cè)噪聲數(shù)據(jù)，并將檢測(cè)的數(shù)據(jù)發(fā)送到地面控制模塊，同時(shí)GPS定位模塊定位取樣點(diǎn)的地理位置發(fā)送到地面控制模塊，地面控制模塊將取樣點(diǎn)的位置和檢測(cè)到的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)起來(lái)，然后根據(jù)不同的取樣點(diǎn)的位置距離地面的直線距離綜合聲音衰減模型計(jì)算地面噪聲強(qiáng)度，為環(huán)境監(jiān)測(cè)提供依據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用上述基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行城市噪聲污染監(jiān)測(cè)的方法，其特征是:所述的聲音衰減模型為:Λ 1=101οδ(1/4πΓ2)； 式中:Λ I—衰減量，r一為聲源至受聲點(diǎn)的距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的用上述基于無(wú)人機(jī)的城市噪聲污染監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行城市噪聲污染監(jiān)測(cè)的方法，其特征是:所述的柵格點(diǎn)取樣采用均勻柵格法，取樣點(diǎn)是邊長(zhǎng)為100-500米的立方柵格。
【文檔編號(hào)】G01H17/00GK104132729SQ201410376635
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】徐寅龍, 葛文進(jìn) 申請(qǐng)人:江蘇恒創(chuàng)軟件有限公司