[發(fā)明專利]一種基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的機(jī)場(chǎng)航空噪聲監(jiān)測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310704292.2
• 申請(qǐng)日: 2013-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN103759807B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊國慶;徐濤;呂宗磊;丁建立;袁家斌;楊志嫻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國民航大學(xué)
• 主分類號(hào): G01H11/06
• 分類號(hào): G01H11/06;G08C17/02
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標(biāo)代理有限公司12101
• 代理人: 鄭乘澄

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)場(chǎng)噪聲監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的機(jī)場(chǎng)航空噪聲監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)

為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化的要求，人們?cè)O(shè)想如果從信息流通的角度將RFID技術(shù)、WSN技術(shù)、GPS技術(shù)、數(shù)字地球技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來，就能將互聯(lián)網(wǎng)的覆蓋范圍從“人”擴(kuò)大到“物”。從而通過RFID技術(shù)、WSN技術(shù)和GPS技術(shù)采集獲取有關(guān)物流的信息，進(jìn)而借助互聯(lián)網(wǎng)對(duì)世界范圍內(nèi)的物流信息進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的識(shí)別與全程跟蹤，這種技術(shù)就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)之所以會(huì)有如此廣泛的市場(chǎng)，主要是由于它可以對(duì)“物”進(jìn)行有效地監(jiān)測(cè)和控制，從而使人們的生活真正的達(dá)到智能化，進(jìn)而提高人們的生活質(zhì)量。

近年來，隨著民航業(yè)的飛速發(fā)展，全國各地正在不斷改建、擴(kuò)建、新增大批機(jī)場(chǎng)，機(jī)場(chǎng)吞吐能力及占地規(guī)模都相應(yīng)地?cái)U(kuò)大。與此同時(shí)，機(jī)場(chǎng)周邊地區(qū)的城鎮(zhèn)化進(jìn)程也隨之加快，機(jī)場(chǎng)用地與城鎮(zhèn)用地越來越靠近，由機(jī)場(chǎng)噪聲影響所引起的矛盾、糾紛也越來越多。機(jī)場(chǎng)噪聲污染問題已經(jīng)成為一個(gè)世界性的難題，嚴(yán)重影響著機(jī)場(chǎng)的可持續(xù)發(fā)展和機(jī)場(chǎng)與周邊的和諧發(fā)展。而機(jī)場(chǎng)噪聲監(jiān)測(cè)是確定機(jī)場(chǎng)噪聲對(duì)居民的影響范圍、控制機(jī)場(chǎng)噪聲以及合理規(guī)劃機(jī)場(chǎng)周圍土地使用的重要依據(jù)。因此，機(jī)場(chǎng)噪聲監(jiān)測(cè)裝置的重要性越來越明顯。

目前，傳統(tǒng)的機(jī)場(chǎng)噪聲監(jiān)測(cè)裝置采取的基本技術(shù)方案是：在機(jī)場(chǎng)周圍設(shè)立若干個(gè)噪聲采集裝置，然后利用數(shù)據(jù)線將采集到的噪聲信息傳輸至遠(yuǎn)端的控制監(jiān)測(cè)中心；通過實(shí)踐環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)：傳統(tǒng)機(jī)場(chǎng)噪聲監(jiān)測(cè)裝置存在如下的缺陷：一、通信過程中需要架設(shè)通信線路，因此安裝、實(shí)施過程比較復(fù)雜；二、傳統(tǒng)的機(jī)場(chǎng)噪聲監(jiān)測(cè)裝置采用蓄電池進(jìn)行供電或者是采用導(dǎo)線進(jìn)行供電，前者需要更換電池，后者需要鋪設(shè)導(dǎo)線，因此使用極其不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種利用三層結(jié)構(gòu)的CUDA架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算；提高算法效率的基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的機(jī)場(chǎng)航空噪聲監(jiān)測(cè)裝置。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

一種基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的機(jī)場(chǎng)航空噪聲監(jiān)測(cè)裝置，包括：

電源模塊，所述電源模塊包括太陽能充電單元、以及與所述太陽能充電單元電連接的鋰電池；

信號(hào)調(diào)理模塊，用于采集噪聲信號(hào)，并對(duì)所述噪聲信號(hào)進(jìn)行前置濾波、放大、抗混疊濾波、以及模數(shù)轉(zhuǎn)換處理；

數(shù)字處理模塊，用于接收所述信號(hào)調(diào)理模塊產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)，通過上述數(shù)字信號(hào)計(jì)算得出噪聲聲壓級(jí)；

無線傳輸模塊，用于實(shí)現(xiàn)所述數(shù)字處理模塊與系統(tǒng)控制模塊之間的無線數(shù)據(jù)通信；

系統(tǒng)控制模塊，用于實(shí)現(xiàn)電源模塊的管理，以及數(shù)字處理模塊的工作狀態(tài)管理。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明還采用了如下技術(shù)特征：

所述信號(hào)調(diào)理模塊由傳聲器、前級(jí)驅(qū)動(dòng)濾波電路、程控增益儀表放大電路、以及抗混疊濾波與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片依次連接組成。

所述無線傳輸模塊包括多個(gè)Zigbee通信模塊；多個(gè)Zigbee通信模塊之間通過自組網(wǎng)的方式將噪聲信息發(fā)送至匯聚節(jié)點(diǎn)，最后由所述匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送給中心控制平臺(tái)。

所述航空噪聲監(jiān)測(cè)裝置測(cè)量噪聲信號(hào)的具體過程為：根據(jù)聲音信號(hào)的頻段，設(shè)計(jì)若干個(gè)1/3倍頻程數(shù)字濾波器，通過對(duì)原始噪聲聲壓級(jí)的分析，得到1/3倍頻程的頻譜，進(jìn)而借助其計(jì)算總的瞬時(shí)聲壓級(jí)；并通過對(duì)時(shí)間T之內(nèi)的聲壓級(jí)進(jìn)行時(shí)間計(jì)權(quán)，得到時(shí)間計(jì)權(quán)聲壓級(jí)，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境噪聲的測(cè)量；同時(shí)根據(jù)航空噪聲的頻譜特性，在1/3倍頻程頻譜基礎(chǔ)上進(jìn)行濾波，從而實(shí)現(xiàn)航空噪聲的初步測(cè)量。

所述Zigbee通信模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)字處理模塊、鋰電池被密封于一個(gè)密封殼體內(nèi)。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：一、由于本發(fā)明采用Zigbee通信模塊，同時(shí)依靠多個(gè)Zigbee通信模塊之間通過自組網(wǎng)的方式將噪聲信息發(fā)送至匯聚節(jié)點(diǎn)，因此與傳統(tǒng)技術(shù)相比更加方便，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無線、快速傳輸；二、由于采用了太陽能充電單元進(jìn)行供電，因此解決了鋪設(shè)導(dǎo)線負(fù)載的缺陷，同時(shí)具有節(jié)能，環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)；三、由于采用密封殼體將Zigbee通信模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)字處理模塊、鋰電池進(jìn)行密封，因此可以很好地保護(hù)上述元器件不被破壞。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的功能模塊示意圖；

圖2是本發(fā)明的信號(hào)調(diào)理模塊示意圖；

圖3是本發(fā)明的數(shù)字處理模塊示意圖；

圖4是本發(fā)明的AD7606并口工作時(shí)序圖；

圖5是本發(fā)明的抗混疊濾波器頻響曲線圖；

圖6是本發(fā)明的數(shù)字處理模塊與無線傳輸模塊之間的通信示意圖；