[發(fā)明專利]一種基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)的城市聲光污染監(jiān)測系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710793978.1
• 申請(qǐng)日: 2017-09-06
• 公開（公告）號(hào): CN107612985B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉煒;穆志洋;曹舒雨;盧建剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08;G08C17/02;G06F13/42;G01D21/02;H04N5/225
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

本發(fā)明公開了一種基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)的城市聲光污染監(jiān)測系統(tǒng)及方法，包括大視場角光亮度測量模塊、噪聲測量模塊、核心控制器模塊、窄帶物聯(lián)網(wǎng)無線通信模塊、物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)、客戶端軟件和移動(dòng)端網(wǎng)頁等。本發(fā)明采用大視場角光亮度測量傳感器并結(jié)合全方位云臺(tái)解決光亮度測量采點(diǎn)繁瑣問題，利用窄帶物聯(lián)網(wǎng)解決聲或光污染監(jiān)測點(diǎn)的大范圍組網(wǎng)難題，同時(shí)將監(jiān)測數(shù)據(jù)可視化顯示繪制聲光污染地圖，長期監(jiān)測的聲光污染數(shù)據(jù)可以為環(huán)保部門提供科學(xué)依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的城市聲光污染監(jiān)測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

光污染是工業(yè)文明和城市化進(jìn)程的副作用產(chǎn)物。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展、生產(chǎn)力水平的不斷提高，各式各樣的電光源充斥著城市的每個(gè)角落。人們借助城市夜景照明獲得了安全、舒適、美好的夜間環(huán)境，于此同時(shí)，在城市建設(shè)過程中，由于光源或者燈具的不合理安裝及使用，隨之帶來了一系列光污染問題。光污染主要包括光入侵、過度照明、眩光、光雜波和天空輝光等。這些光污染既浪費(fèi)了大量的電力能源，破壞夜空環(huán)境，又給人們的生產(chǎn)生活和生態(tài)系統(tǒng)都帶來了嚴(yán)重的影響。

噪聲是聲源做無規(guī)則振動(dòng)時(shí)發(fā)出的聲音。依據(jù)噪聲來源不同，噪聲可分為交通噪聲、工業(yè)噪聲、建筑噪聲和社會(huì)噪聲。噪聲污染是公害，它沒有污染物，傳播時(shí)不會(huì)在環(huán)境中留下有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境的影響不累積、不持久，傳播距離有限，噪聲源類型多且分散，無法集中處理。這些噪聲給人、動(dòng)物、儀器儀表和建筑設(shè)施都帶來極大的危害。

光污染和噪聲污染嚴(yán)重影響著人們的生活質(zhì)量水平，不利于社會(huì)健康可持續(xù)發(fā)展，需要引起相關(guān)環(huán)境保護(hù)部門的重視。由于光污染和噪聲污染在時(shí)空分布上都具有一定的隨機(jī)性和瞬時(shí)性，因此為了獲得聲光污染的真實(shí)情況，非常有必要建立相應(yīng)的聲光污染監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對(duì)聲或光污染進(jìn)行長期監(jiān)測。現(xiàn)有聲光污染監(jiān)測，多是短時(shí)間的污染測量，測量頻次低，無法長期持久地監(jiān)測聲光污染，另外也沒有在大范圍內(nèi)組建聲光污染監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)的城市聲光污染監(jiān)測系統(tǒng)，以達(dá)到長期持久地監(jiān)測聲光污染，在大范圍內(nèi)組建聲光污染監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。

一種基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)的城市聲光污染監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括大視場角光亮度測量模塊（1）、噪聲測量模塊（2）、電源模塊（3）、核心控制器模塊（4）、無線通信模塊（5）、運(yùn)營商基站（6）、物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)（7）、客戶端軟件和移動(dòng)端網(wǎng)頁（8）；

所述大視場角光亮度測量模塊包含可以水平和俯仰旋轉(zhuǎn)的全方位云臺(tái)支架（9）、帶有串口通信功能且測量精度不低于一級(jí)的光亮度計(jì)（10）和緊挨光亮度計(jì)的物鏡的一組用于擴(kuò)大測量視場角范圍的透鏡（11）；增加透鏡后的光亮度計(jì)測量視場角范圍可達(dá)60°～80°，其測量結(jié)果為視場角內(nèi)的平均光亮度；

所述噪聲測量模塊包含測量精度不低于二級(jí)的積分式聲級(jí)計(jì)和支架，測量時(shí)積分式聲級(jí)計(jì)應(yīng)固定于支架之上；所述積分式聲級(jí)由傳聲器、前置放大器和主機(jī)組成；傳聲器和前置放大器安裝于主機(jī)頭部，可通過滾花螺母從積分式聲級(jí)計(jì)上取下，主機(jī)面板上有數(shù)字顯示屏、指示燈和按鍵開關(guān)，積分式聲級(jí)計(jì)下方底部有外接電源插孔、串口通信接口，背部有電池盒可以安裝電池；

所述核心控制器模塊包含微控制器、串口接口電路、程序下載接口電路、電平轉(zhuǎn)換電路、復(fù)位電路、LED指示燈電路和晶振電路；

所述無線通信模塊包含NB-IoT無線模塊、調(diào)試串口接口電路、通信串口接口電路、復(fù)位電路、LED指示燈電路、電平轉(zhuǎn)換電路、USIM卡接口電路、射頻天線接口電路和軟件升級(jí)程序下載接口電路；

所述大視場角光亮度測量模塊和噪聲測量模塊在監(jiān)測區(qū)域范圍內(nèi)分布式布置多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的位置都保持固定，實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域大范圍的聲和光污染監(jiān)測；同時(shí)每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)可以但不限于每天測量相應(yīng)數(shù)據(jù)并通過無線通信模塊上傳至云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)聲和光污染的長期監(jiān)測；