[發明專利]基于城市道路附屬設施的聲源定位系統及其使用方法

在審

• 申請號: 201810397447.5
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108416996A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 周定;張濤;趙紅坡;茹夢麟
• 申請（專利權）人: 上海市城市建設設計研究總院（集團）有限公司
• 主分類號: G08B25/01
• 分類號: G08B25/01
• 代理公司: 上海知義律師事務所 31304
• 代理人: 劉峰

1.基于城市道路附屬設施的聲源定位系統，其特征在于：包括若干聲音采集裝置和數據分析處理中心，若干所述聲音采集裝置結合城市道路附屬設施上的空余空間，或者低層建筑物的屋頂布置；

所述聲音采集裝置包括供電模塊、全向麥克風模塊、數據緩存模塊、定位模塊和數據傳輸模塊；所述定位模塊采用GPS、GLONASS或北斗定位技術對所述聲音采集裝置的位置進行定位，所述供電模塊與城市電網或者自備供電設備連接獲取電力供應；

所述數據分析處理中心包括采集裝置管理模塊、聲源提取處理模塊、聲源定位模塊、聲源類型判斷模塊和信息發布模塊；

所述采集裝置管理模塊籍由網絡設備集中連接并管理若干所述聲音采集裝置，并與所述聲源提取處理模塊連接；

所述聲源提取處理模塊分別與所述采集裝置管理模塊、所述聲源定位模塊和所述聲源類型判斷模塊連接，將從所述采集裝置管理模塊獲取的聲音信息處理后發送給所述聲源定位模塊和所述聲源類型判斷模塊；

所述聲源定位模塊對所述聲源提取處理模塊輸出的所述聲音信息進行采樣分析，利用所述聲音信息到達不同的所述聲音采集裝置的時間差數據對所述聲音信息的聲源進行定位，并將結果發送給信息發布模塊；

所述聲源類型判斷模塊對所述聲源提取處理模塊輸出的所述聲音信息進行對比判斷，將所述聲源提取處理模塊輸出的所述聲音信息進行聲音數據庫比對，判斷所述聲音信息的類型和來源，并將結果發送給信息發布模塊；

所述信息發布模塊將所述聲音信息的類型、聲源的位置打包并通過特定的網絡接口傳輸至相關部門，同時在指定平臺上公開發布預警。

2.根據權利要求1所述的基于城市道路附屬設施的聲源定位系統，其特征在于，部分所述聲音采集裝置設置于交叉路口，且距離地面3米以上，周圍3米之內無任何阻擋。

3.根據權利要求2所述的基于城市道路附屬設施的聲源定位系統，其特征在于，部分所述聲音采集裝置設置于路段中，且其與相鄰聲音采集裝置間距不宜低于100m。

4.根據權利要求1所述的基于城市道路附屬設施的聲源定位系統，其特征在于，所述城市道路附屬設施是路燈或信號燈標志牌。

5.根據權利要求1所述的基于城市道路附屬設施的聲源定位系統，其特征在于，所述聲音采集裝置上設置影像采集模塊，在有需要時，由所述數據分析處理中心激活所述影像采集模塊，采集相應地點的視頻數據或照片數據。

6.根據權利要求1所述的基于城市道路附屬設施的聲源定位系統，其特征在于，所述自備供電設備是太陽能或風力發電設備。

7.根據權利要求1所述的基于城市道路附屬設施的聲源定位系統的使用方法，步驟如下：

a、每一所述聲音采集裝置均通過所述全向麥克風模塊采集相應范圍內的所述聲音信息，并存儲于所述數據緩存模塊；

b、每一所述聲音采集裝置均通過所述數據傳輸模塊將采集到的所述聲音信息發送到所述數據分析處理中心；

c、所述數據分析處理中心的所述采集裝置管理模塊將每一個收到的所述聲音信息與相應的時間信息和相應的所述聲音采集裝置信息打包存儲，并建立數據庫；

d、所述聲源提取處理模塊利用神經網絡機器學習算法處所述聲音信息，將特殊聲音和環境噪聲相互剝離；

e、所述聲源定位模塊對聲源提取處理模塊輸出的所述聲音信息進行采樣分析，在三個或更多所述聲音采集裝置中發現同一特征的所述聲音信息，就利用所述聲音信息到達不同所述聲音采集裝置的時間差數據對該聲源進行定位，并將結果發送給信息發布模塊；

f、所述聲源類型判斷模塊對所述聲源提取處理模塊輸出的所述聲音信息進行聲音數據庫比對，初步判斷所述聲音信息的類型和來源；而后按緊迫程度由高到低的順序，將所述聲音信息自動提交給所述數據分析處理中心的音頻分析專家進行進一步人工復核并將結果發送給信息發布模塊；

g、所述信息發布模塊將所述聲音信息的類型、聲源的位置打包并通過特定的網絡接口傳輸至相關部門，同時在指定平臺上公開發布預警。