[發明專利]一種智能井蓋防盜損的方法

在審

• 申請號: 202011452491.5
• 申請日: 2020-12-12
• 公開（公告）號: CN112466076A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 葉超;王欣欣;王旭;贠周會;吳斌;謝吉朋;應艷麗;黃江林;賈楠
• 申請（專利權）人: 江西洪都航空工業集團有限責任公司
• 主分類號: G08B13/16
• 分類號: G08B13/16;G10L25/18;G10L25/24;G10L25/51;G01H17/00
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 王燕

一種智能井蓋防盜損的方法，首先采集并選擇現場音頻數據，而后對現場音頻數據進行轉換，依次提取行人、車輛正常行駛過井蓋的頻譜及采用常見方式盜損井蓋的頻譜，并通過實驗測得行人、車輛正常行駛過井蓋及采用常見方式盜損井蓋的聲音響度，再在現場音頻的頻譜中添加干擾音頻，而后對添加有干擾音頻的現場音頻進行變換以將頻譜圖轉化為能量譜進而預測盜損井蓋的聲音，最后對所得的存在井蓋盜損的音頻信號進行處理，結合聲音響度、頻率綜合評估后判定井蓋盜損事件；本發明能夠準確檢測出城市道路井蓋的破損或丟失狀態，并第一時間告知維護人員進行維修，有效提高工作效率；同時能夠替代傳統傳感器和物聯網的方法，大大降低成本費用，應用前景好。

技術領域

本發明涉及模式識別技術領域，尤其涉及一種智能井蓋防盜損的方法。

背景技術

隨著經濟快速發展，城市日新月異，城市的規模也在呈現幾何式爆發。為了滿足城市規模的需求，城市管道鋪設及與之對應的井蓋規模也越來越大。近年，由于井蓋缺失、破損導致的事故屢見不鮮，故對井蓋破損、丟失的檢測也越來越受到重視。

目前，常規的窨井蓋防盜損技術大致可以分為三種：機械式防盜損、電子式防盜損、物聯網式防盜損，機械式防盜損主要是通過窨井蓋背部鎖扣固定在井座上，從而不能移動井蓋，達到防盜損目的；電子式防盜則是在機械式基礎上，對其進行改進，在非法開啟時會發出報警聲音從而達到嚇走盜竊者；基于物聯網式的防盜主要是通過在窨井蓋中植入物聯網芯片，利用附近的傳感器接收信號，通過互聯網傳輸信號，一旦發生盜竊、破損，信號無法回傳，則進行報警，派人進行檢修；這三種方式均存在其局限性，機械式無法防止暴力拆卸的情況，電子式則穩定性無法保證，物聯網式則造價過高，無法大面積普及。

隨著科學技術發展，聲音識別研究也逐步深入，成為語音識別中發展最快的領域。在窨井蓋盜竊過程中，井蓋將發出異響。如何將聲音識別應用至智能井蓋防盜損已經成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種智能井蓋防盜損的方法，以解決上述背景技術中的問題。

本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種智能井蓋防盜損的方法，采用智能井蓋防盜損系統進行井蓋防盜，所述智能井蓋防盜損系統包括采集模塊、處理模塊及告警模塊，具體步驟如下：

步驟1）音頻數據的采集與選擇

采集模塊通過現場采集的方式，分別對車輛、行人正常走過窨井蓋的聲音進行采集，并人工模擬盜損井蓋幾種情況，如采用鐵錘敲擊井蓋、摞動井蓋等情況，所采集的干擾信號則包括：尖叫聲、喇叭聲、警報聲、機動車引擎聲、行人吵鬧、打雷聲等，部分音頻則來源于網絡；

采集模塊包括分貝儀；

步驟2）音頻頻譜提取

處理模塊對步驟1）采集的現場音頻進行A/D轉換后，快速進行傅里葉變換，依次提取行人、車輛正常行駛過井蓋的頻譜及采用常見方式盜損井蓋的頻譜；

步驟3）實驗測得聲音響度

通過實驗得：行人正常行走在窨井蓋上的主要分布在0～10000Hz，呈現條狀分布，汽車正常行駛過窨井蓋則為0～4000Hz，且分布較為集中；尖叫噪聲主要則分布在2500Hz附近，警報聲則分布在5000Hz，且呈現跳躍式增幅，而汽車鳴笛主要分布在1000～2000Hz，雷聲則帶有突變性質，且主要在7000Hz內，井蓋遭盜損特征能量主要集中在0～500Hz，且占總能量的80%；

步驟3）添加干擾音頻

將分貝儀置于窨井蓋底部，利用分貝儀在數據采集現場進行干擾音頻采集，而后將干擾音頻添加至步驟2）所得的頻譜中；干擾音頻包括尖叫聲、喇叭聲、警報聲、機動車引擎聲、行人吵鬧、打雷聲等，多次反復實驗，結合《環境噪聲標準》，行人經過窨井蓋的走路分貝在為55dB左右，汽車行駛過的分貝在90dB左右，行人、汽車駛過破損的井蓋所產生的分貝高于96dB，因此，當分貝儀的分貝值高于96dB時，則判定井蓋可能存在盜損；

步驟4）能量轉換