环境噪声源的位置测定方法及系统与流程

本发明涉及噪声监测领域，具体涉及一种环境噪声源的位置测定方法及系统。

背景技术：

1、现代社会中普遍存在环境噪声，来源包括交通、工业、建筑等，环境噪声对人类健康和生态系统产生了负面影响。通过测定噪声源位置，可以全面了解噪声分布状况，精确识别主要噪声源，为采取有针对性的噪声控制措施提供了科学依据，有助于改善居住和工作环境，减轻噪声对人体健康的危害，提升社会生活质量。

2、目前，对于环境噪声源位置测定的技术方案中，有的是通过布置足够多的噪声传感器，通过寻找获取到明显噪声信号的噪声传感器，并在该噪声传感器附近，依赖人工来逐步排查噪声源的位置，这种测定方案，需要耗费大量的人力，存在噪声源位置测定消耗大且噪声源位置确定准确度低的问题。因此，为解决以上问题，需要一种新的环境噪声源的位置测定方法及系统，能够快速准确地测定噪声源的位置，测定消耗低、易操作。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供环境噪声源的位置测定方法及系统，能够快速准确地测定噪声源的位置，测定消耗低、易操作，为城市规划和环保策略提供了技术支持。

2、本发明的环境噪声源的位置测定方法，包括如下步骤：

3、在设定的时间范围内，采集监测区域中的噪声数据；

4、对所述噪声数据进行预处理，得到处理后的噪声数据；

5、对处理后的噪声数据计算自相关函数，确定自相关函数中表现出周期性的时间尺度，基于时间尺度测定噪声源的位置。

6、进一步，对所述噪声数据进行预处理，具体包括：

7、将不同时间点采集到的噪声数据按照时间先后顺序进行排序，得到具有时间属性的噪声数据；

8、对具有时间属性的噪声数据，使用线性回归或非线性拟合方法来估计趋势，将估计得到的趋势模型从原始噪声数据中减去，得到去趋势后的噪声数据。

9、进一步，确定自相关函数中表现出周期性的时间尺度，具体包括：

10、将自相关函数转换到频域；

11、分析频域中的频谱图，寻找频域上的峰值或聚类；

12、根据频谱图的分析结果，提取出频域上周期性的尺度信息；

13、将提取出的尺度信息通过逆变换转换回时间域，得到相应的时间尺度。

14、进一步，基于时间尺度测定噪声源的位置，具体包括：

15、获取用于采集噪声数据的传感器的空间布局信息；所述空间布局信息包括传感器的坐标或相对位置；

16、确定时间尺度对应的频率或周期；

17、找到与确定的频率或周期相对应的目标传感器；

18、计算目标传感器中第i个传感器的测量值与第j个传感器的测量值之间的协方差，将不同传感器之间计算得到的协方差作为矩阵元素，得到协方差矩阵；

19、计算协方差矩阵的标准差，基于3σ原则从协方差矩阵中筛选出不在三个标准差内的若干元素；

20、从若干元素中任意选出两个元素，将两个元素分别对应的传感器对作为第一传感器对以及第二传感器对，将第一传感器对中两个传感器的对称中线作为直线l1，将第二传感器对中两个传感器的对称中线作为直线l2，将直线l1与直线l2的交点所在位置作为噪声源的位置。

21、一种环境噪声源的位置测定系统，包括数据采集单元、数据处理单元、位置确定单元；

22、所述数据采集单元，用于在设定的时间范围内，采集监测区域中的噪声数据；

23、所述数据处理单元，用于对所述噪声数据进行预处理，得到处理后的噪声数据；

24、所述位置确定单元，用于对处理后的噪声数据计算自相关函数，确定自相关函数中表现出周期性的时间尺度，基于时间尺度测定噪声源的位置。

25、进一步，对所述噪声数据进行预处理，具体包括：

26、将不同时间点采集到的噪声数据按照时间先后顺序进行排序，得到具有时间属性的噪声数据；

27、对具有时间属性的噪声数据，使用线性回归或非线性拟合方法来估计趋势，将估计得到的趋势模型从原始噪声数据中减去，得到去趋势后的噪声数据。

28、进一步，确定自相关函数中表现出周期性的时间尺度，具体包括：

29、将自相关函数转换到频域；

30、分析频域中的频谱图，寻找频域上的峰值或聚类；

31、根据频谱图的分析结果，提取出频域上周期性的尺度信息；

32、将提取出的尺度信息通过逆变换转换回时间域，得到相应的时间尺度。

33、进一步，基于时间尺度测定噪声源的位置，具体包括：

34、获取用于采集噪声数据的传感器的空间布局信息；所述空间布局信息包括传感器的坐标或相对位置；

35、确定时间尺度对应的频率或周期；

36、找到与确定的频率或周期相对应的目标传感器；

37、计算目标传感器中第i个传感器的测量值与第j个传感器的测量值之间的协方差，将不同传感器之间计算得到的协方差作为矩阵元素，得到协方差矩阵；

38、计算协方差矩阵的标准差，基于3σ原则从协方差矩阵中筛选出不在三个标准差内的若干元素；

39、从若干元素中任意选出两个元素，将两个元素分别对应的传感器对作为第一传感器对以及第二传感器对，将第一传感器对中两个传感器的对称中线作为直线l1，将第二传感器对中两个传感器的对称中线作为直线l2，将直线l1与直线l2的交点所在位置作为噪声源的位置。

40、本发明的有益效果是：本发明公开的一种环境噪声源的位置测定方法及系统，通过采集目标区域中不同时间点对应的噪声数据，并对噪声数据进行处理，得到处理后的噪声数据，从而利于后续对噪声数据的进一步分析与处理，通过对处理后的噪声数据计算自相关函数，确定自相关函数中表现出周期性的时间尺度，然后基于时间尺度测定噪声源的位置，本发明能够大大降低人工消耗，及时准确地测定噪声源的位置，为城市规划和环保策略提供了技术支撑。

技术特征：

1.一种环境噪声源的位置测定方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的环境噪声源的位置测定方法，其特征在于：对所述噪声数据进行预处理，具体包括：

3.根据权利要求1所述的环境噪声源的位置测定方法，其特征在于：确定自相关函数中表现出周期性的时间尺度，具体包括：

4.根据权利要求1所述的环境噪声源的位置测定方法，其特征在于：基于时间尺度测定噪声源的位置，具体包括：

5.一种环境噪声源的位置测定系统，其特征在于：包括数据采集单元、数据处理单元、位置确定单元；

6.根据权利要求1所述的环境噪声源的位置测定系统，其特征在于：对所述噪声数据进行预处理，具体包括：

7.根据权利要求5所述的环境噪声源的位置测定系统，其特征在于：确定自相关函数中表现出周期性的时间尺度，具体包括：

8.根据权利要求5所述的环境噪声源的位置测定系统，其特征在于：基于时间尺度测定噪声源的位置，具体包括：

技术总结本发明公开了一种环境噪声源的位置测定方法及系统，包括：在设定的时间范围内，采集监测区域中的噪声数据；对所述噪声数据进行预处理，得到处理后的噪声数据；对处理后的噪声数据计算自相关函数，确定自相关函数中表现出周期性的时间尺度，基于时间尺度测定噪声源的位置。本发明能够快速准确地测定噪声源的位置，测定消耗低、易操作，为城市规划和环保策略提供了技术支持。技术研发人员：刘建为,周立明,陈浩受保护的技术使用者：重庆亿森动力环境科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/21