一种基于物联网的环境噪音预警系统的制作方法

本申请涉及物联网和噪音监控管理的技术领域，尤其涉及一种基于物联网的环境噪音预警系统。

背景技术

噪声监测仪对生活区噪声进行实监测，并将监测结果现场大屏显示，对监测结果了然于心，专为学校、医院、厂区、事业单位等噪声敏感建筑物长期噪声定点监测而设计，测量精度高，实时性强，兼容性好为其显著特点，广泛应用于交通干道噪声监测、工业企业厂界噪声检测、建筑施工场界噪声检测、城市区域环境噪声检测、社会生活环境噪声检测监测和评估。现有的设备只能够实现噪音的检测，不能够实现噪音的控制。

针对上述问题，现有技术中，文献cn107734044a提出一种公共场所的噪音远程监控系统，包括噪音检测设备、数据服务器，噪音检测设备通过无线信号传输模块将信息发送给通信运营基站；数据服务器通过通信运营基站获取噪音检测信息；数据服务器、c/s客户端、内容服务器通过互联网进行数据的交互。其通过小区、工厂内安装的噪音检测设备，对小区内噪音环境检测，为人们提供一个健康的生活环境，数据校准模块对采样的数据进行校准，通过数据分析模块进行分析处理，对记录数据处理的记录进行存储，提高数据监测的准确性，存储的数据通过无线信号传输模块、互联网进行数据的传输，方便数据传输给数据服务器，通过数据服务器分配给c/s客户端、内容服务器，方便用户进行查阅。

然而，上述方法虽然实现了对人们生活环境中噪音的实时监测预警，但随着城市的不断扩张，人们的生活区域不断增大，而由于上述噪音监测设备都是固定布置于社区等生活区域，由此为了保证对生活区域的全覆盖监测，需要布置大量的噪音监测装置，这样大大增加了城市噪音监测的投入成本；同时需要建立复杂、庞大的网络以收集上述噪音监测设备收集的信息，因此又增加了维护成本。因此，有待提出一种灵活多变的生活区域的噪音监测方法，以降低噪音监测的成本，并提高噪音监测的效率，最大限度的减小因噪音对人们生活的影响。

技术实现要素：

本发明提供一种基于物联网的环境噪音预警系统，所述环境噪音预警系统包括如下模块：

通信连接模块，用于物联网服务器存储多个环境噪音模型，所述物联网服务器建立与多个移动终端的通信连接；

噪音检测模块，用于所述移动终端在锁屏状态下检测所在环境的环境噪音，如果所述环境噪音的分贝数大于预设噪音分贝阈值，则将所述环境噪音发送给所述物联网服务器；

噪音比对模块，用于所述物联网服务器获取所述环境噪音，将所述环境噪音与所述环境噪音模型进行比对，如果比对失败，则将所述环境噪音发送给所述物联网服务器；如果比对成功，则向所述移动终端发送环境噪音投诉的提示信息；

噪音模型更新模块，用于所述物联网服务器接收比对失败的所述环境噪音，由所述物联网服务器的管理员识别所述环境噪音的类型，并将所述环境噪音作为新的环境噪音模型；

噪音确认模块，用于如果所述移动终端的用户在接收到所述提示信息的预设时间内反馈所述提示信息的确认信息，则所述移动终端将其位置信息反馈给所述物联网服务器；

报警模块，用于所述物联网服务器根据所述位置信息获取多个位于所述位置信息预定距离内的第二移动终端所在环境的环境噪音；如果所述环境噪音分贝数大于预设噪音分贝阈值的所述第二移动终端的数量大于预设的终端数量阈值，则所述物联网服务器向管理员发送所述位置的环境噪音的报警信息；如果所述环境噪音分贝数不大于预设噪音分贝阈值的所述第二移动终端的数量大于预设的终端数量阈值，则不做任何处理。

作为一种优选的实施方式，所述环境噪音模型为以下任意一种：

烟花爆竹噪音、车辆警报声噪音、广场舞音乐噪音、汽车鸣笛噪音、建筑施工噪音。

作为一种优选的实施方式，所述移动终端在锁屏状态下检测所在环境的环境噪音，还包括：

如果所述移动终端处于锁屏状态，则判断所述移动终端是否开启音频类应用程序，如果开启了所述音频类应用程序，则不检测所在环境的环境噪音；如果未启所述音频类应用程序，则开启所述移动终端的麦克风以检测所在环境的环境噪音。

作为一种优选的实施方式，还包括：

为所述用户提供环境噪音投诉触发按键；

如果所述移动终端在非锁屏状态下接收到所述用户触发的环境噪音投诉按键，则所述移动终端将其位置信息反馈给所述物联网服务器。

作为一种优选的实施方式，所述如果所述环境噪音的分贝数大于预设噪音分贝阈值，则将所述环境噪音发送给所述物联网服务器，还包括：

如果所述环境噪音在某一时刻的分贝数大于预设噪音分贝阈值，则检测所述环境噪音是否有噪音周期，如果有噪音周期，则将一个周期的所述环境噪音发送给所述物联网服务器；如果没有噪音周期，则将包括所述时刻的环境噪音在内的预定时长的所述环境噪音发送给所述物联网服务器。

作为一种优选的实施方式，所述将所述环境噪音与所述环境噪音模型进行比对，还包括：

设置所述环境噪音与所述环境噪音模型的匹配阈值p；

将所述环境噪音与所述物联网服务器存储的多个所述环境噪音模型m1、m2、...mn依次进行比对，得到匹配值p1、p2...pn；

如果所述匹配值p1、p2...pn都小于所述匹配阈值p，则判断为比对失败；

如果所述匹配值p1、p2...pn不都小于所述匹配阈值p，则判断为比对成功。

作为一种优选的实施方式，所述所述物联网服务器向管理员发送所述位置的环境噪音的报警信息，还包括：

如果所述匹配值p1、p2...pn不都小于所述匹配阈值p，则判断为比对成功；

将所述匹配值p1、p2...pn中最大的匹配值对应的所述环境噪音模型的名称作为环境噪音的报警信息，所述所述物联网服务器向管理员发送所述位置信息和所述环境噪音的名称的报警信息。

作为一种优选的实施方式，还包括：

所述所述物联网服务器存储有多个地理网格，每一个所述地理网格对应一个网格管理员及其移动客户端；

所述物联网服务器检测所述管理员是否在预定时间内处理所述报警信息；如果所述管理员在预定时间内处理所述报警信息，则不做任何处理；如果所述管理员未在预定时间内处理所述报警信息，则根据所述位置信息识别所述位置信息对应的地理网格，向所述地理网格对应的所述移动客户端发送所述位置的环境噪音的报警信息。

作为一种优选的实施方式，还包括：

所述网格管理员接收到所述移动客户端发送的所述位置的环境噪音的报警信息后，自动开启所述移动客户端的定位功能，在所述移动客户端到达所述位置后，自动开启所述移动客户端的摄像模块，以采集所述位置的视频信息，并将所述视频信息实时上传到所述物联网服务器；所述网格管理员在所述移动客户端输入所述位置的环境噪音类别，并将所述环境噪音类别上传到所述物联网服务器。

本发明提供一种基于物联网的环境噪音预警系统，所述预警系统使用移动终端进行进行噪音识别，避免了使用固定布置于社区等生活区域的噪音监测设备，从而降低了环境噪音的检测成本，提高了环境噪音检测的灵活性和效率；本发明进行了两次环境噪音的识别与比对，从而提高了环境噪音识别的准确性，避免了环境噪音的误识别，保证了监管的客观性，进一步降低了监管的人工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明的一种基于物联网的环境噪音预警系统示例性的示意图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明的实施例。

实施例一：

如图1所示，本发明提供一种基于物联网的环境噪音预警系统，所述环境噪音预警系统包括如下模块：

通信连接模块，用于物联网服务器存储多个环境噪音模型，所述物联网服务器建立与多个移动终端的通信连接；需要说明的是，所述环境噪音模型为预先经过环境噪音的样本训练后形成的，例如，在预定时间段内噪音的分贝分布规律为噪音在若干个分离的时间点超过一定的分贝值，例如80分贝，而在其他时间点则基本无噪音，例如噪音小于30分贝；则判断该噪音类型为烟花爆竹类型；此外，所述物联网服务器建立与多个移动终端的通信连接，该通信连接是预先经过所述移动终端的认证，该认证用于检测所述移动终端用户所在环境的中的环境噪音情况，该认证同样经过所述用户的授权以获取所述移动终端的位置信息，从而便于环境噪音的追溯。

噪音检测模块，用于所述移动终端在锁屏状态下检测所在环境的环境噪音，如果所述环境噪音的分贝数大于预设噪音分贝阈值，则将所述环境噪音发送给所述物联网服务器；需要说明的是，由于在移动终端解锁的状态下用户往往正在使用该移动终端，因此，用户往往有对环境噪音的识别的意识，此时则通过其他方式来获取环境噪音；而在移动终端处于锁屏状态下时，为了实现环境噪音的实时与自动监听和识别，本发明设置了所述移动终端在锁屏状态下自动持续检测所在环境的环境噪音，示例性的，所述环境噪音通过移动终端的麦克风进行监听；这样可以在用户处于睡眠等非主动监听状态下自动监控环境噪音，从而实时维护用户的环境干净状态。此外，在所述环境噪音的分贝数大于预设噪音分贝阈值时，采集该段环境噪音，并将所述环境噪音发送给所述物联网服务器，以供所述物联网服务器对该噪音进行分析。

噪音比对模块，用于所述物联网服务器获取所述环境噪音，将所述环境噪音与所述环境噪音模型进行比对，如果比对失败，则将所述环境噪音发送给所述物联网服务器；如果比对成功，则向所述移动终端发送环境噪音投诉的提示信息；需要说明的是，所述物联网服务器获取所述环境噪音，优选的，分析所述环境噪音的方式为将所述环境噪音与所述环境噪音模型进行比对，在比对失败的情况下，由于所述物联网服务器无法识别所述环境噪音的类型，因此不做任何处理；或者，将所述环境噪音发送给人工，以进行噪音识别，进而作出相应的监管操作。在比对失败的情况下，则向所述移动终端发送环境噪音投诉的提示信息，以提示所述用户是否进行环境噪音的举报操作，从而保证举报操作的准确性，避免误触发；或者，在所述用户在预定时间内没有反馈的情况下，自动执行举报操作，以提高自动化程度。

噪音模型更新模块，用于所述物联网服务器接收比对失败的所述环境噪音，由所述物联网服务器的管理员识别所述环境噪音的类型，并将所述环境噪音作为新的环境噪音模型；需要说明的是，将所述物联网服务器无法准确识别的环境噪音交由管理员进行人工识别，并存储为新的环境噪音模型，可以不断提高模型的数量，进而增加环境噪音类型识别的准确性。

噪音确认模块，用于如果所述移动终端的用户在接收到所述提示信息的预设时间内反馈所述提示信息的确认信息，则所述移动终端将其位置信息反馈给所述物联网服务器；需要说明的是，提示所述用户是否进行环境噪音的举报操作，从而保证举报操作的准确性，避免误触发；在所述用户在预定时间内没有反馈的情况下，自动执行举报操作，以提高自动化程度。此外，所述移动终端将其位置信息反馈给所述物联网服务器是为了提高噪音监控的针对性，即便于后续对所在位置的噪音实施者进行教育管理。

报警模块，用于所述物联网服务器根据所述位置信息获取多个位于所述位置信息预定距离内的第二移动终端所在环境的环境噪音；如果所述环境噪音分贝数大于预设噪音分贝阈值的所述第二移动终端的数量大于预设的终端数量阈值，则所述物联网服务器向管理员发送所述位置的环境噪音的报警信息；如果所述环境噪音分贝数不大于预设噪音分贝阈值的所述第二移动终端的数量大于预设的终端数量阈值，则不做任何处理。需要说明的是，为了提高环境噪音识别的准确性，避免单一的移动终端的误识别或者误操作造成不必要的现场查看等人力成本，本发明在上述操作的基础上设置多个第二移动终端的确认操作；例如，在所述移动终端预设距离，例如50米范围内的其他第二移动终端进行环境噪音的采集操作，此时，仅仅在所述第二移动终端处采集所述环境噪音的分贝数，而无需发送到所述物联网服务器进行环境噪音类型的识别，从而降低了服务器的数据传输量和处理需求；此时，仅仅在所述第二移动终端进行所述环境噪音分贝数的判断即可，进而验证所述移动终端的举报操作是否有效，从而提高了环境噪音识别与判断的准确性。例如，所述物联网服务器根据所述位置信息获取8个位于所述位置信息预定距离50米内的第二移动终端所在环境的环境噪音，如果所述环境噪音分贝数大于预设噪音分贝阈值80分贝的所述第二移动终端的数量为6，大于预设的终端数量阈值5，则验证所述移动终端的举报操作有效，所述物联网服务器向管理员发送所述位置的环境噪音的报警信息；反之，如果所述环境噪音分贝数不大于预设噪音分贝阈值的所述第二移动终端的数量大于预设的终端数量阈值，即，所述环境噪音分贝数大于预设噪音分贝阈值80分贝的所述第二移动终端的数量不足5个，则验证所述移动终端的举报操作无效效，此时不做任何处理。

作为一种优选的实施方式，所述环境噪音模型为以下任意一种：

烟花爆竹噪音、车辆警报声噪音、广场舞音乐噪音、汽车鸣笛噪音、建筑施工噪音。需要说明的是，上述环境噪音模型仅仅作为一种示例，在此不做限制。

作为一种优选的实施方式，所述移动终端在锁屏状态下检测所在环境的环境噪音，还包括：

如果所述移动终端处于锁屏状态，则判断所述移动终端是否开启音频类应用程序，如果开启了所述音频类应用程序，则不检测所在环境的环境噪音；如果未启所述音频、视频类应用程序，则开启所述移动终端的麦克风以检测所在环境的环境噪音。需要说明的是，如果所述移动终端处于锁屏状态，且开启了所述音频类应用程序，由于此时用户可能正在使用移动终端收听音乐，且所述移动终端的音频设备已被占用，如果进行环境噪音的检测，则不但会打扰用户的正常使用，而且上述音乐等会对上述检测操作带来干扰，因此，此时不检测所在环境的环境噪音。反之，如果未启所述音频、视频类应用程序，则表明此时用户没有正在使用移动终端，且所述移动终端的麦克风被占用，此时开启所述移动终端的麦克风以检测所在环境的环境噪音。

作为一种优选的实施方式，还包括：

为所述用户提供环境噪音投诉触发按键；如果所述移动终端在非锁屏状态下接收到所述用户触发的环境噪音投诉按键，则所述移动终端将其位置信息反馈给所述物联网服务器。需要说明的是，该实施方式作为上述自动检测环境噪音的一种补充方式，设置了用户在操作移动终端状态下的手动触发环境噪音的检测与举报方式；即通过环境噪音投诉触发按键来实现触发操作，该触发按键可以通过移动应用软件或者应用软件中的插件的方式来实现，在此不做限制。

作为一种优选的实施方式，所述如果所述环境噪音的分贝数大于预设噪音分贝阈值，则将所述环境噪音发送给所述物联网服务器，还包括：

如果所述环境噪音在某一时刻的分贝数大于预设噪音分贝阈值，则检测所述环境噪音是否有噪音周期，如果有噪音周期，则将一个周期的所述环境噪音发送给所述物联网服务器；如果没有噪音周期，则将包括所述时刻的环境噪音在内的预定时长的所述环境噪音发送给所述物联网服务器。需要说明的是，该实施方式中设置噪音周期可以便于所述物联网服务器分析噪音的类型，进而作出准确的监管操作；即采集特定时长的环境噪音，识别所述环境噪音是否具有周期性，进而仅仅将一个周期的所述环境噪音发送给所述物联网服务器，从而降低了数据传输量，提高了所述物联网服务器对环境噪音的识别效率。反之，如果没有噪音周期，则将包括所述时刻的环境噪音在内的预定时长的所述环境噪音发送给所述物联网服务器；优选的，所述时刻的环境噪音为环境噪音分贝值最大的时刻。

作为一种优选的实施方式，所述将所述环境噪音与所述环境噪音模型进行比对，还包括：

设置所述环境噪音与所述环境噪音模型的匹配阈值p；示例性的，所述匹配阈值p=80%。

将所述环境噪音与所述物联网服务器存储的多个所述环境噪音模型m1、m2、...mn依次进行比对，得到匹配值p1、p2...pn；示例性的，所述匹配值p1=70%...

如果所述匹配值p1、p2...pn都小于所述匹配阈值p，则判断为比对失败；即所述环境噪音与所述物联网服务器存储的多个所述环境噪音模型的匹配度都小于所述匹配阈值p=80%，则判断为所述环境噪音与所述环境噪音模型无法匹配，即比对失败。

如果所述匹配值p1、p2...pn不都小于所述匹配阈值p，则判断为比对成功。即所述环境噪音与所述物联网服务器存储的多个所述环境噪音模型的匹配度不都小于所述匹配阈值p=80%，则判断为所述环境噪音与所述环境噪音模型匹配成功，即比对成功。

作为一种优选的实施方式，所述所述物联网服务器向管理员发送所述位置的环境噪音的报警信息，还包括：

如果所述匹配值p1、p2...pn不都小于所述匹配阈值p，则判断为比对成功；即所述环境噪音与所述物联网服务器存储的多个所述环境噪音模型的匹配度不都小于所述匹配阈值p=80%，则判断为所述环境噪音与所述环境噪音模型匹配成功，即比对成功。

将所述匹配值p1、p2...pn中最大的匹配值对应的所述环境噪音模型的名称作为环境噪音的报警信息，所述所述物联网服务器向管理员发送所述位置信息和所述环境噪音的名称的报警信息。需要说明的是，示例性的，所述匹配值p1、p2...pn中最大的匹配值为p3=95%，对应的环境噪音模型为广场舞音乐噪音，匹配值为p3=95%大于所述匹配阈值p=80%，则将广场舞音乐噪音作为环境噪音的报警信息，所述所述物联网服务器向管理员发送所述位置信息和广场舞音乐噪音的报警信息。

作为一种优选的实施方式，还包括：

所述所述物联网服务器存储有多个地理网格，每一个所述地理网格对应一个网格管理员及其移动客户端；需要说明的是，所述地理网格类似于供电公司的供电网格，每一个每一个所述地理网格对应一个网格管理员及其移动客户端，以便于所述网格管理员精准的对其负责的地理网格内的环境噪音进行监管，从而提高监管的效率。

所述物联网服务器通过所述移动客户端检测所述管理员是否在预定时间内处理所述报警信息，即对举报的所述报警信息到现场进行查验是否属实；如果所述管理员在预定时间内处理所述报警信息，则不做任何处理，此时，所述管理员已经到达现场进行了处置从而完成了所述环境噪音的处理；如果所述管理员未在预定时间内处理所述报警信息，则根据所述位置信息识别所述位置信息对应的地理网格，向所述地理网格对应的所述移动客户端发送所述位置的环境噪音的报警信息，此时，所述移动客户端对所述管理员进行提醒操作，进而督促其尽快对该举报操作进行现场处置操作。

作为一种优选的实施方式，还包括：

所述网格管理员接收到所述移动客户端发送的所述位置的环境噪音的报警信息后，自动开启所述移动客户端的定位功能，从而确保所述网格管理员已经真正到达了现场，从而避免不实操作；在所述移动客户端到达所述位置后，自动开启所述移动客户端的摄像模块，以采集所述位置的视频信息，通过采集现场的视频信息可以客观的记录现场的真实情况，并将所述视频信息实时上传到所述物联网服务器，便于进行后续的查验与复核；所述网格管理员在所述移动客户端输入所述位置的环境噪音类别，此时有所述网格管理员进行现场处置并记录，并将所述环境噪音类别上传到所述物联网服务器。

本发明提供一种基于物联网的环境噪音预警系统，所述预警系统使用移动终端进行进行噪音识别，避免了使用固定布置于社区等生活区域的噪音监测设备，从而降低了环境噪音的检测成本，提高了环境噪音检测的灵活性和效率；本发明进行了两次环境噪音的识别与比对，从而提高了环境噪音识别的准确性，避免了环境噪音的误识别，保证了监管的客观性，进一步降低了监管的人工成本。

本技术领域技术人员可以理解，可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来生成机器，从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行的指令创建了用于实现结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方法。

本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。