噪声检测处理系统.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911096078.7 (22)申请日 2019.11.11 (71)申请人 广州华清环境监测有限公司 地址 510535 广东省广州市高新技术产业 开发区科学城开源大道11号科技企业 加速器B10栋601 (72)发明人 王紫罗志芳张晓晖 (74)专利代理机构 北京联瑞联丰知识产权代理 事务所(普通合伙) 11411 代理人 刘自丽 (51)Int.Cl. G08C 17/02(2006.01) H04L 29/08(2006.01) G01H 17/00(2006.01

2、) G01H 11/06(2006.01) G08B 7/06(2006.01) (54)发明名称 噪声检测处理系统 (57)摘要 本发明涉及噪声检测领域， 公开了一种噪声 检测处理系统， 包括单片机、 噪声采集模块、 前置 预处理模块、 数据存储器、 GPS定位模块、 声光报 警模块、 按键模块、 显示模块、 无线通信模块、 云 端服务器、 移动终端和供电模块， 噪声采集模块 采集原始环境噪声信号传送给前置预处理模块 进行预处理后， 将预处理后的环境噪声信号发送 给单片机， 无线通信模块为蓝牙模块、 WiFi模块、 GSM模块、 GPRS模块、 CDMA模块、 CDMA2000模块、 WCD

3、MA模块、 TD-SCDMA模块、 Zigbee模块或LoRa模 块。 实施本发明的噪声检测处理系统， 具有以下 有益效果： 具有多种数据传输方式、 能满足用户 对多样化通信方式的需求、 提升用户的使用体 验。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 110956794 A 2020.04.03 CN 110956794 A 1.一种噪声检测处理系统， 其特征在于， 包括单片机、 噪声采集模块、 前置预处理模块、 数据存储器、 GPS定位模块、 声光报警模块、 按键模块、 显示模块、 无线通信模块、 云端服务 器、 移动终端和供电模块， 所述噪声采集模块采集原始环境噪声信号并将其传送给所述

4、前 置预处理模块进行预处理， 所述前置预处理模块将预处理后的环境噪声信号发送给所述单 片机， 所述数据存储器与所述单片机连接、 用于存储环境噪声阈值和所述单片机发送来的 实时值， GPS定位模块与所述单片机连接、 用于采集所述噪声采集模块的地理位置信息， 所 述声光报警模块与所述单片机连接、 用于异常报警， 所述按键模块与单片机连接、 用于设置 各项功能， 所述显示模块与所述单片机连接、 用于显示所述单片机发送来的预处理后的环 境噪声信号， 所述单片机通过所述无线通信模块向所述云端服务器发送实时环境噪声信号 和地理位置信息， 所述云端服务器分析计算接收到的实时环境噪声信号， 并将分析计算结 果

5、通过网络传送给所述移动终端， 所述供电模块与所述单片机连接， 所述无线通信模块为 蓝牙模块、 WiFi模块、 GSM模块、 GPRS模块、 CDMA模块、 CDMA2000模块、 WCDMA模块、 TD-SCDMA模 块、 Zigbee模块或LoRa模块。 2.根据权利要求1所述的噪声检测处理系统， 其特征在于， 所述供电模块包括电压输入 端、 熔断器、 第一电阻、 第一电容、 第一二极管、 第二二极管、 第二电容、 第三电容、 第一三极 管、 第二电阻、 第六电阻、 第三电阻、 第二三极管、 第四电阻、 变压器、 第三二极管、 第四电容、 第五电阻和电压输出端， 所述电压输入端的一端与所述熔

6、断器的一端连接， 所述熔断器的 另一端分别与所述第一电阻的一端和所述第三电容的一端连接， 所述第一电阻的另一端分 别与所述第一电容的一端、 所述第一三极管的发射极、 所述第三电阻的一端和所述变压器 的初级线圈的一端连接， 所述第一电容的另一端分别与所述第一二极管的阳极和所述第二 二极管的阳极连接， 所述第一二极管的阴极分别与所述第二电容的一端和所述变压器的初 级线圈的另一端连接， 所述第一三极管的基极通过所述第六电阻分别与所述第三电阻的另 一端和所述第二三极管的发射极连接； 所述第二二极管的阴极分别与所述第二电容的另一端、 所述第一三极管的集电极、 所 述第二电阻的一端和所述第二三极管的基极连

7、接， 所述第二三极管的集电极分别与所述第 四电阻的一端和所述变压器的反馈线圈的一端连接， 所述电压输入端的另一端分别与所述 第三电容的另一端、 所述第二电阻的另一端、 所述第四电阻的另一端和所述变压器的反馈 线圈的另一端连接， 所述变压器的次级线圈的一端分别与所述第四电容的一端、 所述第五 电阻的一端和所述电压输出端的一端连接， 所述变压器的次级线圈的另一端与所述第三二 极管的阳极连接， 所述第三二极管的阴极分别与所述第四电容的另一端、 第五电阻的另一 端和电压输出端的另一端连接。 3.根据权利要求2所述的噪声检测处理系统， 其特征在于， 所述第六电阻的阻值为36k 。 4.根据权利要求2所述

8、的噪声检测处理系统， 其特征在于， 所述供电模块还包括第四二 极管， 所述第四二极管的阳极与所述第一三极管的集电极连接， 所述第四二极管的阴极与 所述第二三极管的基极连接。 5.根据权利要求4所述的噪声检测处理系统， 其特征在于， 所述第四二极管的型号为S- 352T。 6.根据权利要求2所述的噪声检测处理系统， 其特征在于， 所述供电模块还包括第七电 权利要求书 1/2 页 2 CN 110956794 A 2 阻， 所述第七电阻的一端与所述第一三极管的发射极连接， 所述第七电阻的另一端与所述 变压器的初级线圈的一端连接。 7.根据权利要求6所述的噪声检测处理系统， 其特征在于， 所述第七电

9、阻的阻值为28k 。 8.根据权利要求2至7任意一项所述的噪声检测处理系统， 其特征在于， 所述第一三极 管为NPN型三极管。 9.根据权利要求2至7任意一项所述的噪声检测处理系统， 其特征在于， 所述第二三极 管为NPN型三极管。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110956794 A 3 噪声检测处理系统 技术领域 0001 本发明涉及噪声检测领域， 特别涉及一种噪声检测处理系统。 背景技术 0002 噪声测量包括各种噪声源和噪声场基本特性参量的测量； 噪声控制中使用的吸声 和隔声材料、 减振阻尼材料的声学性能测定； 吸声、 隔声、 消声、 减振、 隔振等控制措施的技 术效能评定测量等。

10、 此外， 研究噪声对人体的影响和危害、 对噪声进行的主观评价， 制定各 种环境噪声标准等工作也需要噪声测量提供科学的依据。 准确地完成这些测量工作需要采 用各种技术手段。 传统技术中有些噪声检测系统中数据的传输方式较为单一， 不能满足用 户对多样化通信方式的需求， 影响用户的使用体验。 发明内容 0003 本发明要解决的技术问题在于， 针对现有技术的上述缺陷， 提供一种具有多种数 据传输方式、 能满足用户对多样化通信方式的需求、 提升用户的使用体验的噪声检测处理 系统。 0004 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 构造一种噪声检测处理系统， 包括 单片机、 噪声采集模块、 前置预处理模

11、块、 数据存储器、 GPS定位模块、 声光报警模块、 按键模 块、 显示模块、 无线通信模块、 云端服务器、 移动终端和供电模块， 所述噪声采集模块采集原 始环境噪声信号并将其传送给所述前置预处理模块进行预处理， 所述前置预处理模块将预 处理后的环境噪声信号发送给所述单片机， 所述数据存储器与所述单片机连接、 用于存储 环境噪声阈值和所述单片机发送来的实时值， GPS定位模块与所述单片机连接、 用于采集所 述噪声采集模块的地理位置信息， 所述声光报警模块与所述单片机连接、 用于异常报警， 所 述按键模块与单片机连接、 用于设置各项功能， 所述显示模块与所述单片机连接、 用于显示 所述单片机发送

12、来的预处理后的环境噪声信号， 所述单片机通过所述无线通信模块向所述 云端服务器发送实时环境噪声信号和地理位置信息， 所述云端服务器分析计算接收到的实 时环境噪声信号， 并将分析计算结果通过网络传送给所述移动终端， 所述供电模块与所述 单片机连接， 所述无线通信模块为蓝牙模块、 WiFi模块、 GSM模块、 GPRS模块、 CDMA模块、 CDMA2000模块、 WCDMA模块、 TD-SCDMA模块、 Zigbee模块或LoRa模块。 0005 在本发明所述的噪声检测处理系统中， 所述供电模块包括电压输入端、 熔断器、 第 一电阻、 第一电容、 第一二极管、 第二二极管、 第二电容、 第三电容

13、、 第一三极管、 第二电阻、 第六电阻、 第三电阻、 第二三极管、 第四电阻、 变压器、 第三二极管、 第四电容、 第五电阻和电 压输出端， 所述电压输入端的一端与所述熔断器的一端连接， 所述熔断器的另一端分别与 所述第一电阻的一端和所述第三电容的一端连接， 所述第一电阻的另一端分别与所述第一 电容的一端、 所述第一三极管的发射极、 所述第三电阻的一端和所述变压器的初级线圈的 一端连接， 所述第一电容的另一端分别与所述第一二极管的阳极和所述第二二极管的阳极 连接， 所述第一二极管的阴极分别与所述第二电容的一端和所述变压器的初级线圈的另一 说明书 1/4 页 4 CN 110956794 A 4

14、 端连接， 所述第一三极管的基极通过所述第六电阻分别与所述第三电阻的另一端和所述第 二三极管的发射极连接； 0006 所述第二二极管的阴极分别与所述第二电容的另一端、 所述第一三极管的集电 极、 所述第二电阻的一端和所述第二三极管的基极连接， 所述第二三极管的集电极分别与 所述第四电阻的一端和所述变压器的反馈线圈的一端连接， 所述电压输入端的另一端分别 与所述第三电容的另一端、 所述第二电阻的另一端、 所述第四电阻的另一端和所述变压器 的反馈线圈的另一端连接， 所述变压器的次级线圈的一端分别与所述第四电容的一端、 所 述第五电阻的一端和所述电压输出端的一端连接， 所述变压器的次级线圈的另一端与

15、所述 第三二极管的阳极连接， 所述第三二极管的阴极分别与所述第四电容的另一端、 第五电阻 的另一端和电压输出端的另一端连接。 0007 在本发明所述的噪声检测处理系统中， 所述第六电阻的阻值为36k。 0008 在本发明所述的噪声检测处理系统中， 所述供电模块还包括第四二极管， 所述第 四二极管的阳极与所述第一三极管的集电极连接， 所述第四二极管的阴极与所述第二三极 管的基极连接。 0009 在本发明所述的噪声检测处理系统中， 所述第四二极管的型号为S-352T。 0010 在本发明所述的噪声检测处理系统中， 所述供电模块还包括第七电阻， 所述第七 电阻的一端与所述第一三极管的发射极连接， 所

16、述第七电阻的另一端与所述变压器的初级 线圈的一端连接。 0011 在本发明所述的噪声检测处理系统中， 所述第七电阻的阻值为28k。 0012 在本发明所述的噪声检测处理系统中， 所述第一三极管为NPN型三极管。 0013 在本发明所述的噪声检测处理系统中， 所述第二三极管为NPN型三极管。 0014 实施本发明的噪声检测处理系统， 具有以下有益效果： 由于设有单片机、 噪声采集 模块、 前置预处理模块、 数据存储器、 GPS定位模块、 声光报警模块、 按键模块、 显示模块、 无 线通信模块、 云端服务器、 移动终端和供电模块， 无线通信模块为蓝牙模块、 WiFi模块、 GSM 模块、 GPRS

17、模块、 CDMA模块、 CDMA2000模块、 WCDMA模块、 TD-SCDMA模块、 Zigbee模块或LoRa模 块， 本发明具有多种数据传输方式、 能满足用户对多样化通信方式的需求、 提升用户的使用 体验。 附图说明 0015 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 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他的附图。 0016 图1为本发明噪声检测处理系统一个实施例中的结构示意图； 0017 图2为所述实

18、施例中供电模块的电路原理图。 具体实施方式 0018 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 说明书 2/4 页 5 CN 110956794 A 5 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0019 在本发明噪声检测处理系统实施例中， 该噪声检测处理系统的结构示意图如图1 所示。 图1中， 该噪声检测处理系统包括单片机1、 噪声采集模块2、 前置预处理模块3、 数据存 储器4、 GPS定位模

19、块5、 声光报警模块6、 按键模块7、 显示模块8、 无线通信模块9、 云端服务器 10、 移动终端11和供电模块12， 其中， 噪声采集模块2为麦克风， 噪声采集模块2采集原始环 境噪声信号并将其传送给前置预处理模块3进行预处理， 前置预处理模块3将预处理(放大、 滤波和模数转换)后的环境噪声信号发送给单片机1， 数据存储器4与单片机1连接、 用于存 储环境噪声阈值和单片机1发送来的实时值， GPS定位模块5与单片机连1接、 用于采集噪声 采集模块2的地理位置信息， 声光报警模块6与单片机1连接、 用于在单片机1的控制下进行 异常报警。 按键模块7与单片机1连接、 用于设置各项功能， 按键模

20、块7包括开关机按键、 上下 翻页按键和数字锁定按键。 显示模块8与单片机1连接、 用于显示单片机1发送来的预处理后 的环境噪声信号。 0020 单片机1采用的型号为STM32f103， 单片机1用于将收到的实时环境噪声信号存入 数据存储器4并向显示模块8发送控制信号让其显示噪声信息， 还用于从数据存储器4中调 取噪声阈值与实时环境噪声信号进行对比分析， 若实时环境噪声信号不在噪声阈值范围 内， 则单片机1向声光报警模块6发送控制信号进行报警。 单片机1通过无线通信模块9向云 端服务器10发送实时环境噪声信号和地理位置信息， 云端服务器10分析计算接收到的实时 环境噪声信号， 并将分析计算结果通

21、过网络传送给移动终端11。 移动终端11可以是智能手 机或平板电脑。 0021 本实施例中， 无线通信模块9为蓝牙模块、 WiFi模块、 GSM模块、 GPRS模块、 CDMA模 块、 CDMA2000模块、 WCDMA模块、 TD-SCDMA模块、 Zigbee模块或LoRa模块。 通过设置多种无线 通信方式， 不仅可以增加无线通信方式的灵活性， 还能满足不同用户和不同场合的需求。 尤 其是采用LoRa模块时， 其通信距离较远， 且通信性能较为稳定， 适用于对通信质量要求较高 的场合。 本发明具有多种数据传输方式、 能满足用户对多样化通信方式的需求、 提升用户的 使用体验。 0022 本实施

22、例中， 供电模块12与单片机1连接。 图2为本实施例中供电模块的电路原理 图， 图2中， 该供电模块12包括电压输入端Vin、 熔断器FU、 第一电阻R1、 第一电容C1、 第一二 极管D1、 第二二极管D2、 第二电容C2、 第三电容C3、 第一三极管Q1、 第二电阻R2、 第六电阻R6、 第三电阻R3、 第二三极管Q2、 第四电阻R4、 变压器T、 第三二极管D3、 第四电容C4、 第五电阻R5 和电压输出端Vo， 其中， 电压输入端Vin的一端与熔断器FU的一端连接， 熔断器FU的另一端 分别与第一电阻R1的一端和第三电容C3的一端连接， 第一电阻R1的另一端分别与第一电容 C1的一端、

23、 第一三极管Q1的发射极、 第三电阻R3的一端和变压器T的初级线圈的一端连接， 第一电容C1的另一端分别与第一二极管D1的阳极和第二二极管D2的阳极连接， 第一二极管 D1的阴极分别与第二电容C2的一端和变压器T的初级线圈的另一端连接， 第一三极管Q1的 基极通过第六电阻R6分别与第三电阻R3的另一端和第二三极管Q2的发射极连接。 0023 第二二极管D2的阴极分别与第二电容C2的另一端、 第一三极管Q1的集电极、 第二 电阻R2的一端和第二三极管Q2的基极连接， 第二三极管Q2的集电极分别与第四电阻R4的一 端和变压器T的反馈线圈的一端连接， 电压输入端Vin的另一端分别与第三电容C3的另一

24、 说明书 3/4 页 6 CN 110956794 A 6 端、 第二电阻R2的另一端、 第四电阻R4的另一端和变压器T的反馈线圈的另一端连接， 变压 器T的次级线圈的一端分别与第四电容C4的一端、 第五电阻R5的一端和电压输出端Vo的一 端连接， 变压器T的次级线圈的另一端与第三二极管D3的阳极连接， 第三二极管D3的阴极分 别与第四电容C4的另一端、 第五电阻R5的另一端和电压输出端Vo的另一端连接。 0024 本实施例中， 第六电阻R6为限流电阻， 用于对第一三极管Q1的基极电流进行限流 保护。 限流保护的原理如下： 当第一三极管Q1的基极电流较大时， 通过该第六电阻R6可以降 低第一三

25、极管Q1的基极电流的大小， 使其保持在正常工作状态， 而不至于因电流太大导致 烧坏电路中的元器件， 因此电路的安全性和可靠性较高。 值得一提的是， 本实施例中， 第六 电阻R6的阻值为36k。 当然， 在实际应用中， 第六电阻R6的阻值可以根据具体情况进行相 应调整， 也就是第六电阻R6的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。 0025 本实施例中， 第一三极管Q1为NPN型三极管， 第二三极管Q2为NPN型三极管。 当然， 在实际应用中， 第一三极管Q1和第二三极管Q2也可以均为PNP型三极管， 但这时电路的结构 也要相应发生变化。 0026 本实施例中， 该供电模块12还包括第四二极管D

26、4， 第四二极管D4的阳极与第一三 极管Q1的集电极连接， 第四二极管D4的阴极与第二三极管Q2的基极连接。 第四二极管D4为 限流二极管， 用于对第二三极管Q2的基极电流进行限流保护。 限流保护的原理如下： 当第二 三极管Q2的基极电流较大时， 通过该第四二极管D4可以降低第二三极管Q2的基极电流的大 小， 使其保持在正常工作状态， 而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件， 以进一步增 强电路的安全性和可靠性。 值得一提的是， 本实施例中， 第四二极管D4的型号为S-352T。 当 然， 在实际应用中， 第四二极管D4也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。 0027 本实施例中， 该供电

27、模块12还包括第七电阻R7， 第七电阻R7的一端与第一三极管 Q1的发射极连接， 第七电阻R7的另一端与变压器T的初级线圈的一端连接。 第七电阻R7为限 流电阻， 用于进行限流保护。 限流保护的原理如下： 当第七电阻R7所在支路的电流较大时， 通过该第七电阻R7可以降低第七电阻R7所在支路的电流的大小， 使其保持在正常工作状 态， 而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件， 以更进一步增强电路的安全性和可靠 性。 值得一提的是， 本实施例中， 第七电阻R7的阻值为28k。 当然， 在实际应用中， 第七电阻 R7的阻值可以根据具体情况进行相应调整， 也就是第七电阻R7的阻值可以根据具体情况进 行

28、相应增大或减小。 0028 总之， 本实施例中， 由于无线通信模块9可以为蓝牙模块、 WiFi模块、 GSM模块、 GPRS 模块、 CDMA模块、 CDMA2000模块、 WCDMA模块、 TD-SCDMA模块、 Zigbee模块或LoRa模等， 本发明 具有多种数据传输方式、 能满足用户对多样化通信方式的需求、 提升用户的使用体验。 0029 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精 神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说明书 4/4 页 7 CN 110956794 A 7 图1 图2 说明书附图 1/1 页 8 CN 110956794 A 8