【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及声源追踪，尤其涉及一种超标声源追踪系统。
技术介绍
1、随着社会的进步人们对生活质量要求越来越高，噪声的影响也逐渐被人们关注，甚至将环境噪声污染防治工作纳入环境保护规划。
2、目前市面上的声源追踪系统都比较单一，只能检测固定位置的声源，无法追踪移动的声源，同时无法判断声源是由什么产生的。这对噪声污染防治很不利。例如，一种在中国专利文献上公开的“一种声源追踪方法和装置”，其公告号cn109975795a。该方法包括：从定位到的潜在声源中识别出新声源，所述新声源为与当前滤波器通道中的追踪声源不同的声源；如果当前各滤波器通道均被占用，则对每个所述追踪声源进行评价，并根据评价结果选取一追踪声源；将选取的追踪声源从所在滤波器通道删除，以将所述新声源作为追踪声源添加到该滤波器通道。该实施方式能够使新声源出现时能够被及时追踪到，并可根据硬件资源和计算能力设置合适的滤波器通道数量，解决滤波器通道计算资源不足的问题。但是该方案功能单一、灵活性差，只能检测固定位置的声源。
3、现有声源追踪系统主要存在以下缺点：
4、(1)使用固定方位的摄像头，只能检测固定位置的声源。
5、(2)没有连接云平台，需要手动调取数据
技术实现思路
1、本专利技术主要解决现有方案的声源追踪系统功能单一、灵活性差，只能检测固定位置的声源，不能实时上传数据的问题；提供一种超标声源追踪系统，采用mems麦克风，结合可旋转的摄像机，实现声压级和图像的同时记录，实现对移动声
2、本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
3、一种超标声源追踪系统，包括：
4、摄像机单元，包括固定座和旋转镜头，旋转镜头拍摄指定角度的画面图像；
5、mems麦克风阵列单元，围绕摄像机单元整列设置，采集声音信息；
6、mcu控制单元，根据声音信息计算声压级与声源位置，判断是否存在超标噪声；控制摄像机单元旋转至声源位置，拍摄画面图像；
7、云平台，通过网络通信单元与mcu控制单元进行数据交互，将声压级数据、超标噪声的发生时间及画面数据上传到云平台存储，云平台下发指令到mcu控制单元。
8、采用mems麦克风，结合可旋转的摄像机，实现声压级和图像的同时记录，实现对移动声源的追踪；加入了云平台，方便远程控制，如数据调阅、超标声压级设置。
9、作为优选，所述的mems麦克风阵列单元沿摄像机单元的固定座均匀阵列分布，mems麦克风阵列单元固定在摄像机单元上。
10、需要将mems麦克风阵列固定在摄像机上，且不影响摄像机镜头正常转动、不会遮挡摄像机的图像，并且在摄像机镜头转动时，mems麦克风阵列不能转动。
11、作为优选，所述的mems麦克风阵列单元的外壳上设置有用于和摄像机单元的旋转镜头复位点对应的标记点。以确保mems麦克风阵列单元的0°和摄像机单元的0°相对应。
12、作为优选，在mems麦克风阵列单元的电路板上设置凸起标记，在对应位置的mems麦克风阵列单元外壳内部添加凹口。在制作mems麦克风阵列的电路板和mems麦克风阵列的外壳时，要确保尺寸精度不大于±0.2mm。这样保证了mems麦克风阵列的电路板被固定后，不会晃动、移位。可以确保声源位置不会有偏差。
13、作为优选，在mcu控制单元初始化结束后，读取响应时间t1，超标声压级lp1，判断是否有云平台发送的指令；
14、如果云平台发送了指令，判断是否是响应时间改变，若是，则修改响应时间t1；否则判断是否是超标声压级改变，若是，修改超标声压级lp1，否则，运行其他程序块。
15、作为优选，所述的网络通信模块连接有线以太网或者无线网，且网络通信模块配备蓝牙功能。在系统硬件初始化时需要通过蓝牙功能连接app，配置wifi名称、wifi密码、有线网ip地址、云平台ip等初始化操作。
16、作为优选，在mcu控制单元初始化后，等待蓝牙串口中断的响应；
17、若触发蓝牙串口中断，根据指令判断配置内容；
18、若是以太网数据，替换原来的以太网数据，包括以太网的ip地址和网关信息；
19、若是wifi数据，替换原来的wifi数据，包括wifi的名称和wifi的密码信息；
20、若是4g网数据，替换原来的4g网参数，包括不同代理商的特殊信息；
21、若是云平台数据，替换原来的云平台数据，包括云平台的ip地址和端口号，用于连接云平台；将修改后的数据保存在mcu控制单元的flash中。保证断电不丢失，如果没有蓝牙串口中断，直接运行其他程序块。
22、作为优选，mcu控制单元对数据的具体处理方法包括：
23、使用滤波器对原始时域数据进行滤波；排除背景噪声及其他噪声干扰成分，只对某些频率的声音信号进行声源定位分析，滤波器选用fir带通滤波器。
24、计算多通道信号数据的互谱矩阵，将声音信号进行划分，确定fft分析的点数，将多通道信号被划分成n段，每段数据的长度为nfft，对每段数据进行fft，以fft中最大数值对应频率下的频域数据，组成大小为m*m的互谱矩阵，m为麦克风的个数；
25、划分扫描面的扫描点，确定阵列面与扫描面之间的距离d，确定扫描面的大小，根据扫描面的大小对扫描面进行网格划分；
26、计算扫描面与阵列面之间的聚焦矢量，与互谱矩阵相乘，得出每个扫描点上的声压级大小，选择最大的声压级输出并输出扫描点的位置。
27、本专利技术的有益效果是：
28、1.采用mems麦克风，简化硬件电路。
29、2.添加了摄像机，可以实现声压级和图像的同时记录。
30、3.摄像头镜头可以旋转，实现对移动声源的追踪。
31、4.加入了云平台，方便远程控制，如数据调阅、超标声压级设置。
32、5.添加了云平台数据存储功能，可以存储更多的数据。
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1.一种超标声源追踪系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种超标声源追踪系统，其特征在于，所述的MEMS麦克风阵列单元沿摄像机单元的固定座均匀阵列分布，MEMS麦克风阵列单元固定在摄像机单元上。
3.根据权利要求1或2所述的一种超标声源追踪系统，其特征在于，所述的MEMS麦克风阵列单元的外壳上设置有用于和摄像机单元的旋转镜头复位点对应的标记点。
4.根据权利要求3所述的一种超标声源追踪系统，其特征在于，在MEMS麦克风阵列单元的电路板上设置凸起标记，在对应位置的MEMS麦克风阵列单元外壳内部添加凹口。
5.根据权利要求1所述的一种超标声源追踪系统，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的一种超标声源追踪系统，其特征在于，所述的网络通信模块连接有线以太网或者无线网，且网络通信模块配备蓝牙功能。
7.根据权利要求1或6所述的一种超标声源追踪系统，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的一种超标声源追踪系统，其特征在于，MCU控制单元对数据的具体处理方法包括：
【技术特征摘要】
1.一种超标声源追踪系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种超标声源追踪系统，其特征在于，所述的mems麦克风阵列单元沿摄像机单元的固定座均匀阵列分布，mems麦克风阵列单元固定在摄像机单元上。
3.根据权利要求1或2所述的一种超标声源追踪系统，其特征在于，所述的mems麦克风阵列单元的外壳上设置有用于和摄像机单元的旋转镜头复位点对应的标记点。
4.根据权利要求3所述的一种超标声源追踪系统，其特征在于，在mems麦克风阵列单元...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈毅，毛志德，张静，丁凯，阚雪珍，
申请(专利权)人：杭州爱华仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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