【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水体施工噪声测量预警，具体涉及一种用于保护江豚的水体施工过程中的水下噪声预警系统。
技术介绍
1、江豚为一种完全依赖水下声波探测以及通信进行生存繁衍的动物，对于中下游水下声环境或声景变化具有高度敏感性，因此在进行水体施工过程中需要对施工所造成的声污染进行严格的监测管理，防止施工产生的噪声对江豚生存环境进行影响。
2、在现有技术中对水下施工产生的噪声进行监测预警时，将采集到的局部时序范围内的噪声数据与预设的预警阈值进行对比，根据对比结果判断是否反馈预警信号。在对比过程中用于对比的局部时序范围为固定范围，导致异常预警的灵活性较差，会出现预警过于敏感，频繁地预警造成水体施工进度受到影响。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中用于噪声预警所采集到的时序范围固定导致预警灵活性较差的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种用于保护江豚的水体施工过程中的水下噪声预警系统，所采用的技术方案具体如下：
2、本专利技术提出了一种用于保护江豚的水体施工过程中的水下噪声预警系统，所述系统包括：
3、声音数据采集模块，用于获取实时时刻之前的初始水上噪声数据和初始水下噪声数据，以及实时时刻的江豚声音数据；
4、噪声数据截取模块，用于根据所述江豚声音数据获得的江豚数量以及江豚距离获得数据截取范围；根据所述数据截取范围在实时时刻分别对所述初始水上噪声数据和所述初始水下噪声数据进行截取，依次获得待分析水上噪声数据和待分析水下噪声数据；
5、噪声
6、噪声数据预警模块，用于根据所述采集范围在实时时刻之后继续采集数据，获得噪声判断数据；根据噪声判断数据中的噪声值进行噪声预警。
7、进一步地，所述数据截取范围的获取方法包括：
8、将所述江豚数量与所述江豚距离的比值向上取整获得截取系数；将截取系数乘上预设单位时序长度，获得所述数据截取范围。
9、进一步地，所述相关性的获取方法包括：
10、所述待分析水上噪声数据和所述待分析水下噪声数据由多条预设单位时序长度的数据段构成；
11、在时序上对每个位置的数据段赋予第一时序权重；越靠近实时时刻的数据段的所述第一时序权重越大；
12、在所述待分析水上噪声数据和所述待分析水下噪声数据之间，获得时序上相同位置的数据段的相关系数；根据所述第一时序权重将所有位置的数据段的相关系数进行加权求平均，获得所述相关性。
13、进一步地，所述整合数据的获取方法包括：
14、若所述相关性大于预设相关性阈值，则将所述待分析水上噪声数据和所述待分析水下噪声数据共同作为所述整合数据；
15、若所述相关性不大于预设相关性阈值，则将所述待分析水下噪声数据作为所述整合数据。
16、进一步地，所述采集范围的获取方法包括：
17、获取所述待分析水上噪声数据的水上噪声趋势特征和所述待分析水下噪声数据的水下噪声趋势特征；分别将所述水上噪声趋势特征和所述水下噪声趋势特征进行数据映射，依次获得第一映射值和第二映射值；
18、若所述整合数据中包括所述待分析水上噪声数据和所述待分析水下噪声数据，则将所述第一映射值和所述第二映射值根据预设第一加权权重进行加权求和后进行向上取整，获得采集系数；所述第一映射值的第一加权权重小于所述第二映射值的第一加权权重；
19、若所述整合数据中仅包括所述待分析水下噪声数据，则将所述第一映射值向上取整，获得采集系数；
20、将所述采集系数乘上预设单位时序长度，获得所述采集范围。
21、进一步地，利用数据趋势特征获取方法获得所述水上噪声趋势特征和水下噪声趋势特征；所述数据趋势特征获取方法包括：
22、在所述待分析水上噪声数据和所述待分析水下噪声数据任选一个作为待处理噪声数据，对待处理噪声数据进行趋势项分解，获得趋势项中各个数据点对应的趋势值，利用噪声趋势特征公式获得待处理噪声数据对应的噪声趋势特征，所述噪声趋势特征公式包括：
23、；为待处理噪声数据对应的噪声趋势特征，为待处理噪声数据中的数据段数量，为待处理噪声数据中第段数据段的趋势值均值，为待处理噪声数据中第段数据段的趋势值标准差，为趋势项中第段数据段中最大趋势值对应的时间，为趋势项中第段数据段中最小趋势值对应的时间，为趋势项中第段数据段中最大趋势值，趋势项中第段数据段中最小趋势值，为待处理噪声数据的趋势值均值，为待处理噪声数据的趋势值标准差，为趋势项中整个待处理噪声数据中最大趋势值对应的时间，为趋势项中整个待处理噪声数据中最小趋势值对应的时间，为趋势项中整个待处理噪声数据中最大趋势值，为趋势项中整个待处理噪声数据中最小趋势值。
24、进一步地，将所述水上噪声趋势特征和所述水下噪声趋势特征进行数据映射的映射公式包括：
25、；其中为映射值，为待映射的参数。
26、进一步地，所述噪声判断数据的获取方法包括：
27、获取实时时刻之后所述采集范围内的最新水上噪声数据和最新水下噪声数据；获得最新水上噪声数据和最新水下噪声数据之间的相关性；
28、若所述相关性大于预设相关性阈值，则将所述最新水上噪声数据和所述最新水下噪声数据根据预设第二加权权重进行加权求和，获得所述噪声判断数据；所述最新水上噪声数据的第二加权权重小于所述最新水下噪声数据的第二加权权重；
29、若所述相关性不大于预设相关性阈值，则将所述最新水下噪声数据作为所述噪声判断数据。
30、进一步地，所述根据噪声判断数据中的噪声值进行噪声预警，包括：
31、在时序上对所述噪声判断数据上每个数据点赋予第二时序权重；越远离实时时刻的数据点的所述第二时序权重越大；
32、将噪声判断数据上数据点的噪声值根据所述第二时序权重进行加权求平均，获得判断噪声值；当所述判断噪声值大于预设预警阈值时进行噪声预警。
33、进一步地，所述预警阈值包括春夏季预警阈值和秋冬季预警阈值；所述春夏季预警阈值设置为189分贝，所述秋冬季预警阈值设置为142分贝。
34、本专利技术具有如下有益效果：
35、本专利技术实施例同时获取水上噪声、水下噪声和江豚声音三种声音数据，实现多点位的声音数据获取。考虑到在噪声数据分析过程中以固定局部时序范围截取分析数据会造成异常检测的不灵活，因此本专利技术实施例首先根据江豚声音数据获得的江豚信息获得截取范围并向前截取数据，获得待分析的数据；进一步考虑到水下和水上的噪声数据对应江豚生存的影响程度不同，基于两类数据的相关性进行数据整合获得整合数据，考虑到水体施工过程中的噪声数据应当为一个持续的数据，即一个范围内的变化趋势会影响到下个范围，因此基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于保护江豚的水体施工过程中的水下噪声预警系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于保护江豚的水体施工过程中的水下噪声预警系统，其特征在于，所述数据截取范围的获取方法包括：
3.根据权利要求1所述的一种用于保护江豚的水体施工过程中的水下噪声预警系统，其特征在于，所述相关性的获取方法包括：
4.根据权利要求3所述的一种用于保护江豚的水体施工过程中的水下噪声预警系统，其特征在于，所述整合数据的获取方法包括：
5.根据权利要求4所述的一种用于保护江豚的水体施工过程中的水下噪声预警系统，其特征在于，所述采集范围的获取方法包括：
6.根据权利要求5所述的一种用于保护江豚的水体施工过程中的水下噪声预警系统，其特征在于，利用数据趋势特征获取方法获得所述水上噪声趋势特征和水下噪声趋势特征；所述数据趋势特征获取方法包括：
7.根据权利要求6所述的一种用于保护江豚的水体施工过程中的水下噪声预警系统，其特征在于，将所述水上噪声趋势特征和所述水下噪声趋势特征进行数据映射的映射公式包括：
8
9.根据权利要求1所述的一种用于保护江豚的水体施工过程中的水下噪声预警系统，其特征在于，所述根据噪声判断数据中的噪声值进行噪声预警，包括：
10.根据权利要求9所述的一种用于保护江豚的水体施工过程中的水下噪声预警系统，其特征在于，所述预警阈值包括春夏季预警阈值和秋冬季预警阈值；所述春夏季预警阈值设置为189分贝，所述秋冬季预警阈值设置为142分贝。
...【技术特征摘要】
1.一种用于保护江豚的水体施工过程中的水下噪声预警系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于保护江豚的水体施工过程中的水下噪声预警系统，其特征在于，所述数据截取范围的获取方法包括：
3.根据权利要求1所述的一种用于保护江豚的水体施工过程中的水下噪声预警系统，其特征在于，所述相关性的获取方法包括：
4.根据权利要求3所述的一种用于保护江豚的水体施工过程中的水下噪声预警系统，其特征在于，所述整合数据的获取方法包括：
5.根据权利要求4所述的一种用于保护江豚的水体施工过程中的水下噪声预警系统，其特征在于，所述采集范围的获取方法包括：
6.根据权利要求5所述的一种用于保护江豚的水体施工过程中的水下噪声预警系统，其特征在于，利用数据趋势特征获取方法获得所述水上噪...
【专利技术属性】
技术研发人员：梅志刚，王克雄，陈小红，王丁，
申请(专利权)人：中国科学院水生生物研究所，
类型：发明
国别省市：
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