[发明专利]一种基于无人机的城市噪声污染监测装置及监测方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种基于无人机的城市噪声污染监测装置及监测方法，属于环境监测技术领域。

背景技术：

近年来，噪声污染已经引起人们广泛关注，特别是在大城市中，机器隆隆、马达轰鸣不在是工业发达的象征。噪声它无形、无色也无味，是一种感觉公害，它像恶魔一样吞噬着人们的健康，有人把它称为“无形杀手”。当代的噪声污染日益严重，“噪声病”的发病率与日俱增，甚至被视为一种新的致人死命的慢性毒药。一般来说，声强在30分贝左右时，人们的休息不会受到影响，当声强达到50分贝以上时，就会影响睡眠。长时间接触噪声，会使大脑皮层的兴奋和抑制的平衡状态失调，形成牢固的兴奋灶直接影响支配内脏的植物神经发生功能紊乱，进而引起头痛、头晕、失眠、记忆力减退，反应迟钝，精神压抑等一系列症状。当环境中的噪声持续在70-80分贝时，会引发冠心病、脑血管破裂等多种疾病。如果噪声达到90-120分贝时，片刻就会使人暂时耳聋。有人做过这样的测试，站在喷气发动机5米内听到的声音会很快变成聋子，爆发脑溢血或心脏骤停。因此，噪声已被世人公认仅次与大气污染和水污染的第三大公害，控制噪声污染已成为当务之急。

我国先后制定了《环境保护法》、《城市区域环境噪声标准》、《噪声污染防治条例》、《工业企业噪声卫生标准》、《城市交通噪声测试规范》等。

及时、准确地掌握城市噪声现状，分析其变化趋势和规律；了解各类噪声源的污染程度和范围，为城市噪声管理、治理和科学研究提供系统的监测资料。

目前城市环境噪声测量方法包括：城市区域环境噪声监测、城市交通噪声监测、城市环境噪声长期监测和城市环境中扰民噪声源的调查测试等。基本测量仪器为精密声级计或普通声级计。将要普查测量的城市分成等距离网格（例如500m×500m），测量点设在每个网格中心，若中心点的位置不宜测量（如房顶、污沟、禁区等），可移到旁边能够测量的位置。网格数不应少于100个。测量：测量时一般应选在无雨、无雪时（特殊情况除外），声级计应加风罩以避免风噪声干扰，同时也可保持传声器清洁。四级以上大风应停止测量。声级计可以手持或固定在三角架上。传声器离地面高1.2米。放在车内的，要求传声器伸出车外一定距离，尽量避免车体反射的影响，与地面距离仍保持1.2米左右。测量的量是一定时间间隔（通常为5秒）的A声级瞬时值，动态特性选择慢响应。测量时间：分为白天（6：00-22：00）和夜间（22：00-6：00）两部分。测点选择：测点选在受影响者的居住或工作建筑物外1米，传声器高于地面1.2m以上的噪声影响敏感处。传声器对准声源方向，附近应没有别的障碍物或反射体，无法避免时应背向反射体，应避免围观人群的干扰。测点附近有什么固定声源或交通噪声干扰时，应加以说明。这种测量方式耗费的人力比较大，并且在底面测量的方式受到人群的干扰导致测量结果不准确。

发明内容：

本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种基于无人机的城市噪声污染监测装置及监测方法，减少测量人力的投入同时能够减少人为干扰，为城市噪声治理提供科学的可行依据。

上述的目的通过以下技术方案实现：

一种基于无人机的城市噪声污染监测装置，包括空中飞行模块和与空中飞行模块进行通信的地面控制模块，所述的空中飞行模块上设置有噪声测试仪和GPS定位模块，所述的噪声测试仪和GPS定位模块连接中央处理器，所述的中央处理器连接空中收发天线。

所述的基于无人机的城市噪声污染监测装置，所述的空中飞行模块采用无人机，包括机体、动力装置、供电模块及设置在机体上的所述的中央处理器、噪声测试仪和GPS定位模块。

所述的基于无人机的城市噪声污染监测装置，所述的地面控制模块包括工控机，所述的工控机连接地面收发天线，所述的空中飞行模块与所述的地面控制模块通过空中收发天线和地面收发天线进行无线电通信。

所述的基于无人机的城市噪声污染监测装置，所述的噪声测试仪采用BR-ZS噪声监测仪。

用上述基于无人机的城市噪声污染监测装置进行城市噪声污染监测的方法，该方法包括：通过工控机控制无人机进行巡回取样监测，无人机在空中飞行的过程中噪声测试仪根据飞行路线按照栅格点取样的方式监测噪声数据，并将检测的数据发送到地面控制模块，同时GPS定位模块定位取样点的地理位置发送到地面控制模块，地面控制模块将取样点的位置和检测到的数据对应起来，然后根据不同的取样点的位置距离地面的直线距离综合声音衰减模型计算地面噪声强度，为环境监测提供依据。