(19)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 202211289956.9 (22)申请日 2022.10.21 (71)申请人 金叶仪器 （山东） 有限公司 地址 272000 山东省济宁市任城区许庄街 道新城发展B座12层 (72)发明人 张小坤　 (74)专利代理 机构 济宁汇景知识产权代理事务 所(普通合伙) 37254 专利代理师 葛玉彬 (51)Int.Cl. G10L 25/51(2013.01) G10L 15/08(2006.01) G10L 15/04(2013.01) H04L 69/04(2022.01) G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 一种用于城市噪声污染的噪声在线监测系 统 (57)摘要 本发明涉及数据 识别处理技术领域， 具体涉 及一种用于城市噪声污染的噪声在线监测系统； 该系统包括数据采集及分段模块、 数据分类模 块、 数据压缩模块和噪声监测模块； 数据采集及 分段模块用于将音频的原始数据划分为至少一 个初始分段数据， 数据分类模块用于计算每个数 据的重要度并根据数据的重要度将每个初始分 段数据划分为至少一个线 段， 利用每个线段的斜 率将线段对应的原始数据划分为近似相等数据 和趋势变化数据， 数据压缩模块用于对近似相等 数据和趋势变化数据分别压缩处理得到压缩数 据， 通过噪声监测模块对压缩数据传输分析， 确 定噪声污染程度； 在保留了数据信息的完整性的 同时提高了数据压缩的效率。 权利要求书2页 说明书10页 附图1页 CN 115359807 A 2022.11.18 CN 115359807 A 1.一种用于城市噪声污染的噪声在线监测系统， 其特 征在于， 该系统包括以下模块： 数据采集及分段模块， 用于获取城市中每个区域的音频的原始数据， 对所述原始数据 进行分段 得到至少一个初始分段 数据； 数据分类模块， 用于以预设相邻范围获取所述初始分段数据中每个数据的邻近区域， 根据所述邻近区域计算每个数据的重要度， 基于每个数据的重要度得到对应数据的权重； 基于每个初始分段数据中所有 数据的权重的均值设定阈值， 根据所述阈值将对应初始分段 数据划分为近似相等数据和趋势变化数据； 数据压缩模块， 用于计算每个近似相等数据中所有数据的均值， 对所述均值四舍五入 得到第一压缩值， 将近似相等数据中每个数据更新为所述第一压缩值， 以得到压缩后的近 似相等数据记为第一压缩数据； 计算趋势变化数据中每个数据与对应线段上每个数据的差 值， 以所述差值作为趋势变化数据中对应数据的第二压缩值， 将趋势变化数据中所有数据 更新为对应的第二压缩值， 以得到 压缩后的趋势变化数据记为第二压缩数据； 噪声监测模块， 用于将第一压缩数据和第二压缩数据传输至噪声监测系统中， 以确定 噪声污染程度。 2.根据权利要求1所述的一种用于城市噪声污染的噪声在线监测系统， 其特征在于， 所 述数据采集及分段模块中对所述原始数据进 行分段得到至少一个初始分段数据的方法， 包 括： 设置预设起始长度， 根据所述预设起始长度对所述原始数据进行分段得到第一数据 段， 计算所述第一数据段的分段效果； 不断增加所述预设起始长度的长度得到不同的分段长度， 利用不同的分段长度对所述 原始数据进行分段得到不同长度的第一数据段， 获取每个分段长度的第一数据段对应的分 段效果， 所述分段效果最大时对应的分段长度为最佳长度， 所述最佳长度对应的第一数据 段为第一个初始分段 数据； 若所述原始数据中除第 一个初始分段数据外还存在剩余数据， 以所述预设起始长度为 起始， 不断增加所述预设起始长度的长度对剩余数据进行分段得到不同长度的第二数据 段， 选取分段效果最大的第二数据段为第二个初始分段数据， 以此类推， 直至将所述原始数 据全部分段完成得到对应的初始分段 数据。 3.根据权利要求2所述的一种用于城市噪声污染的噪声在线监测系统， 其特征在于， 所 述数据采集及分段模块中计算所述第一数据段的分段效果的方法， 包括： 获取所述第 一数据段中的数据的最大值与最小值的差值， 以及所述第 一数据段中所有 数据的均值， 根据所述均值得到所述第一数据段中所有数据的标准差； 获取所述差值、 所述均值以及所述标准差的乘积结果， 将所述乘积结果的倒数与所述 第一数据段对应的分段长度相乘得到所述分段效果。 4.根据权利要求1所述的一种用于城市噪声污染的噪声在线监测系统， 其特征在于， 所 述数据分类模块中根据所述邻近区域计算每 个数据的重要度的方法， 包括： 以任意数据为目标数据， 获取所述目标数据与其对应的邻 近区域中每个数据的差值绝 对值， 计算所述目标数据与其对应的邻近区域中所有数据的差值绝对值的均值， 均值与目 标数据的乘积结果 为所述目标 数据的重要度。 5.根据权利要求1所述的一种用于城市噪声污染的噪声在线监测系统， 其特征在于， 所权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115359807 A 2述数据分类模块中基于每 个数据的重要度得到对应数据的权 重的方法， 包括： 对当前初始分段数据中所有数据的重要度进行归一化， 每个数据对应的归一化后的重 要度为对应数据的权 重。 6.根据权利要求1所述的一种用于城市噪声污染的噪声在线监测系统， 其特征在于， 所 述数据分类模块中基于每个初始分段数据中所有数据的权重的均值设定阈值的方法， 包 括： 获取当前初始分段数据中所有数据的权重的平均值， 以权重的平均值的倒数与预设基 准值的乘积结果作为当前初始分段 数据的阈值。 7.根据权利要求6所述的一种用于城市噪声污染的噪声在线监测系统， 其特征在于， 所 述数据分类模块中根据所述阈值将对应初始分段数据划分为近似相等数据和趋势变化数 据的方法， 包括： 根据所述阈值将对应初始分段数据划分为至少一个近似数据， 每个所述近似数据对应 一个线段； 获取每个线段对应的斜率， 根据所述斜率将每个线段对应的初始分段数据中的数据划 分为近似相等数据和趋势变化数据。 8.根据权利要求7所述的一种用于城市噪声污染的噪声在线监测系统， 其特征在于， 所 述数据分类模块中根据所述阈值将对应初始分段数据划分为至少一个近似 数据的方法， 包 括： 以当前初始分段数据中第 一个数据与最后一个数据之间的连线得到线段； 计算当前初 始分段数据中每个数据到所述线段的垂 直距离， 当所有数据对应的垂直距离中的最大值大 于所述阈值时， 以垂直距离中的最大值所对应的数据的位置作为目标位置； 以当前初始分段数据中第一个数据与所述目标位置的数据之间的连线得到第一条线 段， 以所述目标位置的数据与当前初始分段数据中最后一个数据之 间的连线得到第二条线 段； 计算第一条线段对应数据到第一条线段 的垂直距离的最大值， 判断最大值是否大于所 述阈值， 若 是， 则对第一条线 段继续分割； 计算第二条线段对应数据到第二条线段的垂 直距 离的最大值， 判断最大值是否大于所述阈值， 若 是， 则对第二条线 段继续分割； 以此类推， 直 至所有线段对应数据到线段的垂 直距离的最大值不大于所述阈值时， 得到 当前初始分段数 据的至少一个线段； 每条线段 上的所有数据构成所述近似数据。 9.根据权利要求8所述的一种用于城市噪声污染的噪声在线监测系统， 其特征在于， 所 述数据分类模块中根据所述斜率将每个线段对应的初始分段数据中的数据划分为近似相 等数据和趋势变化数据的方法， 包括： 获取当前线段对应的初始分段数据中所有数据的权重的均值， 计算所述均值与 稳定常 数的求和结果作为分母， 以设定常数和所述分母的比值作为区分阈值； 当前线段的斜率小于所述区分阈值 时， 当前线段对应的初始分段数据中的数据为近似 相等数据； 当前线段 的斜率不小于所述区分阈值时， 当前线段对应的初始分段数据中的数 据为趋势变化数据。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115359807 A 3