CN108414020A - 一种施工现场环境监测*** - Google Patents

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***昊
张必成
高赛赛
高金星
张韩阳
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Abstract

本发明创造提供一种施工现场环境监测***，利用声音传感器、粉尘浓度传感器对施工现场环境质量进行监测，与此同时，在环境监测装置中设置振动传感器，当测得振动值大于预设振动阈值时，中央处理器控制信号触发器发出图像采集触发信号至图像采集装置，图像采集装置开始采集环境监测装置周围的图像信息，并对图像采集装置采集的环境监测装置周围的图像进行图像处理，并将处理后的图像传输至中央处理器，中央处理器通过接收到的图像处理装置输出的图像信息判断环境监测装置是否在人为干扰情况下运行，若是，则报警装置发出警报信息。

Description

一种施工现场环境监测***
技术领域
本发明创造涉及智能测试领域，尤其涉及一种施工现场环境监测***。
背景技术
随着工业化和城市化的迅速发展，随之而来也带来了环境污染的问题，人们需要及时获知自己工作、居住的环境质量是否达标，以便合理安排出行，同时，政府也在时刻关注城市环境质量，以便于对城市的整体规划进行有效、合理安排。因此，对城市环境质量的监测显得尤为重要。
施工现场的主要污染为噪声污染和粉尘污染，不仅影响工作人员的身体健康，也会对周边环境产生影响，目前，环境监测装置一般放置在施工现场，以监测施工现场环境是否符合国家标准，但是，有些企业为了降低成本，躲避惩罚，人为的对施工现场的环境监测装置进行干扰，例如对环境监测装置的传感器进行破坏等，因此，为了能客观、真实的对施工的环境进行监测，需要能够有效防止人为的对环境监测装置进行干扰的现象。
发明内容
为了克服上述问题，本发明创造提供一种施工现场环境监测***，利用声音传感器和粉尘浓度传感器对施工现场环境质量进行监测，与此同时，在环境监测装置中设置振动传感器，当测得振动值大于预设振动阈值时，中央处理器控制信号触发器发出图像采集触发信号至图像采集装置，图像采集装置开始采集环境监测装置周围的图像信息，并对图像采集装置采集的环境监测装置周围的图像进行图像处理，并将处理后的图像传输至中央处理器，中央处理器通过接收到的图像处理装置输出的图像信息判断环境监测装置是否在人为干扰情况下运行，若是，则报警装置发出警报信息。
本发明创造采用的技术方案是：一种施工现场环境监测***，所述环境监测***包括环境监测装置、监控中心和移动客户端；所述环境监测装置包括声音传感器、粉尘浓度传感器、振动传感器、中央处理器、信号触发器、图像采集装置、图像处理装置、报警装置以及无线通信装置。
声音传感器、粉尘浓度传感器以及振动传感器分别与中央处理器连接，无线通信装置和报警装置分别和中央处理器连接，监控中心和移动客户端分别与无线通信装置无线连接，图像处理装置的输入端与图像采集装置的输出端连接，图像处理装置的输出端与中央处理器的输入端连接，信号触发器的输入端与中央处理器的输出端连接，信号触发器的输出端与图像采集装置的输入端连接。
图像处理装置包括图像亮度增强模块、图像锐化处理模块、图像去噪处理模块以及图像平滑处理模块；图像亮度增强模块的输入端与图像采集装置的输出端连接，图像亮度增强模块的输出端与图像锐化处理模块的输入端连接，图像锐化处理模块的输出端与图像去噪处理模块的输入端连接，图像去噪处理模块的输出端与图像平滑处理模块的输入端连接，图像平滑处理模块的输出端与中央处理器的输入端连接。
进一步地，图像采集装置为CCD图像采集传感器或视频图像采集卡。
进一步地，在使用图像亮度增强模块对图像采集装置采集的图像进行图像亮度增强处理时，将图像采集装置传输至图像处理装置的图像定义为二维函数f(x,y)，其中x、y是空间坐标，对图像f(x,y)进行图像亮度增强处理，经过亮度增强后的图像二维函数为g(x,y)，其中，
g(x，y)＝Clg[f(x，y)+f(x+1，y)+f(x，y+1)+f(x，y-1)+f(x-1，y)+1]，c为比例常数。
进一步地，在使用图像锐化处理模块对图像g(x,y)进行图像锐化处理时，经过锐化处理后图像二维函数为h(x,y)，其中，
进一步地，在使用图像去噪处理模块对图像h(x,y)进行图像去噪处理时，经过去噪处理后图像二维函数为p(x,y)，其中，
p(x，y)＝2h(x，y)-h(x+1，y)-h(x-1，y)-3h(x，y+1)+h(x，y-1)。
进一步地，在使用图像平滑处理模块对图像p(x,y)进行图像平滑处理时，经过平滑处理后图像二维函数为u(x,y)，平滑函数为s(x,y)，其中，
u(x，y)＝p(x，y)*s(x，y)，﹡为卷积符号，σ为自定义可调常数，平滑的作用是通过σ来控制的。
进一步地，振动传感器用于监测环境监测装置的振动值，并将测得的振动值传输至中央处理器，当测得振动值大于预设振动阈值时，中央处理器控制信号触发器发出图像采集触发信号至图像采集装置，图像采集装置在接收到触发信号后开始采集环境监测装置周围的图像信息，图像处理装置对图像采集装置采集的环境监测装置周围的图像进行图像处理，并将处理后的图像传输至中央处理器。
中央处理器通过接收到的图像处理装置输出的图像信息判断环境监测装置是否在人为干扰情况下运行，若是，则中央处理器控制报警装置发出警报信息。
进一步地，环境监测装置还包括显示装置，显示装置与中央处理器连接。
声音传感器采集施工现场的声音信号，粉尘浓度传感器采集施工现场的粉尘浓度信号，将声音信号和粉尘浓度信号传输至中央处理器，中央处理器并对声音信号和粉尘浓度信号依次进行A/D转换、信号放大处理和滤波处理，并将处理后的信号数值显示在显示装置上。
进一步地，无线通信装置将中央处理器中的声音传感器的数据、粉尘浓度传感器的数据、振动传感器的数据以及图像处理装置处理后的图像信息传输至监控中心和移动客户端。
进一步地，移动客户端为手机。
与现有技术相比，本发明创造具有如下的有益效果：
(1)本发明创造提供的施工现场环境监测***中使用声音传感器和粉尘浓度传感器对施工现场的环境质量进行监测，可有效地反应施工现场环境质量，并使用中央处理器对声音信号和粉尘浓度信号依次进行A/D转换、信号放大处理和滤波处理，并将处理后的信号数值显示在显示装置上，可直观、准确获知施工现场环境质量情况。
(2)本发明创造提供的施工现场环境监测***中设置振动传感器，当测得振动值大于预设振动阈值时，中央处理器控制信号触发器发出图像采集触发信号至图像采集装置，图像采集装置开始采集环境监测装置周围的图像信息，并对图像采集装置采集的环境监测装置周围的图像进行图像处理，并将处理后的图像传输至中央处理器，中央处理器通过接收到的图像处理装置输出的图像信息判断环境监测装置是否在人为干扰情况下运行，若是，则报警装置发出警报信息，能够有效防止人为的对环境监测装置进行干扰的现象。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明创造的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明创造的施工现场环境监测***示意图。
图2为本发明创造的图像处理装置的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明创造的环境监测***进行详细说明。
如图1所示，本发明创造提供一种施工现场环境监测***，环境监测***包括环境监测装置、监控中心和移动客户端；所述环境监测装置包括声音传感器、粉尘浓度传感器、振动传感器、中央处理器、信号触发器、图像采集装置、图像处理装置、报警装置以及无线通信装置。
声音传感器、粉尘浓度传感器以及振动传感器的输出端分别与中央处理器的输入端连接，无线通信装置和报警装置的输入端分别和中央处理器的输出端连接，监控中心和移动客户端分别与无线通信装置无线连接，图像处理装置的输入端与图像采集装置的输出端连接，图像处理装置的输出端与中央处理器的输入端连接，信号触发器的输入端与中央处理器的输出端连接，信号触发器的输出端与图像采集装置的输入端连接。
如图2所示，图像处理装置包括图像亮度增强模块、图像锐化处理模块、图像去噪处理模块以及图像平滑处理模块。图像亮度增强模块的输入端与图像采集装置的输出端连接，图像亮度增强模块的输出端与图像锐化处理模块的输入端连接，图像锐化处理模块的输出端与图像去噪处理模块的输入端连接，图像去噪处理模块的输出端与图像平滑处理模块的输入端连接，图像平滑处理模块的输出端与中央处理器的输入端连接。
具体地，图像采集装置为CCD图像采集传感器或视频图像采集卡。
具体地，在使用图像亮度增强模块对图像采集装置采集的图像进行图像亮度增强处理时，将图像采集装置传输至图像处理装置的图像定义为二维函数f(x,y)，其中x、y是空间坐标，对图像f(x,y)进行图像亮度增强处理，经过亮度增强后的图像二维函数为g(x,y)，其中，
g(x，y)＝Clg[f(x，y)+f(x+1，y)+f(x，y+1)+f(x，y-1)+f(x-1，y)+1]，c为比例常数。
具体地，在使用图像锐化处理模块对图像g(x,y)进行图像锐化处理时，经过锐化处理后图像二维函数为h(x,y)，其中，
具体地，在使用图像去噪处理模块对图像h(x,y)进行图像去噪处理时，经过去噪处理后图像二维函数为p(x,y)，其中，
p(x，y)＝2h(x，y)-h(x+1，y)-h(x-1，y)-3h(x，y+1)+h(x，y-1)。
具体地，在使用图像平滑处理模块对图像p(x,y)进行图像平滑处理时，经过平滑处理后图像二维函数为u(x,y)，平滑函数为s(x,y)，其中，
u(x，y)＝p(x，y)*s(x，y)，﹡为卷积符号，σ为自定义可调常数，平滑的作用是通过σ来控制的。
具体地，图像处理装置使用改进的图像处理算法对图像采集装置采集的图像进行优化处理，改进的图像处理算法具体包括如下步骤：
步骤1：使用图像亮度增强模块对图像采集装置采集的图像进行图像亮度增强处理，将图像采集装置传输至图像处理装置的图像定义为二维函数f(x,y)，其中x、y是空间坐标，对图像f(x,y)进行图像亮度增强处理，经过亮度增强后的图像二维函数为g(x,y)，其中，
g(x，y)＝Clg[f(x，y)+f(x+1，y)+f(x，y+1)+f(x，y-1)+f(x-1，y)+1]，c为比例常数；
步骤2：使用图像锐化处理模块对图像g(x,y)进行图像锐化处理，经过锐化处理后图像二维函数为h(x,y)，其中，
步骤3：使用图像去噪处理模块对图像h(x,y)进行图像去噪处理，经过去噪处理后图像二维函数为p(x,y)，其中，
p(x，y)＝2h(x，y)-h(x+1，y)-h(x-1，y)-3h(x，y+1)+h(x，y-1)；
步骤4：使用图像平滑处理模块对图像p(x,y)进行图像平滑处理，经过平滑处理后图像二维函数为u(x,y)，平滑函数为s(x,y)，其中，
u(x，y)＝p(x，y)*s(x，y)，﹡为卷积符号，σ为自定义可调常数，平滑的作用是通过σ来控制的。
具体地，振动传感器用于监测环境监测装置的振动值，并将测得的振动值传输至中央处理器，当测得振动值大于预设振动阈值时，中央处理器控制信号触发器发出图像采集触发信号至图像采集装置，图像采集装置在接收到触发信号后开始采集环境监测装置周围的图像信息，图像处理装置对图像采集装置采集的环境监测装置周围的图像进行图像处理，并将处理后的图像传输至中央处理器。
中央处理器通过接收到的图像处理装置输出的图像信息判断环境监测装置是否在人为干扰情况下运行，若是，则中央处理器控制报警装置发出警报信息。
具体地，环境监测装置还包括显示装置，显示装置与中央处理器连接。
声音传感器采集施工现场的声音信号，粉尘浓度传感器采集施工现场的粉尘浓度信号，将声音信号和粉尘浓度信号传输至中央处理器，中央处理器并对声音信号和粉尘浓度信号依次进行A/D转换、信号放大处理和滤波处理，并将处理后的信号数值显示在显示装置上。
具体地，无线通信装置将中央处理器中的声音传感器的数据、粉尘浓度传感器的数据、振动传感器的数据以及图像处理装置处理后的图像信息传输至监控中心和移动客户端。
具体地，移动客户端为手机。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明创造进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明创造技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明创造的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种施工现场环境监测***，其特征在于，所述环境监测***包括环境监测装置、监控中心和移动客户端；所述环境监测装置包括声音传感器、粉尘浓度传感器、振动传感器、中央处理器、信号触发器、图像采集装置、图像处理装置、报警装置以及无线通信装置；
所述声音传感器、所述粉尘浓度传感器以及所述振动传感器分别与所述中央处理器连接，所述无线通信装置和所述报警装置分别和所述中央处理器连接，所述监控中心和所述移动客户端分别与所述无线通信装置无线连接，所述图像处理装置的输入端与所述图像采集装置的输出端连接，所述图像处理装置的输出端与所述中央处理器的输入端连接，所述信号触发器的输入端与所述中央处理器的输出端连接，所述信号触发器的输出端与所述图像采集装置的输入端连接；
所述图像处理装置包括图像亮度增强模块、图像锐化处理模块、图像去噪处理模块以及图像平滑处理模块；所述图像亮度增强模块的输入端与所述图像采集装置的输出端连接，所述图像亮度增强模块的输出端与所述图像锐化处理模块的输入端连接，所述图像锐化处理模块的输出端与所述图像去噪处理模块的输入端连接，所述图像去噪处理模块的输出端与所述图像平滑处理模块的输入端连接，所述图像平滑处理模块的输出端与所述中央处理器的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的施工现场环境监测***，其特征在于，所述图像采集装置为CCD图像采集传感器或视频图像采集卡。
3.根据权利要求1所述的施工现场环境监测***，其特征在于，在使用所述图像亮度增强模块对所述图像采集装置采集的图像进行图像亮度增强处理时，将所述图像采集装置传输至所述图像处理装置的图像定义为二维函数f(x,y)，其中x、y是空间坐标，对图像f(x,y)进行图像亮度增强处理，经过亮度增强后的图像二维函数为g(x,y)，其中，
g(x，y)＝Clg[f(x，y)+f(x+1，y)+f(x，y+1)+f(x，y-1)+f(x-1，y)+1]，c为比例常数。
4.根据权利要求3所述的施工现场环境监测***，其特征在于，在使用所述图像锐化处理模块对图像g(x,y)进行图像锐化处理时，经过锐化处理后图像二维函数为h(x,y)，其中，
5.根据权利要求4所述的施工现场环境监测***，其特征在于，在使用所述图像去噪处理模块对图像h(x,y)进行图像去噪处理时，经过去噪处理后图像二维函数为p(x,y)，其中，
p(x，y)＝2h(x，y)-h(x+1，y)-h(x-1，y)-3h(x，y+1)+h(x，y-1)。
6.根据权利要求5所述的施工现场环境监测***，其特征在于，在使用所述图像平滑处理模块对图像p(x,y)进行图像平滑处理时，经过平滑处理后图像二维函数为u(x,y)，平滑函数为s(x,y)，其中，
u(x，y)＝p(x，y)*s(x，y)，﹡为卷积符号，σ为自定义可调常数，平滑的作用是通过σ来控制的。
7.根据权利要求1所述的施工现场环境监测***，其特征在于，所述振动传感器用于监测所述环境监测装置的振动值，并将测得的所述振动值传输至所述中央处理器，当测得所述振动值大于预设振动阈值时，所述中央处理器控制所述信号触发器发出图像采集触发信号至所述图像采集装置，所述图像采集装置在接收到所述触发信号后开始采集所述环境监测装置周围的图像信息，所述图像处理装置对所述图像采集装置采集的所述环境监测装置周围的图像进行图像处理，并将处理后的图像传输至所述中央处理器；
所述中央处理器通过接收到的所述图像处理装置输出的图像信息判断所述环境监测装置是否在人为干扰情况下运行，若是，则所述中央处理器控制所述报警装置发出警报信息。
8.根据权利要求1所述的施工现场环境监测***，其特征在于，所述环境监测装置还包括显示装置，所述显示装置与所述中央处理器连接；
所述声音传感器采集施工现场的声音信号，所述粉尘浓度传感器采集施工现场的粉尘浓度信号，将所述声音信号和所述粉尘浓度信号传输至所述中央处理器，所述中央处理器并对所述声音信号和所述粉尘浓度信号依次进行A/D转换、信号放大处理和滤波处理，并将处理后的信号数值显示在所述显示装置上。
9.根据权利要求1所述的施工现场环境监测***，其特征在于，所述无线通信装置将所述中央处理器中的所述声音传感器的数据、所述粉尘浓度传感器的数据、所述振动传感器的数据以及所述图像处理装置处理后的图像信息传输至所述监控中心和所述移动客户端。
10.根据权利要求9所述的施工现场环境监测***，其特征在于，所述移动客户端为手机。
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