本發(fā)明涉及管道故障定位，具體涉及一種地下音頻采集模塊故障定位方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，城市地下水管(例如水管)也日漸增加；大量且走向復(fù)雜的地下水管在出現(xiàn)泄漏時(shí)需要對(duì)漏點(diǎn)及時(shí)進(jìn)行定位，以避免出現(xiàn)漏水損失；目前，對(duì)于埋在地下的管道的漏點(diǎn)的的定位是業(yè)內(nèi)難題，沒有通用的解決方案；尤其是水管的泄漏，若不及時(shí)進(jìn)行定位修復(fù)造成大量水資源浪費(fèi)。其中1種地下管道泄露點(diǎn)的檢測方案為：將音頻采集模塊安裝于地下管道的各處，然后通過分析各音頻采集模塊的聲音信號(hào)來定位地下管道的泄露位置；因管道多埋設(shè)于地下，而音頻采集模塊安裝于管道，故當(dāng)音頻采集模塊出現(xiàn)故障時(shí)，故難以及時(shí)且準(zhǔn)確地對(duì)出現(xiàn)故障的音頻采集模塊進(jìn)行定位，以及時(shí)進(jìn)行維修。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的是提供一種地下音頻采集模塊故障定位方法及系統(tǒng)，旨在解決目前難以及時(shí)且準(zhǔn)確地對(duì)出現(xiàn)故障的且安裝于地下管道的音頻采集模塊進(jìn)行定位的問題。

2、本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

3、一種地下音頻采集模塊故障定位方法，應(yīng)用于地下音頻采集模塊故障定位系統(tǒng)；所述系統(tǒng)包括服務(wù)器，以及設(shè)置于地下管道且與服務(wù)器通信連接的音頻采集模塊；所述音頻采集模塊的數(shù)量為多個(gè)；所述音頻采集模塊包括聲音傳感器和蜂鳴器；所述方法，包括：

4、所述服務(wù)器將距離服務(wù)器最近音頻采集模塊標(biāo)記為首模塊；

5、當(dāng)所有的所述音頻采集模塊均正常工作時(shí)，所述服務(wù)器控制各所述音頻采集模塊的蜂鳴器依次啟動(dòng)，以確定各音頻采集模塊的序號(hào)，其中，各音頻采集模塊對(duì)應(yīng)的序號(hào)唯一，首模塊的序號(hào)為1，后續(xù)音頻采集模塊的序號(hào)依次遞增，且遞增的差值為1；

6、當(dāng)音頻采集模塊出現(xiàn)故障時(shí)，所述服務(wù)器將出現(xiàn)故障的音頻采集模塊標(biāo)記為第一目標(biāo)模塊，并獲取第一目標(biāo)模塊的序號(hào)；

7、所述服務(wù)器獲取與第一目標(biāo)模塊的序號(hào)前相鄰的序號(hào)所對(duì)應(yīng)的音頻采集模塊，并標(biāo)記為第二目標(biāo)模塊；

8、所述服務(wù)器獲取與第一目標(biāo)模塊的序號(hào)后相鄰的序號(hào)所對(duì)應(yīng)的音頻采集模塊，并標(biāo)記為第三目標(biāo)模塊；

9、所述服務(wù)器基于第二目標(biāo)模塊和第三目標(biāo)模塊的位置確定第一目標(biāo)模塊的位置。

10、優(yōu)選的，所述蜂鳴器發(fā)出的聲音能夠通過地下管道傳播，所述聲音傳感器能夠采集地下管道傳播的聲音；所述當(dāng)所有的所述音頻采集模塊均正常工作時(shí)，所述服務(wù)器控制各所述音頻采集模塊的蜂鳴器依次啟動(dòng)，以確定各音頻采集模塊的序號(hào)，包括：

11、所述服務(wù)器控制所有的音頻采集模塊的蜂鳴器關(guān)閉，并控制所有的音頻采集模塊的聲音傳感器啟動(dòng)，以使各聲音傳感器向所述服務(wù)器發(fā)送采集的聲音信號(hào)；

12、所述服務(wù)器令i＝1；

13、所述服務(wù)器控制序號(hào)為i的音頻采集模塊的蜂鳴器啟動(dòng)，并控制序號(hào)為i的音頻采集模塊的聲音傳感器關(guān)閉，然后將獲取到的強(qiáng)度最大的聲音信號(hào)所對(duì)應(yīng)的聲音傳感器所對(duì)應(yīng)的音頻采集模塊的序號(hào)標(biāo)記為i+1；

14、所述服務(wù)器控制序號(hào)為i的音頻采集模塊的蜂鳴器停止；

15、所述服務(wù)器判斷i+1＝m是否成立，其中，m為音頻采集模塊的總數(shù)量；

16、若是，所述服務(wù)器完成確定各音頻采集模塊的序號(hào)；

17、若否，所述服務(wù)器令i＝i+1，并執(zhí)行所述所述服務(wù)器控制序號(hào)為i的音頻采集模塊的蜂鳴器啟動(dòng)，并控制序號(hào)為i的音頻采集模塊的聲音傳感器關(guān)閉，然后將獲取到的強(qiáng)度最大的聲音信號(hào)所對(duì)應(yīng)的聲音傳感器所對(duì)應(yīng)的音頻采集模塊的序號(hào)標(biāo)記為i+1，及之后的步驟。

18、優(yōu)選的，所述服務(wù)器基于第二目標(biāo)模塊和第三目標(biāo)模塊的位置確定第一目標(biāo)模塊的位置，包括：

19、所述服務(wù)器確定任意彼此相鄰的2個(gè)序號(hào)所對(duì)應(yīng)的2個(gè)音頻采集模塊之間的距離，以得到第一目標(biāo)模塊與第二目標(biāo)模塊之間的距離，以及第一目標(biāo)模塊與第三目標(biāo)模塊之間的距離；

20、所述服務(wù)器分別控制所述第二目標(biāo)模塊和第三目標(biāo)模塊的蜂鳴器依次啟動(dòng)，以確定第二目標(biāo)模塊的位置和第三目標(biāo)模塊的位置；

21、所述服務(wù)器基于第二目標(biāo)模塊的位置、第三目標(biāo)模塊的位置，第一目標(biāo)模塊與第二目標(biāo)模塊之間的距離，以及第一目標(biāo)模塊與第三目標(biāo)模塊之間的距離確定第一目標(biāo)模塊的位置。

22、優(yōu)選的，所述服務(wù)器確定任意彼此相鄰的2個(gè)序號(hào)所對(duì)應(yīng)的2個(gè)音頻采集模塊之間的距離，以得到第一目標(biāo)模塊與第二目標(biāo)模塊之間的距離，以及第一目標(biāo)模塊與第三目標(biāo)模塊之間的距離，包括：

23、所述服務(wù)器控制所有的音頻采集模塊的蜂鳴器和聲音傳感器均關(guān)閉；

24、所述服務(wù)器令j＝1；

25、所述服務(wù)器控制序號(hào)為j的音頻采集模塊的蜂鳴器，以及序號(hào)為j+1的音頻采集模塊的聲音傳感器同時(shí)啟動(dòng)，并將啟動(dòng)時(shí)刻標(biāo)記為第j個(gè)初始時(shí)刻，然后將序號(hào)為j+1的音頻采集模塊的聲音傳感器采集到蜂鳴器發(fā)出的聲音的時(shí)刻標(biāo)記為第j個(gè)接收時(shí)刻；

26、所述服務(wù)器基于第j個(gè)初始時(shí)刻和第j個(gè)接收時(shí)刻確定序號(hào)為j的音頻采集模塊與序號(hào)為j+1的音頻采集模塊之間的距離；

27、所述服務(wù)器控制序號(hào)為j的音頻采集模塊的蜂鳴器，以及序號(hào)為j+1的音頻采集模塊的聲音傳感器同時(shí)關(guān)閉；

28、所述服務(wù)器判斷j+1＝m是否成立；

29、若是，所述服務(wù)器完成確定任意彼此相鄰的2個(gè)序號(hào)所對(duì)應(yīng)的2個(gè)音頻采集模塊之間的距離；

30、若否，所述服務(wù)器令j＝j(luò)+1，并執(zhí)行所述服務(wù)器控制序號(hào)為j的音頻采集模塊的蜂鳴器，以及序號(hào)為j+1的音頻采集模塊的聲音傳感器同時(shí)啟動(dòng)，并將啟動(dòng)時(shí)刻標(biāo)記為第j個(gè)初始時(shí)刻，然后將序號(hào)為j+1的音頻采集模塊的聲音傳感器采集到蜂鳴器發(fā)出的聲音的時(shí)刻標(biāo)記為第j個(gè)接收時(shí)刻，及之后的步驟。

31、優(yōu)選的，所述服務(wù)器基于第j個(gè)初始時(shí)刻和第j個(gè)接收時(shí)刻確定序號(hào)為j的音頻采集模塊與序號(hào)為j+1的音頻采集模塊之間的距離的計(jì)算公式為：

32、lj＝(tj2-tj1)×v，

33、式中，lj為序號(hào)為j的音頻采集模塊與序號(hào)為j+1的音頻采集模塊之間的距離；tj1為第j個(gè)初始時(shí)刻，tj2為第j個(gè)接收時(shí)刻；v為聲音在地下管道的傳播速度。

34、優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括拾音器和監(jiān)聽耳機(jī)；所述拾音器和所述監(jiān)聽耳機(jī)均通信連接于所述服務(wù)器；所述服務(wù)器分別控制所述第二目標(biāo)模塊和第三目標(biāo)模塊的蜂鳴器依次啟動(dòng)，以確定第二目標(biāo)模塊的位置和第三目標(biāo)模塊的位置，包括：

35、所述服務(wù)器控制所述第二目標(biāo)模塊的蜂鳴器啟動(dòng)，且其他的音頻采集模塊的蜂鳴器關(guān)閉；

36、所述服務(wù)器獲取所述拾音器在地下管道所處位置的地面進(jìn)行移動(dòng)探測時(shí)所采集的聲音信號(hào)，并標(biāo)記為第一目標(biāo)信號(hào)，其中，所述拾音器由操作人員手持并在靠近地下管道所處位置的地面逐點(diǎn)移動(dòng)；

37、所述服務(wù)器將所述第一目標(biāo)信號(hào)實(shí)時(shí)發(fā)送至所述監(jiān)聽耳機(jī)進(jìn)行播放，其中，所述監(jiān)聽耳機(jī)由操作人員實(shí)時(shí)監(jiān)聽；

38、操作人員將第一目標(biāo)信號(hào)的聲音強(qiáng)度最強(qiáng)時(shí)所述拾音器所處的位置作為所述第二目標(biāo)模塊的位置。

39、優(yōu)選的，所述操作人員將第一目標(biāo)信號(hào)的聲音強(qiáng)度最強(qiáng)時(shí)所述拾音器所處的位置作為所述第二目標(biāo)模塊的位置，之后還包括：

40、所述服務(wù)器控制所述第三目標(biāo)模塊的蜂鳴器啟動(dòng)，且其他的音頻采集模塊的蜂鳴器關(guān)閉；

41、所述服務(wù)器獲取所述拾音器在地下管道所處位置的地面進(jìn)行移動(dòng)探測時(shí)所采集的聲音信號(hào)，并標(biāo)記為第二目標(biāo)信號(hào)；

42、所述服務(wù)器將所述第二目標(biāo)信號(hào)實(shí)時(shí)發(fā)送至所述監(jiān)聽耳機(jī)進(jìn)行播放；

43、操作人員將第二目標(biāo)信號(hào)的聲音強(qiáng)度最強(qiáng)時(shí)所述拾音器所處的位置作為所述第三目標(biāo)模塊的位置。

44、優(yōu)選的，所述服務(wù)器基于第二目標(biāo)模塊的位置、第三目標(biāo)模塊的位置，第一目標(biāo)模塊與第二目標(biāo)模塊之間的距離，以及第一目標(biāo)模塊與第三目標(biāo)模塊之間的距離確定第一目標(biāo)模塊的位置，包括：

45、所述服務(wù)器獲取以第二目標(biāo)模塊的位置為圓心，以第一目標(biāo)模塊與第二目標(biāo)模塊之間的距離為半徑的圓形，并標(biāo)記為第一圓形；

46、所述服務(wù)器獲取以第三目標(biāo)模塊的位置為圓心，以第一目標(biāo)模塊與第三目標(biāo)模塊之間的距離為半徑的圓形，并標(biāo)記為第二圓形；

47、所述服務(wù)器將第一圓形和第二圓形的交點(diǎn)作為第一目標(biāo)模塊的位置。

48、優(yōu)選的，所述服務(wù)器將第一圓形和第二圓形的交點(diǎn)作為第一目標(biāo)模塊的位置，包括：

49、若第一圓形和第二圓形的交點(diǎn)的數(shù)量為2個(gè)，所述服務(wù)器將2個(gè)交點(diǎn)分別標(biāo)記為第一疑似位置點(diǎn)和第二疑似位置點(diǎn)；

50、所述服務(wù)器獲取所述拾音器在第一疑似位置點(diǎn)所采集的聲音信號(hào)；

51、所述服務(wù)器獲取所述拾音器在第二疑似位置點(diǎn)所采集的聲音信號(hào)；

52、當(dāng)在第一疑似位置點(diǎn)所采集的聲音信號(hào)的聲音強(qiáng)度大于在第二疑似位置點(diǎn)所采集的聲音信號(hào)的聲音強(qiáng)度時(shí)，所述服務(wù)器將第一疑似位置點(diǎn)作為第一目標(biāo)模塊的位置點(diǎn)；

53、當(dāng)在第一疑似位置點(diǎn)所采集的聲音信號(hào)的聲音強(qiáng)度續(xù)小于在第二疑似位置點(diǎn)所采集的聲音信號(hào)的聲音強(qiáng)度時(shí)，所述服務(wù)器將第二疑似位置點(diǎn)作為第一目標(biāo)模塊的位置點(diǎn)。

54、本發(fā)明還提出一種地下音頻采集模塊故障定位系統(tǒng)，應(yīng)用地下音頻采集模塊故障定位方法；所述系統(tǒng)包括服務(wù)器，以及設(shè)置于地下管道且與服務(wù)器通信連接的音頻采集模塊；所述音頻采集模塊的數(shù)量為多個(gè)；所述音頻采集模塊包括聲音傳感器和蜂鳴器。

55、通過上述技術(shù)方案，能實(shí)現(xiàn)以下有益效果：

56、本發(fā)明提出的一種地下音頻采集模塊故障定位方法能夠及時(shí)且準(zhǔn)確地對(duì)出現(xiàn)故障的且安裝于地下管道的音頻采集模塊進(jìn)行定位；首先確定各音頻采集模塊的序號(hào)，以使相鄰的序號(hào)對(duì)應(yīng)的音頻采集模塊之間的距離最近；然后將出現(xiàn)故障的音頻采集模塊標(biāo)記為第一目標(biāo)模塊，并將與第一目標(biāo)模塊的序號(hào)前相鄰的序號(hào)所對(duì)應(yīng)的音頻采集模塊標(biāo)記為第二目標(biāo)模塊，將與第一目標(biāo)模塊的序號(hào)后相鄰的序號(hào)所對(duì)應(yīng)的音頻采集模塊標(biāo)記為第三目標(biāo)模塊，即第二目標(biāo)模塊和第三目標(biāo)模塊為與第一目標(biāo)模塊最近的2個(gè)音頻采集模塊，然后確定第二目標(biāo)模塊和第三目標(biāo)模塊的位置，并基于第二目標(biāo)模塊和第三目標(biāo)模塊的位置確定第一目標(biāo)模塊的位置。