摘 要: 城市局部環境噪音是一個復雜的噪聲污染系統,涉及到大量環境信息,除了具有時間性和動態性的特征外,還具有明顯的空間分布特征;因此,進行城市局部環境噪聲監測必須采用強有力的計算機信息技術,建立整個城市的噪聲在線網絡監測機制是必須的。
關鍵詞:城市局部環境噪聲;在線監測;系統建設
本文探究工作結合城市區域環境噪聲在線監測系統的開發,對城市區域環境噪聲在線監測的一系列新問題進行了探究。本文對當前城市聲環境狀況以及城市區域噪聲監測狀況進行了分析,指出了存在的新問題;本文介紹了地理信息系統技術、數據庫技術等相關計算機信息技術;闡述了采用計算機信息技術建立城市區域環境噪聲在線監測系統的必要性和可行性;通過系統的調研、分析以及和國內外噪聲監測系統的分析對比,確定了城市區域環境噪聲在線監測系統的設計目標、設計原則、系統架構、系統的主要功能、系統的軟硬件開發及運行環境等相關事項。
下面筆者對噪聲自動監測系統與傳統的手工監測相比有哪些優勢談點體會。點位代表性加強由于手工監測是通過手持式噪聲統計分析儀,根據《聲環境質量標準》(GB3096-2008)相關要求,區域環境噪聲監測每個點位測量時間為10min,采樣間隔:功能區噪聲是晝夜24h連續監測,每個時段測量時間為10min,每隔1s采集一個數據;交通噪聲在正常情況下,測量1h,每隔1s采集一個數據。而且測量人員在測量期間注意力要高度集中,在一些點位采集數據還需要尋找符合采樣高度和距反射面距離的相關安置點或帶流動支架,操作過程較為繁瑣,同時測量所得到的數據需要通過錄入、打印、填報后進行相關計算,這樣監測人員大量的工作時間花費在數據整理和計算上,而無暇進行污染狀況的分析和判斷,浪費了大量的人力和財力。
監測數據精確性提高本站使用的是NGL04ENS環境噪聲自動監測系統,傳統意義上的噪聲自動監測系統由前端儀器采樣單元、噪聲數據采集單元、網絡傳輸單元和后臺數據處理單元組成。將其原有的結構進行了相應的集成和擴充,其系統網絡構架和子站硬件設備構架。噪聲系統網絡構架首先從供電穩定性方面,常規的噪聲統計分析儀器由干電池供電,當干電池電壓不足時會影響儀器內部對電壓要求非常嚴格的部件,如影響前置放大器、檢波器等正常工作。在一些高溫潮濕的條件下也會影響儀器的測量精度從而產生測量系統誤差。噪聲自動監測系統的電源模塊能直接由220V市電供電,內置的等電位聯結保護器可有效的防止電涌和直流漣波對系統本身造成的危害。通過美制AD系列交直流轉換芯片分別為數據采集器、噪聲統計儀、氣象測量儀、車流量監測儀等各個配件分別提供穩定的直流+12V和+5V工作電壓,當發生斷電時,自帶的蓄電池可作為備用電源,新一代的系統還配備了太陽能電池板。在設備工作環境方面,機柜頂端配有風扇散熱裝置,能確保硬件設備在高溫下穩定工作,機柜采用封閉式結構,柜門采用自鎖式結構并以防潮硅化橡膠作為密封墊圈,能有效的起到防潮和絕緣效果,從而有效的減少了由于測量設備工作不穩定所產生的系統誤差。
數據傳輸更加快捷、多樣現行使用的便攜式噪聲統計分析儀中,一般采用RS-232串行DB9接口和RJ-45型網絡接口,通過數據傳輸電纜與微型打印機或電腦的串口進行連接,從而實現數據的打印和顯示。由于RS-232串口的局限性,同步通信時,最大穩定傳輸速率控制在9.6Kbps以下,并且接口電平較高,易損壞接口電路芯片。同時由于信號傳輸線路和信號返回線路接地相同,容易產生干擾。目前本站使用的噪聲自動監測系統采用GPRS傳輸方式和光纖傳輸方式,除此之外,該自動監測系統還支持光纖、ADSL(有線傳輸方式)、CDMA(無線傳輸方式)、微波數轉電臺(無線傳輸方式)。由于噪聲子站的的數據存儲在噪聲統計分析儀的FLASH中,當用戶訪問時需實時調取數據,GPRS就很好的滿足了這一要求:首先GPRS經常被描述成“2.5G”,也就是說這項技術位于第二代(2G)和第三代(3G)移動通訊技術之間。它通過利用GSM(全球通)網絡中未使用的TDMA信道,提供中速的數據傳遞。GPRS突破了GSM網只能提供電路交換的思維方式,只通過增加相應的功能實體和對現有的基站系統進行部分改造來實現分組交換,這種改造的投入并不大,但得到的用戶數據速率卻相當可觀。GPRS網絡最大理論傳輸速率為171.2kbit/s,現在的網絡實際支持的速率約為20~40kbit/s,能夠很好的滿足數據穩定、高效傳輸的要求,并且具有很強的實時訪問響應能很快的與業務端服務器建立傳輸信道。另外可隨時與網絡保持聯系,用戶可以隨時登陸業務終端訪問子站服務器而不會受到其他網絡傳輸業務并行的干擾。在計費方面采用按流量計費,節省了通訊成本。車流量子站采用感應式原理,并采用PAL制式視頻信號,PAL制式相對于NTSC制式具有對相位失真不敏感、圖像彩色誤差較小等優點,適合對路面車流量進行視頻拍攝。在傳輸過程中PAL視頻信號通過同軸雙絞線發送到視頻服務器,再通過服務器端上的RJ-45網絡端口與交換機連接,通過載波波長為1550nm單模光纖將視頻圖像發送至業務終端,傳輸速率可以達到20Mbit/s,且信號不易受到干擾,從而保證視頻數據完整、快捷、安全的傳輸。
通過以上對環境噪聲在線自動監測系統的分析,介紹了系統的優勢、工作原理、其運行特點和存在問題,并提出建議廣泛開展噪聲自動監測,為以后在治理環境噪聲方面提供了詳細的方法,從而更好地進行環境監測管理工作,改善城市環境,最終為居民的生活提供和諧安靜的環境。
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