基于DTU环境噪声自动监测系统方案

基于 DTU 环境噪声自动监测系统方案对环境噪声及时而准确的测量分析有助于环保部门制定合理的环境保护措施，其测量分析的水平是衡量地区环保水平的重要指标。传统的噪声监测采用一年内监测若干频次和时段的手工监测方法。由于噪声具有随机性和起伏变化大的特点，用手工监测方法获取的监测数据实时性、代表性差，花费人力多，对后期的噪声分析及管理决策带来诸多不便；采用专线方式的监测系统可靠性、实时性强，可以满足长期连续监测的需要，但系统灵活性差。随着监测点的增多投入也随之增加，这对于偏远地区来说是难以实现的。提出的基于分组无线业务的环境噪声监测系统利用 2G/3G 网络的高覆盖率和高可靠性动态实现数据传输功能，并通过低成本策略从而达到提高工作效率和经济效益的目的。噪声的来源主要分以下几种：汽车、工厂机械等机械化设备的噪声，汽车鸣笛、大型卡车噪声、工厂大型机械化设备等。建筑噪声，人类社会在大踏步前进，一栋栋高楼拔地而起，建筑和装修发出大量巨大而刺耳的噪声。人类生活噪声，随着人类收入的增加、生活水平的提高，空调安装和使用每年都在递增；人类的生活越来越安逸，文艺活动越来越多，广场舞随之兴起；人类的生活垃圾日渐增多，家用品更新换代频繁，各种小贩叫卖声充斥着大街小巷。这些都是人们生活中会遇到的噪声污染，解决噪声污染，还人们一个安静、健康的生活环境势在必行，因此噪声监测项目被提了出来。系统总体设计基于 dtu 的环境噪声监测系统是实现声电转换、信号采集、数据存储、传输、控制和校正等功能的综合声学监测系统，具备无须人员值守、长期 24 h 连续运行等特点，满足中国《声学环境噪声测量方法》标准中环境噪声长期连续监测的要求。系统主要由设在测点的户外单元监测终端、网络连接和监控中心 3 个部分组成。系统框图如图 1 所示。户外单元监测终端户外单元监测终端由噪声监测仪器和 dtu 模块组成，噪声监测仪器实现对环境噪声的数据采集，dtu 实现数据的无线传输，二者之间通过 RS-232 进行数据交换。系统中噪声监测仪器是准确度为 2 型以上的积分式声级计或噪声统计分析仪，性能必须符合 GB 3785 —1983 的要求。系统中采用的噪声监测仪器是以 HS5661 精密噪声测量仪为基础的，仪器符合 GB 3785 和 IEC61672 1 级标准，声级测量范围 35~130 dB，频率范围 10 Hz~20 kHz，其中的数字检波技术大大提高了仪器工作的可靠稳定性，系统通过功能扩展实现了计权声级测量、单组或整时数据采集、温度控制及时钟校准等功能。内嵌 TCP/IP 协议的无线调制解调器是系统首选。其中，dtu 模块采用流行的 MC35i，按照 AT 命令对 dtu 模块进行控制，实现互联网和无线网络的有机结合。监测终端的 dtu 模块在与监测中心建立连接后就可以一方面将声级计传来的数据封装成 TCP/IP 包通过网络传送至监测中心；另一方面将从网络中接收的来自监测中心的 TCP/IP 包解析成相应的二进制数据传送给声级计控制器，控制器按照约定协议进行相应操作完成对环境噪声的监测。系统简介噪声监测系统主要用于监测小区、学校、医院、养老院等需要安静的场所的噪声监测。主要由噪声传感器采集当前噪声的分贝数上传到监控中心，由监控中心进行监测、存储、运算、显示、发布; 传感器采集端实时采集当前噪声情况信息，每个监测点配置一个无线数据传输终端，通过 dtu/CDMA 的方式进行无线传输，将采集传感器采集的信息实时传输到中心平台中; 服务中心在服务器上架设系统平台，平台接收各监测点的无线数据传输终端上报的实时噪声信息，实时存储并计算日平均噪声值或做其他操作; 同时，在各监测点的显著位置设立一个 LED 显示屏，每个 LED 显示屏配备一个无线数据传输终端，可以接收来自平台的信息，并显示在显示屏上，提醒人们当前的噪声值，提醒人们在公共区域注意保持安静。系统功能噪声监测具有实时性、直观性，居民可以及时把握当前噪声情况及该地区的平均噪声值；监控中心同时根据各个点的监测情况，经过计算后将当前噪声情况、时段平均噪声、日平均噪声等信息下发到各监测点，并在相应的 LED 显示屏上进行显示，供居民查看；可形成噪声地图，明了地显示各个监测点的噪声情况，以及全小区、甚至全市的噪声污染分布图；使用平台为 B/S 架构平台，用户还可以通过智能手持终端上的浏览器或者安装的 APP 远程浏览、管理、发布噪声信息。现在提出的系统是在数字化、网络化背景下提出的符合环境保护发展要求的新型噪声监测系统。实际应用中安全可靠，很好地满足了对环境噪声多点监测的要求，通信方便快速，弥补了传统人工监测的诸多缺点。在该系统中还引进了低成本策略，降低了系统成本，突破了系统的应用局限性，使得该系统在环境噪声监测及控制领域具有良好的应用价值。