环境噪声自动监测系统浅谈

一、概述

1.项目背景

        为提高声环境质量监测水平，推进噪声自动监测进程，满足环保系统建设实施噪声自动监测的需要，落实生态环境部的《中共中央、国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》第十四条总的“到2025年，地级级以上城市全面功能区声环境质量自动监测，全国声环境功能区夜间达标率达到85%。”，从根本上解决手工监测的各种弊端。系统建设完成后可以连续采集实时数据，通过中心服务器进行数据汇总保存，并提供各种分析接口，方便历史数据的查询，后期的数据分析，并导出各种报表用于数据上报，也可以为噪声防治和城市布局优化提供依据。

        环境噪声自动监测系统是由现场子站的数据采集单元将声环境的状态利用传感技术、通讯技术和计算机及其网络技术有机结合而构成现代化的噪声自动监测系统。建设全天候自动化、智能化、网络化的噪声自动监测系统可对城市内不同类型的多个监测点进行同步连续监测，取得实时又同步的噪声监测数据，与手工噪声监测相比，测得的噪声信息量大、代表性强。环境噪声自动监测系统为噪声治理提供了及时、准确的监测手段，使以前只能局限于监测一年中少数几天的噪声情况来代表全年的区域性的抽样数据转变成24小时连续自动监测，从而获得完整数据，了解真实的噪声变化情况。

2.建设目标

        在城市建设布点合理、设备先进、数据准确、运行稳定的环境噪声监测子站，把环境噪声实时数据传输到监控指挥中心，以便能对噪声的数据进行分析、统计、查询，从而实时反映出噪声环境变化情况，且在完成环境噪声的日常监测和管理的同时能通过户外LED显示屏向社会及时发布环境信息，从而充分保障群众的知情权，激励公众保护环境的参与权。具体目标体现如下：

        对具有代表性点位进行声环境质量监测，实现环境噪声质量、噪声源等自动监测，并建立环境噪声信息数据库，为治理环境噪声和改善声环境质量提供技术依据通过户外显示屏向公众发布声等环境质量以及环境保护宣传等信息，促进和加强广大人民群众对环境保护的参与和监督。

3.建设原则

      （1）、数据的准确性：系统具有静电激励自动校准装置，可每天对自动监测系统进行包括传声器在内的所有部件进行校准，同时要求整机具有型式评价报告。（二）、功能的一体化：系统实现环境噪声监测、评价和发布一体化。在实现噪声自动监测的基础上，根据环境管理的需要，进行统计、分析和评价，向社会发布监测结果，体现社会公众对声环境质量的知情权和监督权，增强社会公众的环境意识。噪声系统软件带有车流量、气象子模块，可实现关联性分析。

      （2）、系统的操控性：项目提供的操控系统可由操控中心对噪声监测仪工作方式、参数设定、校准以及显示屏开关机、显示格式和效果等操作实现远程监控并可对整套仪器工作状态、故障等进行显示和判断，具有操作控制简单、维护管理方便的特点。

     （3）、经济的适用性:在确保系统功能的前提下，力求低成本建设和运行，建设过程充分利用现有硬件和软件资源，运行过程要求仪器设备故障率低、消耗材料价格低。系统操作维护中文化、程序化、菜单化，简单明了，运行控制自动化程度高，常规故障自动诊断、自动修复，人工巡检工作量最小化。

     （4）、系统的适应性：系统具备环境优越的稳定性，适应各种自然环境和人为干扰条件，在恶劣的工作环境下，系统设备必须能够保持长期稳定运行，确保监测过程的连续性、监测数据的准确性。

4.建设依据

       环境噪声自动监测系统功能符合：

       GB 3096-2008 《声环境质量标准》

       HJ906-2017 《功能区声环境质量自动监测技术规定》

       HJ907-2017 《环境噪声自动监测系统技术要求》

       环境噪声自动监测系统性能需要满足声级计和噪声自动监测仪器的相关检定规程：

      JJG 1095-2014 《环境噪声自动监测仪检定规程》

      JJG 188-2002 《声级计检定规程》

      JJG 778-2005 《噪声统计分析仪检定规程》

      JJG 449-2001 《倍频程和1/3倍频程滤波器检定规程》

      GBT 3785.1-2010 《电声学 声级计 第1部分：规范》

二、系统组成

       系统包括：噪声监测终端、气象模块GPS模块、户外显示屏、数据传输（无线）、专用服务器计算机、数据库等。系统结构图如下图

1.噪声监测终端

        负责噪声采集、保存，并将噪声实时上传到户外显示屏和专用服务器。可以超标录音，并自动上传录音文件。可以接受专用服务器的控制指令。

监测终端取得了计量器具型式批准证书，具有测量执法的条件。而且使用的户外传感器是取得国家专利的，该户外传感器能在保证防风防雨的同时，仍然能保证传声器的频率响应达到GB/T3785-2010中对1级传感器的频率响应要求。

2.气象模块

        由于噪声在测量时对当时的气候环境有要求，为了去除因天气原因产生的无效数据，在《环境噪声自动监测系统技术要求（暂行）》中有对气象模块的要求。

      （气象监测单元是各类噪声监测终端的选配部件,可只测量风速、降雨量2个参数，也可测量全部参数（风速、降雨量、风向、温度、湿度、气压等），用于对各种气象指标的实时测量，以对监测数据有效性进行分析。）引自《环境噪声自动监测系统技术要求（暂行）》。

3.微波雷达车流量

        在进行交通噪声测量时，由于受车流量的影响很大，使用在进行噪声测量的同时需要对车流量进行统计，在《环境噪声自动监测系统技术要求（暂行）》中有对车流量模块的要求。

4.户外显示屏

        发布市政信息、当前气象指标、当前噪声结果、当前水气结果以及其他信息。除了噪声结果直接从噪声监测终端取得外，其他的信息都是从控制计算机中输入。

5.数据传输

       由于对户外显示屏的信息更新时数据量会比较大，再考虑到现场有线传输的便利条件，建议使用ADSL来传输，如果使用无线传输的受到带宽和流量的限制，对以后的功能扩展不利，建议不要考虑。如果出于数据的安全性考虑，最好是申请专网，与互联网隔离开来，这样可以避免遭受互联网上的恶意攻击。

6.专用服务器计算机

       安装噪声管理软件（服务器版），负责对噪声监测前端进行管理，读取前端历史数据，并保存到数据库。提供噪声管理软件（客户端版）的连入功能。控制户外显示屏，控制每个显示屏中的显示内容，同时定时更新显示屏中的气象指标、水气结果等。

7.数据库

      保存噪声监测终端的测量结果，包括瞬时值，统计值（10分钟统计、小时统计和天统计），并提供给其他程序做数据查询，包括信息发布程序。

三、选点与安装方式

1.选点

        测点选择按照《声环境质量标准》(GB3096-2008)附录B中普查监测法，各类功能区粗选出其等效声级与该功能区平均等效声级无显著差异，能反映该类功能区声环境质量特征的测点若干个，再根据如下原则确定本功能区噪声自动监测点位。

     （1）能满足自动监测仪器安装、监测、管理和质量控制条件。

     （2）监测点位维护方便并能保持安全可靠、长期稳定的运行。

     （3）监测点位能避开附近的固定噪声源，避开树木（风天树叶声）的影响。

     （4）监测点位应距任意反射面不小于3.5米，如果条件不具备，测点可布设在敏感建筑物外，距墙壁或窗户不小于1米（尽量避免较大的反射面）。

     （5）测点高度应距地面4-6米。

     （6）4类声环境功能区选择有噪声敏感建筑物的区域。

2.安装

       噪声设备安装采用折叠立柱的方式，传感器离地高度在5米左右，气象模块安装放置在立柱顶端，车流量基本选择在路边的路灯杆上安装，也可以单独立柱安装。

       机柜的安装主要有两种方式，一种是方式A（机柜放置在地上），另外一种是方式B（机柜挂在立柱上），在只有噪声和气象部分是建议选择安装方式B，如果有交通或者视频，要采用光纤传输时建议使用方式A。