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系统方案

人居环境噪声自动监测系统方案

浏览次数:1065     更新时间:2018/7/20 16:11:25    发布人:管理员
 

一、概述:

1、噪声自动监测站符合GB3096-2008《声环境质量标准》及相关的公路、厂界噪声相关噪声监测标准的要求,采用符合1级标准的CRY2120噪声传感器,将采集的声音原始数据进行实时分析,实现噪声自动监测站监测点LpLeq,LmaxLN1/1Oct1/3OctFFT频谱分析、频率计权(ACZ线性)、时间计权(快、慢)等参数监测功能。对监控噪声污染源的状态,实现远程监控及相关环保参数跟踪监测,根据远程返回的数据,工作人员不到现场也可以监测现场噪声环境情况,并对出现的噪声异常情况及时做出相应的处理。 

2、噪声自动监测站组成:由全天候噪声传声器、数据传输模块、噪声控制模块、远程自动校准模块、大容量锂电池或220V供电设备和配套监控软件及中心控制电脑构成。

3、噪声自动监测站传输仅需使用传感器自带的RS485接口外加数传模块实现有线(RS485/网线/光纤)或无线(470M/WIFI/GPRS/3G/CDMA)方式将噪声数据实时传输至中心控制的远程计算机,并可通过RS485接口同时传输到LED显示屏上实时显示噪声。

4、中心控制系统软件支持噪声自动监测站数量>=100个,软件操作采用人机对话形式,可同时观察各个噪声自动监测站的噪声辐射情况和变化过程,实现实时声压级、倍频程频谱分析的曲线和数据分析、统计、存储等处理;后端软件还可预设某时间或特殊时间段的噪声限值,在无人看管的情况下自动监控,实时报警。同时软件可自动生成噪声测量报告,也可按用户要求设计相关软件而达到用户定制效果。

5、噪声自动监测站主要应用于城市区域、社会生活、厂区、交通、建筑工地的噪声自动监测站区域整噪声的平均水平和噪声污染的时间分布。为城市实施安静工程提供及时、准确的监测数据,为噪声的评价和噪声的治理提供了有效的依据。

 

二、噪声自动监测系统技术参数:

噪声自动监测站集高灵敏度声信号采集传感器(测量传声器)、48k/s高速采集器、高速DSP及工作状态指示灯为一体,将采集到的声音信号直接经过专业的声学计算,得到声压级、倍频程等数据。计算后单通道数据量仅为0.1k/s,如50通道同步工作,总数据量为5k/s,通过RS485接口连接至无线数传模块即可传输至控制计算机。

1、技术指标:

型号CRY2120(或21102112型)多功能噪声传感器

符合标准GB/T3785-1  IEC61672-1

测量范围25135dBA

频率范围10Hz20kHz

动态范围110dB

频率计权ACZ

时间计权FS

测量功能LeqLminLmaxLN1/11/3 Oct

自动校准:静电激发器校准,声压级94dB,频率1kHz,准确度±0.5dB

输出接口:有线RS485、网线/光纤,无线470MWIFIGPRS/3G

支持检测探头数量:>=100

传输距离:1000米至无限远

使用环境:温度:-20℃~+60 ℃,相对温度:<90%(+40℃时)

防雨等级:传声器为全不锈钢,可配置户外保护装置,满足及符合IP55标准规定。

供电:大容量锂电池或220V交流市电

监控软件功能:测点管理、自动校准、终端控制(报警等)、数据采集和数据处理。

2YR2100系列噪声传感器体积小巧(φ24.5×115 mm)重量轻,安装灵活,不锈钢外壳坚固防腐,适合各种恶劣环境。(见下图)

 

3、便于安装,户外使用增加保护装置(见下图)

 

 

三、噪声自动监测站工作原理

1、网线/光纤有线噪声监控:系统主要由噪声传感器、网线/光纤数传模块、8通道分配器(网线/光纤有限可增配)、服务器、监控计算机及相应软件组成,系统总体结构(见下图)所示

 

图网线/光纤噪声监控方案框图

    系统基本运行原理如下:噪声传感器实时采集噪声源的声音信号,并将其分析处理,然后将得到的声压级dB值转化为RS485数字信号;网线/光纤数传模块可读取RS485信号数据,然后把数据经网线/光纤传输至服务器(例如指定IP地址)。随后计算机通过互联网或局域网从服务器读取数据。

 

 

2GPRS/3G无线噪声监控:系统主要由噪声传感器、GPRS无线数传模块、监 控计算机及相应软件组成,使用移动网络的GPRS/3G传输数据,系统总体结构(见下图)所示

 

  远距离噪声无线监控系统框图

    系统基本运行原理如下:噪声传感器实时采集噪声源的声音信号,并将其分析处理,然后将得到的声压级及频谱数据通过RS485传送至远端无线数传模块;远端无线数传模块接收到数据后,通过移动网络GPRS发送至服务器,计算机通过因特网连接至服务器,获得噪声数据。

3、其它噪声监控:

4-20mARS485噪声监控方案:适合于短距离(1km以内)噪声实时监控,系统主要由噪声传感器、8通道分配器、监控计算机及相应软件组成

470M无线噪声监控方案:适合于中短距离(4km以内)噪声无线实时监控,如工厂、学校、社区、医院、建筑工地等,免去了布线的麻烦和费用。

WIFI无线噪声监控方案:适合已部署WIFI网络的公司、医院、学校等,免除了布线的麻烦和费用。系统主要由噪声传感器、WIFI数传模块、无线路由器和监控计算机及相应软件组成

四、软件界面图及功能:安装控制电脑上,无线通信方式对户外监测点进行管理控制。对各个监测点进行测点管理、自动校准、终端控制(报警等)、数据采集和数据处理,完成噪声数据采集,实时监控,定时上传数据等功能。

1、测点管理:

用户可以在这部分看到各个终端对应的电话号码、测点名称、测点编号、地域名称等相关信息,并可以对测点的各个参数进行修改、保存。(见下图)

 

模块设置:配置节点网络参数(网络配置)。不同的节点设置不同的地址,远程IP:服务器IP地址,如果使用本机作为服务器,则远程IP和本机IP一致。配置界面(见下图):

 

图网络配置模块

2、自动校准、

静电激发器校准,声压级94dB,频率1kHz,准确度±0.5dB,对每个噪声自动监测站进行校准。

如图所示为10个节点校准对话框。第一列显示设备的IP地址,第二列为“校准”按钮,第三列为对应的设备的校准结果。

点击“校准”按钮后,会在“校准结果”列中显示“正在校准”提示,同时所有的“校准”按钮变灰,当校准结束后在校准结果中显示。当校准通过时,显示绿色背景PASS字符,当校准没有通过时显示红色背景FAIL字符。如图中IP地址为192.168.0.9节点的校准没有通过。(界面见下图)


3、终端控制(测试参数设置:监控点、时间、频率计权、时间计权、报警设置、显示方式等)(见下图)

  

设置“监控点”可任意选择(N)通道,实现噪声各通道的声源声压总值、倍频程中心频率声压级测量、评估,设置判定

任意设置采样时间Leq及其时间段的LeqLmaxSDLN

设置“滤波方式”:实时实现不同的噪声滤波方式(1/11/3FFT)分析,通过声压频谱曲线图或直方图的方式显示可直观的观察到噪声特性,更便于查找主要声源的所在位置和噪声的成因,同步测试并完成相关判定。

设置“报警”:报警设置任意选择时间段的个数,可设置不同的时间段设置不同的报警门限(见下图);可通过相应报警设备以语音,闪灯等方式输出报警提示音进行报警。(系统自带的声卡输出口播放报警提示音,提示音文件为mp3格式)

  

设置“其它参数”:“显示方式”:选择一个或多个通道曲线(数据或叠加)或窗口显示。“频率计权”选择声压测量ACZ计权。“时间计权”选择快、慢(FS)等。

4、数据采集和数据处理

数据采集:分为“瞬时数据传输”和“历史数据传输”两部分。在“瞬时数据传输”部分用户在选择好需要观测的测点后就可以实时的观测该点的“瞬时声级”(La)、“连续等效声级”(Leq)、最大值、L5L10L50L90L95 等累计百分声级及标准偏差SD、频谱1/11/3 1/6Oct等相关的噪声数据。

软件界面:工具栏按钮依次为:启动服务、停止服务、保存数据、1分窗口,2分窗口、4分窗口、9分窗口、16分窗口。

多窗口界面

 

实时频谱界面

 

数据处理:对采集过来的数据进行相应的处理。该软件是以数据库的方式存放数据的,用户可以以报表、图表等方式来查看数据。报表的方式就有日报表、月报表、年报表等;曲线的方式有瞬时图表、日图表、月图表等,同时用户也可以对采集过来的数据进行导出,打印等操作(见下图)。

 

图 统计平均数据

 

 

  数据统计

 

其中会显示每次测量过程中所有通道的具体数据。软件会把数据导出到“Excel在“Excel”中用户可进行修改、保存、打印等各种操作。

五、设备配置明细:

设备

序号

设备名称

技术参数

噪声自动监测站

硬件

1

CRY2120传声器

LpLeqLmax LN1/11/3 Oct

2

3

自动校准模块;

静电激发器校准,声压级94dB

4

数据传输设备(SIM卡)

终端控制及GPRS传输

5

监测箱体(壁挂或抱箍式)电源和辅助配件等

可移动、满足户外要求。

软件

1

终端噪声采集及控制件

全中文界面,实时监控,定时设定,定值报警,调阅数据,统计分析。同时控制N个点。

2

数据控制中心采集控制

配套

1

1GPRS传输每个终端配备一张开通相关网络服务的移动SIM

2、网线/光纤传输需有光纤或网口

3WIFI传输已部署WIFI网络

2

控制中心配备电脑一台。(需带IP的宽带网络Windows XP操作系统)监测点及供电(220V)由需方负责。

 

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