環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)計量檢測方法及裝置

1、說明書環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)計量檢測方法及裝置技術領域本發(fā)明涉及一種計量檢測方法及標準裝置，具體涉及一種環(huán)境噪聲自動監(jiān) 測系統(tǒng)在線計量檢測方法及標準裝置。背景技術目前，環(huán)境噪聲已經(jīng)成為繼廢氣、廢水、廢渣后的第四大污染，在一些企 業(yè)中高噪聲污染頻發(fā)的區(qū)域、建筑施工區(qū)域、鐵路及機場附近、機動車通過量 較大的道路以及城市大量建成的高層建筑周圍，都伴隨著較嚴重的噪聲污染， 其已經(jīng)給人們的生產(chǎn)生活帶來了很大的影響。隨著人們環(huán)保要求的不斷提高， 環(huán)境噪聲擾民的投訴呈逐年增加的趨勢。通過噪聲與振動測量不僅可以評價各 種機器和運載工具的內(nèi)在質(zhì)量、識別噪聲源和振源，從而有針對性地進行減振 降噪設計，而且還可以監(jiān)視

2、其疲勞狀況，發(fā)現(xiàn)早期故障和趨勢，及時進行排除 和維修，以避免突發(fā)性事故的發(fā)生。環(huán)境噪聲監(jiān)測是環(huán)境噪聲污染評價的重要依據(jù)，也是環(huán)境污染執(zhí)法的重要 支撐。隨著科學技術的進步，開展環(huán)境噪聲在線自動監(jiān)測成為我國噪聲監(jiān)測發(fā) 展的必然趨勢。 近幾年來，我國一些大中城市陸續(xù)建成環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)： 根據(jù)我國最新發(fā)布的 GB30962008 聲環(huán)境質(zhì)量標準規(guī)定： “全國重點環(huán)保 城市以及其他有條件的城市和地區(qū)宜設置環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)，進行不同聲 環(huán)境功能區(qū)監(jiān)測點的連續(xù)自動監(jiān)測” 。北京市于 2008 年安裝了 116個監(jiān)測站點， 已經(jīng)超過法國里爾地區(qū)（ 100 個監(jiān)測站點），成為世界上最大的系統(tǒng)。首都機場

3、 于 2008年1月 25日建成 21個固定監(jiān)測站點和一部車載移動監(jiān)測站點組成的機 場噪聲與運行監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)在國內(nèi)機場還是首次安裝和使用。廣州市已于 2006 年利用世行貸款完成城市主干道交通噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)。 蘇州市區(qū)環(huán)境噪 聲自動監(jiān)測系統(tǒng)于 2006 年通過專家驗收。 以上監(jiān)測系統(tǒng)都是依靠進口。 其它一 些城市如南昌、武漢、珠海、韶關等城市則采用國產(chǎn)儀器設備建立了環(huán)境噪聲 自動監(jiān)測系統(tǒng)。還有很多城市在計劃建設環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)，如江蘇連云 港市計劃在 2007 年 2010 年，市區(qū)在優(yōu)化布點的基礎上，進行環(huán)境噪聲自動 監(jiān)測系統(tǒng)建設， 建設 20 個子站，替代原區(qū)域環(huán)境噪聲、 功能區(qū)

4、噪聲和道路交通 噪聲的監(jiān)測系統(tǒng)。以上可以看出環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)的使用前景非常廣闊。 環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)作為噪聲監(jiān)測、噪聲執(zhí)法、噪聲分析控制的主要途 徑，其準確性直接關系到所監(jiān)測噪聲數(shù)據(jù)的準確性與權威性，進而直接關系到 相關政府監(jiān)測部門的公信力和權威力。如果監(jiān)測系統(tǒng)不能符合要求，其所服務 的噪聲監(jiān)測、噪聲污染投訴、 噪聲治理等領域將無可信性可言。 由此可以看出， 非常有必要開展監(jiān)測系統(tǒng)計量測試方法的研究和相應計量標準裝置的研制。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了提供一種環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)在線計量檢測方法及 其標準裝置。環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)在線計量檢測方法是：通過上位機軟件，將環(huán)境噪 聲自動監(jiān)測系

5、統(tǒng)內(nèi)被檢參數(shù)調(diào)到 A/C 頻計權， F 時間計權檔；然后打開信號發(fā) 生器控制功能，輸入被檢頻率與適當幅值的正弦信號，通過功率放大器和揚聲 器在所述的消聲管內(nèi)產(chǎn)生一個平面波；然后分別讀取標準傳聲器與被檢傳聲器 的聲壓級值，其中所述的標準傳聲器聲壓級值為無計權值，被檢傳聲器聲壓級 值為對應的 A/C 計權值，記錄下被檢傳聲器聲壓級值與標準傳聲器聲壓級值之 差作為此被檢頻率的頻率計權值，依次記錄所有被檢頻率的頻率計權值作為一 組頻率計權值；此后，將標準傳聲器與被檢傳聲器交換位置；重復上述操作， 記錄下另一組頻率計權值，最后將兩組頻率計權值取其算術平均值作為此次測 量的頻率計權值。實現(xiàn)上述方法的標準裝

6、置，包括消聲管、功率放大器、信號發(fā)生器、信號 分析儀、上位機和標準傳聲器；在消聲管上開有兩個傳聲器孔，其中一個傳聲 器孔用于放置標準傳聲器，另一個傳聲器孔用于放置待檢傳聲器；所述的待檢 傳聲器屬于監(jiān)測終端的一部分；所述的標準傳聲器與信號分析儀的數(shù)據(jù)采集端 信號連接；在所述的消聲管內(nèi)一端裝有揚聲器，該揚聲器與功率放大器信號連 接，功率放大器與信號發(fā)生器的電信號發(fā)射端信號連接；在所述的消聲管內(nèi)另 一端設置有尖劈；所述的消聲管由外部的萬向輪支承；所述的信號分析儀與上 位機信號連接。本發(fā)明中的消聲管有三種，依次如下：消聲管為800mM 82mm 82mmf的長方體結構，管壁厚度為 6mm內(nèi)側四周 填充

7、10mn厚的發(fā)泡三聚氰胺棉，揚聲器的外罩通過鉸鏈與消聲管的前端固定；消聲管的兩個側面中心開孔，作為傳聲器孔。消聲管為1500mrH 362mM 362mnl勺長方體結構，管壁厚度為 6mm內(nèi)側四 周填充50mm厚的發(fā)泡三聚氰胺棉，揚聲器的外罩通過鉸鏈與消聲管的前端固 定；在消聲管的一側開400mM250mm的門，并在門的中心均勻開兩個孔作為傳 聲器的孔，兩個孔的位置距門上下兩側均為 83mm。消聲管為800mm 212mM 212mn的長方體結構，管壁厚度為 6mm內(nèi)側四 周填充50mm厚的發(fā)泡三聚氰胺棉，揚聲器的外罩通過鉸鏈與消聲管的前端固 定；在消聲管的一側中心開兩個孔作為傳聲器孔， 兩孔

8、中心距上下壁均為 83mm。 在該消聲管內(nèi)還設置有多頻聲校準器。本發(fā)明的有益效果在于：填補了國內(nèi)環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)在線計量檢定 方法的空白，使得環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)更準確，更可信，更權威。為 環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)在線計量提供了一種可借鑒的方式。附圖說明圖 1 為硬件連接示意圖；圖 2 為環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)在線計量檢定流程圖；圖 3 為第一種消聲管結構的硬件連接圖；圖 4 為第二種消聲管結構的硬件連接圖；圖 5 為第三種消聲管結構的硬件連接圖。具體實施方式下面通過實例，并結合附圖對本發(fā)明進行進一步的詳細的描述。如圖 1 所示，本發(fā)明中的標準裝置包括消聲管、 功率放大器、 信號發(fā)生器、

9、信號分析儀、上位機和標準傳聲器；在消聲管上開有兩個傳聲器孔，其中一個 傳聲器孔用于放置標準傳聲器，另一個傳聲器孔用于放置待檢傳聲器；所述的 待檢傳聲器屬于監(jiān)測終端的一部分；所述的標準傳聲器與信號分析儀的數(shù)據(jù)采 集端信號連接；在所述的消聲管內(nèi)一端裝有揚聲器，該揚聲器與功率放大器信 號連接，功率放大器與信號發(fā)生器的電信號發(fā)射端信號連接；在所述的消聲管 內(nèi)另一端設置有尖劈；所述的消聲管由外部的萬向輪支承；所述的信號分析儀 與上位機信號連接。如圖 2 所示，環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)在線計量檢測方法是：通過上位機軟 件，將環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)被檢參數(shù)調(diào)到 A/C 頻計權， F 時間計權檔；然 后打開信號發(fā)

10、生器控制功能，輸入被檢頻率與適當幅值的正弦信號，通過功率 放大器和揚聲器在所述的消聲管內(nèi)產(chǎn)生一個平面波；然后分別讀取標準傳聲器 與被檢傳聲器的聲壓級值，其中所述的標準傳聲器聲壓級值為無計權值，被檢 傳聲器聲壓級值為對應的 A/C 計權值，記錄下被檢傳聲器聲壓級值與標準傳聲 器聲壓級值之差作為此被檢頻率的頻率計權值，依次記錄所有被檢頻率的頻率 計權值作為一組頻率計權值；此后，將標準傳聲器與被檢傳聲器交換位置；重 復上述操作，記錄下另一組頻率計權值，最后將兩組頻率計權值取其算術平均 值作為此次測量的頻率計權值。實施例一參照圖3,環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)在線計量檢測標準裝置由 PC機1、信號 發(fā)生器 2

11、、功率放大器 3、信號分析儀 4、標準傳聲器 5、以及消聲管 6 組成， 其中消聲管 6 由揚聲器 8、外罩 7、鉸鏈 9、鋼性管體 10、發(fā)泡三聚氰胺棉 11、 1 號傳聲器孔 12、 2 號傳聲器孔 13、尖劈 14、萬向輪 1 5組成。其結構如下所 述，揚聲器8嵌入在外罩7內(nèi)，外罩7通過鉸鏈9與壁厚6mm勺鋼性管體10 緊密連接，鋼性管體10內(nèi)側四周填充10mm厚的發(fā)泡三聚氰胺棉11,消聲管6 底部設置吸聲尖劈 14,消聲管 6 勺兩個側面中心位置開 1 號傳聲器孔 12 與 2 號傳聲器孔 13,消聲管 6 的底部由萬向輪 15 支撐。實際檢定時，將信號發(fā)生器2的信號輸入端連接到PC機

12、1,信號發(fā)生器2 的輸出端連接到功率放大器 3 的輸入端,功率放大器 3 的信號輸出端連接到揚 聲器 8 上。然后將標準傳聲器 1 插入 1 號傳聲器孔 12,將被檢傳聲器插入 2號傳聲器 孔13;再打開PC機1的上位機軟件，將環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)被檢參數(shù)調(diào) 到A/C頻計權，F(xiàn)時間計權檔；然后打開信號發(fā)生器 2,調(diào)用PULS敢件，輸入 被檢頻率與適當幅值的正弦信號,通過功率放大器 3 和揚聲器 8 在消聲管 6 內(nèi) 產(chǎn)生一個平面波；分別讀取標準傳聲器 5 與被檢傳聲器的聲壓級值,其中標準 傳聲器 5聲壓級值為無計權值,被檢傳聲器聲壓級值為對應的 A/C 計權值,記 錄下被檢傳聲器聲壓級值與標

13、準傳聲器 5 聲壓級值之差作為此被檢頻率的頻率 計權值,依次記錄 500Hz、 1000Hz、 2000Hz、 4000Hz、 8000Hz、 10000Hz、 12500Hz、 160000Hz的頻率計權值作為一組測量值，如表 1所示：表1第一組測量值頻率/Hz50010002000400080001250016000被檢聲壓級值/dB83.473.794.794.483.788.178.7標準聲壓級值/dB83.574.095.296.286.697.793.6頻率計權值/dB-0.1-0.3-0.5-1.8-2.9-9.6-14.9此后，將標準傳聲器5與被檢傳聲器交換位置，即將標準傳聲器

14、 5插入2 號傳聲器孔、將被檢傳聲器插入 1號傳聲器孔，重復上述操作，記錄下另一組 頻率計權值，如表2所示，最后將兩組頻率計權值取其算術平均值作為此次測 量的頻率計權值，如表3所示：表2第二組測量值頻率/Hz50010002000400080001250016000被檢聲壓級值/dB83.373.894.894.081.888.079.0標準聲壓級值/dB83.673.695.396.186.597.893.9頻率計權值/dB-0.30.2-0.5-2.1-4.7-9.8-14.9表3頻率計權值頻率/Hz50010002000400080001250016000第一組頻率計權值/dB-0.1-

15、0.3-0.5-1.8-2.9-9.6-14.9第二組頻率計權值/dB-0.30.2-0.5-2.1-4.7-9.8-14.9頻率計權值/dB-0.20-0.25-0.50-1.95-3.80-9.70-14.9實施例二參照圖4,環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)在線計量檢測標準裝置由PC機1、信號發(fā)生器2、功率放大器3、信號分析儀4、標準傳聲器5、以及消聲管6組成， 其中消聲管6由揚聲器8外罩7、鉸鏈9、鋼性管體10、發(fā)泡三聚氰胺棉11、 1號傳聲器孔12、2號傳聲器孔13、尖劈14、萬向輪15、門16組成。其結構 如下所述，揚聲器8嵌入在外罩7內(nèi)，外罩7通過鉸鏈9與壁厚6mm勺鋼性管 體10緊密連接，鋼

16、性管體10內(nèi)側四周填充50mmi厚的發(fā)泡三聚氰胺棉11,消 聲管6底部設置吸聲尖劈14,消聲管6的一側中間位置設有門16,門16的中 心位置開1號傳聲器孔12與2號傳聲器孔13，消聲管6的底部由萬向輪15支 撐。實際檢定時，將信號發(fā)生器2的信號輸入端連接到PC機1,信號發(fā)生器2 的輸出端連接到功率放大器3的輸入端，功率放大器3的信號輸出端連接到揚聲器8上；然后將標準傳聲器1插入1號傳聲器孔12，將被檢傳聲器插入2號 傳聲器孔13;再打開PC機1的上位機軟件，將環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)被檢 參數(shù)調(diào)到A/C頻計權，F(xiàn)時間計權檔；然后打開信號發(fā)生器2,調(diào)用PULSED件, 輸入被檢頻率與適當幅值的正弦

17、信號，通過功率放大器3和揚聲器8在消聲管6內(nèi)產(chǎn)生一個平面波；分別讀取標準傳聲器 5與被檢傳聲器的聲壓級值，其中 標準傳聲器5聲壓級值為無計權值，被檢傳聲器聲壓級值為對應的 A/C計權值， 記錄下被檢傳聲器聲壓級值與標準傳聲器 5聲壓級值之差作為此被檢頻率的頻 率計權值，依次記錄 500Hz、1000Hz、2000Hz 4000Hz 8000Hz 10000Hz 12500Hz、 160000Hz的頻率計權值作為一組測量值，如表 4所示：表4第一組測量值頻率/Hz50010002000400080001250016000被檢聲壓級值/dB83.273.394.894.282.688.678.9標

18、準聲壓級值/dB83.573.695.396.186.297.793.9頻率計權值/dB-0.3-0.3-0.5-1.9-3.6-9.1-15.0此后，將標準傳聲器5與被檢傳聲器交換位置，即將標準傳聲器 5插入2 號傳聲器孔、將被檢傳聲器插入 1號傳聲器孔，重復上述操作，記錄下另一組 頻率計權值，如表5所示，最后將兩組頻率計權值取其算術平均值作為此次測 量的頻率計權值，如表6所示：表5第二組測量值頻率/Hz50010002000400080001250016000被檢聲壓級值/dB83.473.394.994.382.688.978.6標準聲壓級值/dB83.773.595.296.186.7

19、97.693.9頻率計權值/dB-0.3-0.2-0.3-1.8-4.1-8.7-15.3表6頻率計權值頻率/Hz50010002000400080001250016000第一組頻率計權值/dB-0.3-0.3-0.5-1.9-3.6-9.1-15.0第二組頻率計權值/dB-0.3-0.2-0.3-1.8-4.1-8.7-15.3頻率計權值/dB-0.30-0.25-0.40-1.85-3.85-8.90-15.15在31.5Hz、63Hz、125Hz、250Hz檢定時，需要用到低頻耦合腔或多頻聲校 準器進行。將門16打開，把低頻耦合腔或多頻聲校準器設置于消聲管6內(nèi)部,通過低頻耦合腔或多頻聲校

20、準器產(chǎn)生標準聲壓級信號，并用此對被檢傳聲器進 行頻率計權值檢定。結果如表7所示：表7低頻頻率計權頻率/Hz31.563125250被檢聲壓級值/dB :91.093.293.894.0標準聲壓級值/dB94.094.094.094.0頻率計權值/dB-3.0-0.8-0.2-0.0實施例三參照圖5,環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)在線計量檢測標準裝置由PC機1、信號發(fā)生器2、功率放大器3、信號分析儀4、標準傳聲器5、以及消聲管6組成， 其中消聲管6由揚聲器8外罩7、鉸鏈9、鋼性管體10、發(fā)泡三聚氰胺棉11、 1號傳聲器孔12、2號傳聲器孔13、尖劈14、萬向輪15組成。其結構如下所 述，揚聲器8嵌入在外罩

21、7內(nèi)，外罩7通過鉸鏈9與壁厚6mm勺鋼性管體10 緊密連接，鋼性管體10內(nèi)側四周填充50mm厚的發(fā)泡三聚氰胺棉11,消聲管6 底部設置吸聲尖劈14,消聲管6的一側中心位置開1號傳聲器孔12與2號傳 聲器孔13,消聲管6的底部由萬向輪15支撐。實際檢定時，將信號發(fā)生器2的信號輸入端連接到PC機1,信號發(fā)生器2 的輸出端連接到功率放大器3的輸入端，功率放大器3的信號輸出端連接到揚 聲器8上。然后將標準傳聲器1插入1號傳聲器孔12,將被檢傳聲器插入2號傳聲器 孔13;再打開PC機1的上位機軟件，將環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)被檢參數(shù)調(diào) 到A/C頻計權，F(xiàn)時間計權檔；然后打開信號發(fā)生器 2,調(diào)用PULS敢件，輸入 被檢頻率與適當幅值的正弦信號，通過功率放大器3和揚聲器8在消聲管6內(nèi)產(chǎn)生一個平面波；分別讀取標準傳聲器 5與被檢傳聲器的聲壓級值，其中標準 傳聲器5聲壓級值為無計權值，被檢傳聲器聲壓級值為對應的A/C計權值，記錄下被