基于虚拟仪器技术分布式环境噪声自动监测系统研究

发布时间：2020-09-11 17:37

　　大庆是一个因油而生的城市,目前正朝着建设国际化、现代化城市的宏伟目标迈进,在现代宜居城市和油田信息化建设过程中,注重城市环境保护势在必行。近年来大庆的生活区与生产区分离规划正逐步得以实现,但由于历史的原因,目前大庆仍有部分石油职工生活区与石油生产区密不可分。由于石油勘探、钻井、采油、油气集输等生产会产生一系列的工业噪声,对职工生活和健康难免会带来一定的影响。为了实现建设百年油田的宏伟目标而加快石油生产的同时关注石油职工的身体健康免受工业噪声的伤害,石油生产工业噪声的测量与防护就显得尤为重要。面对高质量的环保需求,环境噪声实时连续自动监测已成为业内研究热点。传统的监测方法和监测手段难以满足环境噪声实时连续自动监测的需求,网络化监测是实现监测布点优化和定点优选的重要途径。LabVIEW软件以强大数据处理能力和特有的网络通信技术优势能为构建网络化噪声监测系统提供强力技术支持。为此,提出基于虚拟仪器技术分布式环境噪声自动监测系统研究这一课题。首先,针对环境噪声检测标准及其自动监测方法研究发现:我国环境噪声检测标准与国际标准化组织相关标准比较,既有很高的融合度,又体现出一定的相对滞后,与现实国情有很高的适应度,对于新技术、新方法、新手段有一定的兼容性;其次,针对环境噪声信号采集处理和存储技术研究基础上提出了基于LabVIEW分布式环境噪声自动监测系统的监控中心、数据平台和监测节点三级管理模式,在A频率计权算法上实现了改进和创新,对于40phon等响曲线实现了高精度拟合,其拟合绝对误差小于0.15dB。针对不同响度的等响曲线找到了相同的变化规律,拟合多项式表达关系中对于不同响度的曲线其系数不同;然后,针对分布式城市环境噪声自动监测系统网络通信技术研究发现,LabVIEW平台下有7种通信方式,相比之下共享变量引擎实现局域网络内数据传输更加便捷高效,而远程监控则通过LabVIEW WebSever通信方式实现更为理想;再者,针对分布式城市环境噪声数据分析与图形化处理技术研究的基础上,找到了用GIS软件平台实现噪声图形再现的方法,以东北石油大学校区噪声地图的形成过程,进一步体验和实践噪声地图形成过程中的相关技术节点;最后,以LabVIEW开发平台为支撑,实现了分布式城市环境噪声自动监测系统设计,自主研发的环境噪声自动监测仪实现了对单点环境噪声信号进行实时检测、分析、处理和显示,通过网络实现远程实时传输,根据环境类型自动判别环境噪声是否超限并记录相关数据。通过本项研究集中解决了三个关键问题:即基于虚拟仪器技术实现对环境噪声实时测量;基于虚拟仪器技术并融合网络通信技术实现环境噪声信息远程传输及远程网络监控;通过虚拟仪器的二次开发实现环境噪声数据的分析、处理、存储及图形再现。本研究过程中实现了三点创新:一是提出了分布式环境噪声自动监测系统的三级管理模式;二是改进了A频率计权网络噪声级算法;三是自主研发了基于虚拟仪器的环境噪声自动监测仪。本研究对实施油田环境噪声网络化实时监测提供理论参考,对于自主知识产权的监控系统开发具有现实指导意义。
【学位单位】：东北石油大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2012
【中图分类】：TB53
【部分图文】：

构成图,城市噪声,构成图

第一章绪论究背景和意义城市发展建设速度的加快，伴随而来的是城市环境噪声污染染已经成为世界各国大城市面临的一个重要环境问题[1]。目空气污染、固体废料污染之后的第四大环境公害[2]。噪声污的工作、学习和休息。非稳态噪声对人的影响强于稳态噪声干扰十分普遍。有研究表明：高强度非稳态噪声可以诱发各成生产事故甚至还可能损害设备和建筑物。低频噪声对人的为都会产生直接影响[3]，在某种程度上低频噪声干扰影响人的声控制已成为城市环境保护的重要内容[5]。近年来噪声污染境污染诉讼事件的首位，对环境噪声进行及时准确的测量分要。

类噪声,图形表示,人口密度,关联图形

暴露人口密度与5分贝（A）类噪声图形表示Figure1-2exposedpopulationdensitywith5dB(A)noisegraphicalrepresentation

结构框图,噪声监控,虚拟仪器系统,结构框图

太原科技大学的环境噪声虚拟仪器监控系统[25]，其系统结构如图1-3所示。图1-3 基于GPRS的噪声监控虚拟仪器系统结构框图Figure 1-3 GPRS based noise monitoring virtual instrument system structure diagram

【参考文献】