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摘要：文章简述了噪声在线自动监测系统结构，并对本系统开发过程中遇到的难点和亟待解决的问题进行了探讨。
关键词：环境噪声；噪声监测；自动监测系统
1 系统开发的意义
城市环境噪声污染是一种能量污染，具有瞬时性和空间分布上的不连续性，只有采用多点抽样法测量且尽量提高监测频次，才能较真实的反映一个区域的噪声平均污染水平。
目前，我国大多数城市的噪声监测都沿用一年监测若干频次和时段的手工监测方法。伴随着科学技术的进步，开展在线自动噪声监测已成为我国噪声监测的发展必然趋势。环境噪声自动监测系统有着无须人员值守， 24h连续运行的特点，极大地解决了当前噪声监测耗时、费力、代表性差等问题。为环境噪声执法、评价和治理提供及时、可靠、有效的依据，为我国各大中型城市实施安静工程提供了及时的、准确的环境噪声监测手段，对推动环保领域的技术进步和科技发展具有十分重要的现实意义。
由于我国在环境噪声在线自动监测系统项目上的欠缺，迄今还没有成熟完善的噪声自动监测技术，虽然国外已有定型产品，如丹麦B&K公司的全天候户外传声器单元、噪声自动监测仪等，但由于国外仪器造价昂贵，广泛推广使用不切合我国实际国情。因此环境噪声在线自动监测系统的开发是我国环境监测部门亟待深入开展的工作；自动监测技术是环保部门极为重视的项目。
2 系统开发的目标
我国环境监测的目标是最终实现自动连续监测，环境噪声监测作为整个环境监測体系的一个重要组成部分，当然也不例外。基于我国在环境噪声在线自动监测系统项目上的欠缺，哈尔滨市环境信息中心总结国外经验并结合我国实际情况，将此作为研究课题进行深入的研究。系统的目标就是最终实现全国范围内环境噪声的在线自动监测，将噪声污染源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新型环境噪声监测系统。噪声数据通过计算机存储、修正、统计等处理后，以图形和报表的形式，及时、准确地通过网络传给环境监督管理部门，为环境噪声监测和治理提供有效的依据。
3 噪声在线自动监测系统
3. 1系统结构设计
本系统主要是针对全国各大中型城市环境噪声监测而开发的大型分布式计算机网络监测系统。该系统包括三个部分：前端智能仪表、噪声数据管理中心、噪声数据处理中心。
本系统可具有：n个前端智能仪表，n小于10000；k个噪声数据管理中心，k小于100；m个噪声数据处理中心，m小于1000。
3. 2系统构成及功能
3. 2. 1前端智能仪表
前端智能仪表是系统的户外单元，主要由噪声数据采样装置、数据预处理计算机、无线通讯传输模块构成。前端能仪表在嵌入式微计算机系统程序的控制下进行自动工作。环境噪声状态通过数据采样装置传输到数据预处理计算机，再经过数据分析、统计、频谱分析、存储、录音处理、气象参数等预处理后传送给无线通讯数据模块单元，并自动将数据传送给管理中心。
3. 2. 2噪声数据管理中心
数据管理中心主要应由数据通讯计算机、数据管理计算机和网络设备构成。它是连接前端智能仪表与数据处理中心的桥梁。数据管理中心主要具有对前端智能仪表的管理；数据的管理和备份；根据不同的环境管理部门传送相应数据三大功能。
3. 2. 3噪声数据处理中心
数据处理中心主要由数据处理计算机、监视器及打印机等构成。处理中心平台需要有几个支撑软件作基础：数据库软件、地理信息系统软件、统计分析软件。它是专门为环境监督管理部门开发设计的。
数据处理中心采用B/S（浏览器/服务器）模式，用户可通过服务器确认调用及录入所需数据信息。数据处理中心能够完成监测点噪声数据动态显示波形图、噪声统计分布（正态分布或偏态分布）、相关性检验、期望值和标准差、噪声趋势预测、噪声超标报警及现场录音回放、噪声频谱分析、空间数据的地理信息演示、各种日、月、年统计图表等。
3. 3传输方式
由于数据传输是大数据量的超远程间续性传输，数据管理中心与前端智能仪表通讯采用无线通讯网通讯，数据管理中心与数据处理中心采用互联网通讯。
4 系统的特点
4. 1噪声实时监测，监测数据具有代表性
系统能够对噪声进行实时监测，并能够将所有数据传输回数据处理中心进行数据处理，数据代表性强，能够反映噪声的真实水平。
4. 2节省人力物力，系统操作具有简便性
系统应用计算机处理所有數据，不仅可以得到瞬时曲线，还可以得到平均值统计，动态分析，统计分布，相关性检验等任何所需图表。这不仅大大降低了工作人员的劳动强度，而且便于管理部门及时了解噪声情况，进一步的分析并及时采取响应措施。
4. 3全国无线联网，数据采集快捷方便
采用无线数传方式，采集一个端站数据花费的时间小于3秒，大大提高了数据采集效率，确保管理部门及时发现问题、及时处理。数据传输过程当中即便网络中断，由于前端智能仪表能够存储10天的原始数据，因此再连接时即可补齐原始数据。
4. 4系统安装简便，全天候工作，无需人员看守和维护
系统无须工作人员现场看守。只要选定监测点，安装前端仪表，即可通过数据传输得到即时的监测数据。
4. 5结合地理信息系统，具有直观可视性
环境监测数据和统计信息除具有时间性和动态性外，还具有空间属性，最适于采用地理信息系统进行表达。本系统的最大创新性就是与地理信息系统相结合。地图中用绿色指示灯显示了每个前端仪表的位置，超标即变红，点击指示灯便可链接到前端仪表情况和监测数据。
5待解决的问题
5. 1制订噪声在线自动监测系统管理规范
目前我国还没有在线自动监测的管理办法可以作为参考。我们应当尽快制定一套相应的管理规范，使我国噪声在线监测有据可依，逐步标准化、规范化。
5. 2噪声监测布点优化问题
城市环境噪声自动监测点位的优化布设必须符合获取的数据信息具有代表性、完整性和监测点位设置的可行性原则。点位过多，需要安装的前端仪表数量增多，势必会耗费相当多的财力，也是不可取的。点位优化问题是噪声领域亟待解决的问题，也是自动监测系统面临的问题。
5. 3实现噪声预测
噪声的预测在噪声改善工程的可行性研究和城市规划中起了不小的作用。噪声在线自动监测的数据由以往的抽样式数据变为全样数据，我们不必用统计分析的方法，便可以从一段时间的监测数据当中发现噪声随时间变化的规律，进行噪声预测。当没有特殊情况发生，即没有特殊污染源时，我们可以利用此方法来进行交通及功能区环境噪声预测。而由于我们的系统是与地理信息系统相结合的，只要建立起噪声模型库，并掌握所测
区域内污染源及各环境参数，便可进行空间上的噪声预测。建立基于地理信息系统的噪声预测模型库，进行符合我国实际环境状况的预测模型的研究，是我们今后完善噪声在线自动监测系统工作的重点，是我们利用此系统进行噪声分析、评价及决策支持的依据。
6结论
我国环境噪声监测经过十多年的发展，初步形成了环境噪声监测体系，已具备了环境噪声常规监测的能力。但监测技术的不成熟严重不适应日益强化的环境噪声管理的需要，我国的环境管理要向定量化和科学化方向发展。实现噪声在线自动监测将给我国环境噪声监测带来一场革命性的创新，它不仅是监测手段的革命、噪声数据挖掘的革命，也是推动数字环保的技术进步和科技发展的革命。
参考文献
[1]万本太等.中国环境监测技术路线研究[M].湖南科学技术出版社， 2003
[2]田玉军等.国内城市环境噪声污染研究进展[J].重庆环境科学，2003（3）. 37-39
关键词：环境噪声；噪声监测；自动监测系统
1 系统开发的意义
城市环境噪声污染是一种能量污染，具有瞬时性和空间分布上的不连续性，只有采用多点抽样法测量且尽量提高监测频次，才能较真实的反映一个区域的噪声平均污染水平。
目前，我国大多数城市的噪声监测都沿用一年监测若干频次和时段的手工监测方法。伴随着科学技术的进步，开展在线自动噪声监测已成为我国噪声监测的发展必然趋势。环境噪声自动监测系统有着无须人员值守， 24h连续运行的特点，极大地解决了当前噪声监测耗时、费力、代表性差等问题。为环境噪声执法、评价和治理提供及时、可靠、有效的依据，为我国各大中型城市实施安静工程提供了及时的、准确的环境噪声监测手段，对推动环保领域的技术进步和科技发展具有十分重要的现实意义。
由于我国在环境噪声在线自动监测系统项目上的欠缺，迄今还没有成熟完善的噪声自动监测技术，虽然国外已有定型产品，如丹麦B&K公司的全天候户外传声器单元、噪声自动监测仪等，但由于国外仪器造价昂贵，广泛推广使用不切合我国实际国情。因此环境噪声在线自动监测系统的开发是我国环境监测部门亟待深入开展的工作；自动监测技术是环保部门极为重视的项目。
2 系统开发的目标
我国环境监测的目标是最终实现自动连续监测，环境噪声监测作为整个环境监測体系的一个重要组成部分，当然也不例外。基于我国在环境噪声在线自动监测系统项目上的欠缺，哈尔滨市环境信息中心总结国外经验并结合我国实际情况，将此作为研究课题进行深入的研究。系统的目标就是最终实现全国范围内环境噪声的在线自动监测，将噪声污染源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新型环境噪声监测系统。噪声数据通过计算机存储、修正、统计等处理后，以图形和报表的形式，及时、准确地通过网络传给环境监督管理部门，为环境噪声监测和治理提供有效的依据。
3 噪声在线自动监测系统
3. 1系统结构设计
本系统主要是针对全国各大中型城市环境噪声监测而开发的大型分布式计算机网络监测系统。该系统包括三个部分：前端智能仪表、噪声数据管理中心、噪声数据处理中心。
本系统可具有：n个前端智能仪表，n小于10000；k个噪声数据管理中心，k小于100；m个噪声数据处理中心，m小于1000。
3. 2系统构成及功能
3. 2. 1前端智能仪表
前端智能仪表是系统的户外单元，主要由噪声数据采样装置、数据预处理计算机、无线通讯传输模块构成。前端能仪表在嵌入式微计算机系统程序的控制下进行自动工作。环境噪声状态通过数据采样装置传输到数据预处理计算机，再经过数据分析、统计、频谱分析、存储、录音处理、气象参数等预处理后传送给无线通讯数据模块单元，并自动将数据传送给管理中心。
3. 2. 2噪声数据管理中心
数据管理中心主要应由数据通讯计算机、数据管理计算机和网络设备构成。它是连接前端智能仪表与数据处理中心的桥梁。数据管理中心主要具有对前端智能仪表的管理；数据的管理和备份；根据不同的环境管理部门传送相应数据三大功能。
3. 2. 3噪声数据处理中心
数据处理中心主要由数据处理计算机、监视器及打印机等构成。处理中心平台需要有几个支撑软件作基础：数据库软件、地理信息系统软件、统计分析软件。它是专门为环境监督管理部门开发设计的。
数据处理中心采用B/S（浏览器/服务器）模式，用户可通过服务器确认调用及录入所需数据信息。数据处理中心能够完成监测点噪声数据动态显示波形图、噪声统计分布（正态分布或偏态分布）、相关性检验、期望值和标准差、噪声趋势预测、噪声超标报警及现场录音回放、噪声频谱分析、空间数据的地理信息演示、各种日、月、年统计图表等。
3. 3传输方式
由于数据传输是大数据量的超远程间续性传输，数据管理中心与前端智能仪表通讯采用无线通讯网通讯，数据管理中心与数据处理中心采用互联网通讯。
4 系统的特点
4. 1噪声实时监测，监测数据具有代表性
系统能够对噪声进行实时监测，并能够将所有数据传输回数据处理中心进行数据处理，数据代表性强，能够反映噪声的真实水平。
4. 2节省人力物力，系统操作具有简便性
系统应用计算机处理所有數据，不仅可以得到瞬时曲线，还可以得到平均值统计，动态分析，统计分布，相关性检验等任何所需图表。这不仅大大降低了工作人员的劳动强度，而且便于管理部门及时了解噪声情况，进一步的分析并及时采取响应措施。
4. 3全国无线联网，数据采集快捷方便
采用无线数传方式，采集一个端站数据花费的时间小于3秒，大大提高了数据采集效率，确保管理部门及时发现问题、及时处理。数据传输过程当中即便网络中断，由于前端智能仪表能够存储10天的原始数据，因此再连接时即可补齐原始数据。
4. 4系统安装简便，全天候工作，无需人员看守和维护
系统无须工作人员现场看守。只要选定监测点，安装前端仪表，即可通过数据传输得到即时的监测数据。
4. 5结合地理信息系统，具有直观可视性
环境监测数据和统计信息除具有时间性和动态性外，还具有空间属性，最适于采用地理信息系统进行表达。本系统的最大创新性就是与地理信息系统相结合。地图中用绿色指示灯显示了每个前端仪表的位置，超标即变红，点击指示灯便可链接到前端仪表情况和监测数据。
5待解决的问题
5. 1制订噪声在线自动监测系统管理规范
目前我国还没有在线自动监测的管理办法可以作为参考。我们应当尽快制定一套相应的管理规范，使我国噪声在线监测有据可依，逐步标准化、规范化。
5. 2噪声监测布点优化问题
城市环境噪声自动监测点位的优化布设必须符合获取的数据信息具有代表性、完整性和监测点位设置的可行性原则。点位过多，需要安装的前端仪表数量增多，势必会耗费相当多的财力，也是不可取的。点位优化问题是噪声领域亟待解决的问题，也是自动监测系统面临的问题。
5. 3实现噪声预测
噪声的预测在噪声改善工程的可行性研究和城市规划中起了不小的作用。噪声在线自动监测的数据由以往的抽样式数据变为全样数据，我们不必用统计分析的方法，便可以从一段时间的监测数据当中发现噪声随时间变化的规律，进行噪声预测。当没有特殊情况发生，即没有特殊污染源时，我们可以利用此方法来进行交通及功能区环境噪声预测。而由于我们的系统是与地理信息系统相结合的，只要建立起噪声模型库，并掌握所测
区域内污染源及各环境参数，便可进行空间上的噪声预测。建立基于地理信息系统的噪声预测模型库，进行符合我国实际环境状况的预测模型的研究，是我们今后完善噪声在线自动监测系统工作的重点，是我们利用此系统进行噪声分析、评价及决策支持的依据。
6结论
我国环境噪声监测经过十多年的发展，初步形成了环境噪声监测体系，已具备了环境噪声常规监测的能力。但监测技术的不成熟严重不适应日益强化的环境噪声管理的需要，我国的环境管理要向定量化和科学化方向发展。实现噪声在线自动监测将给我国环境噪声监测带来一场革命性的创新，它不仅是监测手段的革命、噪声数据挖掘的革命，也是推动数字环保的技术进步和科技发展的革命。
参考文献
[1]万本太等.中国环境监测技术路线研究[M].湖南科学技术出版社， 2003
[2]田玉军等.国内城市环境噪声污染研究进展[J].重庆环境科学，2003（3）. 37-39