噪声监测范文

导语：如何才能写好一篇噪声监测，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：环境噪声污染；监测技术；质量控制措施

中图分类号： X839.1 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）36-114-2

0 引言

现如今，在经济快速发展的同时，社会市场竞争压力越来越大，人们的生活节奏也在不断加快，噪声污染已成为影响社会正常生活的主要因素。环境噪声监测可以为营造良好的居住环境提供依据，同时，也是我国环境保护的重要手段。但是，从我国环境噪声监测技术及监测现状来看，环保部门在进行环境噪声监测过程中，还存在一些问题亟待解决，如噪声监测技术不完善、噪声监测结果不准确、噪声监测设备不先进、监测人员专业素质不高等，不仅影响着环境噪声监测结果，同时也会影响我国的环境治理，降低我国环境质量，阻碍我国经济的进一步发展。因此，我国环保部门应加大噪声监测力度，引进先进的噪声监测技术和设备，培养高素质噪声监测人才，保障监测结果的准确性。

1 噪声污染监测概述

1.1 噪声污染特性

从物理角度来看，噪声是发声体因无规则运动而产生的、在介质中以波的形式进行传播的声音。从生理学角度来看，噪声是指影响人类正常生活的声音。因此，噪声污染具有一定的物理性、主观性、随机性和社会性。

1.2 噪声监测条件

由于噪声污染属于声音污染，是一种物理现象，所以，其在监测过程中容易受到周围环境的影响。为了保证噪声监测结果的可靠性和科学性，环保部门在进行噪声监测时，需要确定其气象条件、测量时间、测量仪器、传声器位置、仪器校准与标定等。气象条件需满足无雪、无雨且风力小于4级（5m/s）；测量时间在昼夜或政策工作范围内；测量仪器需满足Ⅱ级以上精度，加风罩，测试前后应校准，灵敏度差在0.5dB以下；传声器位置则需要距水平支撑面1.2m以上，或其他反射体1m以上；仪器校准与标定：活塞发生器为250Hz 124，声级校准器为1000Hz 94；采样方式应选择快采集，采样间隔不大于1s。这些条件是保证噪声监测结果准确性的基础[1]。

2 环境噪声监测技术及发展方向

2.1 具有积分或数据储存功能的袖珍仪器

袖珍仪器在噪声监测中的应用可以概括为：对测量区域内的测量点进行同步采样，然后利用计算机对所采集的数据进行分析和处理。袖珍仪器噪声监测在一定程度上能够节省采样时间，提高噪声监测人员的工作效率。但是，由于该种技术是对各个测量点进行同时采样的，这就需要购置多个相同的设备，加大了环保单位在噪声监测上的成本投入。此外，测量仪器与计算机进行连接时，需要专业的计算机接口，计算机技术较高，环保部门聘请外力计算机技术人员，又进一步增加了噪声监测成本[2]。

2.2 利用微机控制，对噪声信号动态监测

虽然利用计算机控制监测结果，能够实现对噪声信号的动态监测，便于噪声监测管理与数据处理，但是，在利用计算机对噪声信号进行动态监测时，周围环境变化容易引起噪声监测结果误差，所以，此种监测技术不能在较大区域内进行采用，只能在周围环境稳定的条件下进行监测。

2.3 人员佩戴仪器监测

由于人体对声音的感知度在一定范围内是可以承受的，且随着我国经济的不断发展，社会城市化的不断推进，人们渐渐适应了周围环境。因此，一些环境噪声测量专家认为，利用噪声测量仪器测得的噪声数据，并不等同于人们实际的感受。因此，一些人员发明了微型噪声监测仪器，微型噪声监测仪在使用过程中是由试验人员随身佩戴的，设定试验周期并对环境噪声进行测量，然后对周期内的噪声测量数据进行处理。虽然，微型噪声监测仪器的测量结果更加精确，比较接近于人们对声音的实际感受，但是，其在应用过程中无法辨别噪声与音乐，即微型噪声监测仪器的测量结果并不能代表噪声的干扰情况，只能是人们对声音的感受情况。

3 我国环境噪声监测技术的发展方向

通过上文的介绍，我们可以了解到，当前我国环境噪声监测技术大致可以分为3类：具有积分或数据储存功能的袖珍仪器、利用微机控制对噪声信号进行动态监测、人员佩戴仪器监测。随着我国经济结构的不断变化，其环境监测技术也需要跟上时代的发展脚步，保证环境监测能够满足社会发展需求。因此，我国环境噪声监测技术的发展方向可以从以下几个方面进行探讨。

3.1 由大面积的一次性普查向少数代表性测点的长期监测发展

由于噪声信号在监测过程中容易受到周围环境及时间的影响，环境噪声监测时不可能显示整个时间的噪声变化情况，因此，大范围的一次性噪声监测方法是不能代表该地区的噪声污染情况的。因此，为了避免因大规模、一次性噪声监测方法带来的成本，环境保护部门应找到具有代表性的测量点，并对其进行长期监测，这样既解决了时间和空间的代表性，又可以为环境噪声监测的自动化发展奠定基础，有利于提高环保部门的工作效率。

3.2 由手动监测向自动连续监测发展

目前，计算机网络技术和信息化技术的应用越来越广泛，将计算机技术引入环境噪声监测不仅可以提高环境噪声监测的自动化水平，还可以提高环境噪声监测的数据处理效率和准确度。因此，环境保护部门在发展噪声监测技术时，可引入计算机控制技术，组成全自动环境噪声监测系统。此外，全自动环境噪声监测系统在应用过程中，需要注意环境噪声长期测点的优化、测量点位的选择、监测系统的自动化水平等。

3.3 装备环境噪声监测系统

我国环境保护部门，在优化环境噪声监测点时，还需要在全国环境监测系统装备噪声自动连续监测仪器。即确定好试验城市并对其噪声监测系统进行装备，考核设备的综合性能，然后进行推广普及。此外，环境保护部门还需要对监测仪器进行及时维修和保护，以此来保证自动连续监测系统的正常运行。

4 加强环境噪声监测质量的控制措施

4.1 严格执行噪声监测技术规范

我国颁布的《中华人民共和国噪声污染防治法》第五条和第六条中有明确规定，我国在各级环境保护部门在噪声污染防治过程中，应实施统一的监督管理。此外，该法还明确规定了环境噪声监测标准。因此，环境保护部门在进行环境噪声监测时，应严格按照相关的噪声监测技术规定进行，保证环境噪声监测活动有法可依，有章可循。

4.2 完善环境噪音检测体系

首先是检测标准的问题，就我国现行的噪音检测标准而言，与世界上其他的发达国家相比还存在着较大的差距，比如噪音检测的流程还不够规范以及检测标准滞后于检则技术等问题，都对我国噪音技术检测的发展起着严重的阻碍作用。其次是环境噪音监测过程收集整理数据的收集与处理问题，噪音监测的数据收集与处理是评价噪音级别的重要处理手段，这个环节处理的好坏与否直接影响着最终的检测结果。

4.3 加大噪声监测人员的专业技术培养力度

环境噪声监测技术的发展与应用离不开人才，只有噪声监测人员的专业技术够高，综合素质够强，才能够充分发挥噪声监测技术的有效性。因此，环境保护部门应加大噪声监测人员的技术培养力度，提高其对计算机技术及噪声监测技术的理论知识水平，为环境噪声监测的顺利进行提供人才保障[3]。

5 结束语

综上所述，随着科学技术和社会经济的不断发展，我国当前的噪声监测技术无法满足社会发展需求。因此，我国环境保护管理人员应引进先进的噪声监测技术，提高噪声管理人员的专业技术水平和综合素质，严格执行噪声防治法规，为环境监测结果的可靠性提供技术和人才保障。此外，环境保护部门还需要加大对环境监测技术的研究力度，为环境噪声监测技术的自主创新做准备。

参 考 文 献

[1] 李楠，冯涛，吴瑞，刘元庆.环境噪声监测技术与预测模型的融合[J].环境影响评价，2016，04：9-13.

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关键词：城市环境噪声；噪声污染；监测对策

中图分类号： TB533+.4 文献标识码： A 文章编号：

1. 什么是环境噪声污染及特性分析

环境噪声污染是由于建筑施工、道路交通等产生的超过国家环境噪声排放标准并对附近区域造成干扰的声音。噪声污染与大气污染等化学污染有着本质的不同，简要的讲其具有即时性、多发性、间接性、局部性等特点。环境噪声是指在工业生产、建筑施工、交通运输和社会生活中所产生的干扰周围生活环境的声音。

通过对其概念的分析，我们可以发现，噪声污染是一种物理性污染，它与化学污染不同，其特点主要体现在以下几点：噪声污染具有即时性。这种污染采集不到污染物，当声源停止振动时，声音便立即消失，不会在环境中造成污染的积累并形成持久的伤害；噪声是暂时性的，噪声源停止发声，噪声便消失。噪声污染的危害是非致命的、间接的、缓慢的。但对人心理、生理上的影响不可忽视；环境噪声源分布是分散性的，噪声影响的范围是局限性的。噪声污染具有时空局部性和多发性。在环境中，噪声源分布广泛，集中处理有一定难度。其具有即时性、多发性、间接性、局部性等特点。具体来讲，它不会产生可供采集的污染物，更不会产生积累的、持久的污染。它造成的危害是间接的，而且是缓慢的非另外，一种声音是否为噪声，不仅取决于这种声音的响度，而且取决于它的频率、连续性、发出的时间和信息内容，同时还与发出声音的主观意志以及听到声音的人的心理状态和性情有关。城市区域环境噪声污染主要来源于生产生活噪声和交通噪声两种，前者主要受城市人口密度、建筑密度、环境绿化情况、区域规划情况和管理情况等影响，后者受道路布局、道路质量等影响。

2、噪声来源

生活噪声来源于人们日常生活的活动场所，如大型超市、商业广场等，是人们生活中普遍存在的噪声污染。交通噪声来源于交通运输工具，如飞机、汽车等，70%的城市环境噪声来自于交通噪声。调查表明，机动车辆噪声占交通噪声的85.5%；工业噪声来源于生产车间、建筑工地等场所，其噪声的声级较高，对工人及周围居民会带来较大的影响；建筑噪声来源于建筑机械发出的噪声，虽然这种噪声具有暂时性，但其强度很大，在扰民纠纷中也占有一定比例。

据统计，在影响环境的各种噪声中，社会生活噪声占47%，交通噪声占30%，工业噪声占8%～10%，建筑施工噪声占5%左右。

3.环境噪声污染监测对策研究

环境噪声污染监测是各城市环境监测部门重要的监测工作之一，只有及时、准确的采集环境噪声污染信息才能采取有效的处理措施。近年来，噪声自动监测越来越受到重视，全天候、自动化、智能化、网络化的环境噪声自动监测系统可对城市各类环境噪声的多个测点进行同步连续监测，能提供实时、准确的噪声监测数据，对及时掌握城市环境噪声污染状况、采取科学的监督管理措施具有十分重要的意义。控制城市区域环境噪声常用的方法主要有控制声源法、控制噪声传播途径法、进行合理的城市规划以及加强噪声管理等方法。

3.1监测技术

若厂界围墙紧靠厂内建筑物，或以建筑物墙体做围墙，以及厂界设有绿化带时，选择围墙或绿化带外1米处。调研中发现，重建设轻运维的现象仍存在，在建设噪声自动监测系统时，应注意在设计论证初期就进行合理规划，因时制宜，因事制宜，确定建设规模和对应的能确保落实的运行维护措施。CDMA 1X是一种先进的承载业务，能够提供便捷的数据业务。环境监测部门在各监测点安设监测设备，通过CDMA 1X传输监测数据。

3.2监测措施

城市区域环境噪声污染监测的目的是为了反映噪声污染的空间分布状况，评价声环境质量水平并分析其变化规律和趋势。在无法进行声源噪声控制的情况下,通常采用吸声、隔声技术或安装消声器等方法对其传播途径进行控制。分别在昼间和夜间进行监测，在规定的监测时间内，每次每个测点监测10min 的等效声级。同时记录噪声主要来源（如社会生活、交通、施工、工厂噪声等）。昼间监测要选在正常工作时段进行监测，并覆盖正常工作的整个时段；夜间监测从入夜开始，覆盖夜间的整个时段。监测时间需要避开节假日等非正常工作时段。对监测的结果按照公式进行平均计算，进而得到昼间和夜间的整体环境噪声水平。

3.3交通噪声监测措施

交通噪声监测是为了了解交通的噪声状况，分析道路交通车流量、道路质量等因素与噪声的关系，并总结出交通噪声的变化规律和趋势。在选择监测点时需要考虑以下原则：监测点的位置能反映快速路、次干路等各种道路的交通类型、车辆速度、道路宽度等噪声排放特征。道路交通噪声：每年监测一次，测量时间选择春季或秋季。考虑到行政区域和空间分布适当均衡，优先在人群密集的公共场所、主要道路交通干线两侧区域的设置。测点优化可有效地减少监测点数，大大降低日后环境噪声测量的相关人力和物力消耗，为实现城市环境噪声实时自动监测提供前提保证。测点高度为1.2m，并设立在人行道上，距离路面20cm；在选定测点位置时需要考虑非道路噪声源的干扰，以保证监测数据的真实、准确。监测工作的安排与上文所述基本相同，需要注意的是要注意分道路种类、分车辆类型等进行数据的采集和分析。

3.4各功能区噪声监测措施

居住区道路网规划设计中,应对道路的功能与性质进行明确的分类、分级、分清交通性千道和生活性道路。城市区域内各功能区噪声监测能够反映各功能区的声环境状况，并分析出其变化规律和趋势。城市噪声随着人口密度的增加而增大,因此应有计划地控制城市人口的增长速度等等。监测点的选择需要依据以下原则：监测点与该功能区的平均噪声水平没有过大的差距；监测点能够反映该功能区声环境的特征；监测点位置能够保证监测仪器长期、安全、可靠的进行监测；监测点能够避开固定噪声源和反射面。

4.结束语

目前，区域环境噪声的防治与监测已成为环境保护部门的一项重要工作。在环境监测部门做好本职工作的同时，还需要普及噪声宣传，加强城市绿化建设以更好的发挥植物降噪的作用，做好城市区域的整体规划和各小区规划。在城市建设与经济发展中，必须综合考虑经济、社会和环境效益，保护环境，通过有效的环境噪声监测，有效控制和减少区域环境噪声污染，努力提高城市环境质量，这才是对可持续发展战略的切实体现。

【参考文献】

［1］张新博.国内城市环境噪声污染研究进展[J].重庆环境科学,2009,25(3):37～39.

［2］杜帅．浅谈城市噪声污染及其解决办法[J]．中国环境管理,2010(1):38～40.

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关键词：噪声监测；站点选择；监测优越性

前言

噪声自动监测是噪声监测发展的趋势和方向，国内的仪器制造商在前端监测仪表、数据采集器和数据库软件方面与国外还有很大的差距。

我国噪声自动监测系统的建设和运行，从子站位置设置应合理避开非正常干扰因素，有效进行机箱的降温和安全防护，同时对数据比对监测等方面进行探讨，对各地陆续开展的噪声自动监测系统建设有所帮助。

1 噪声自动监测系统的优势

1.1点位代表性的加强

城市噪声污染是由不同噪声源所发出的声能瞬间叠加所引起得的，具有时间上的瞬时性和空间上的不连续性，只有通过增加监测点位和提高监测频次，才能较为真实的反应一个区域噪声污染情况。

由于手工监测是通过手持式噪声统计分析仪，根据声环境质量标准（GB 3096- 2008）相关要求，区域环境噪声监测每个点位测量时间为10min；功能区噪声是昼夜24 h连续监测，每个时段测量时间为10 m in，每隔1 s采集一个数据；交通噪声在正常情况下，测量1 h，每隔1s采集一个数据。测量人员在测量期间注意力要高度集中，在一些点位采集数据还需要寻找符合采样高度和距反射面距离的相关安置点或带流动支架，操作过程较为繁琐，同时测量所得到的数据需要通过录入、打印、填报后进行相关计算，这样监测人员大量的工作时间花费在数据整理和计算上，而无暇进行污染状况的分析和判断，浪费大量的人力和财力。而噪声自动监测系统，就可以满足测量高度和距离的要求，并在无人值守的情况下连续24 h运行，在相同的采样频率下，数据采集效率得到明显的提高。

2 站点选择

2.1避开非正常噪声干扰

建设前期，对大量拟建点位进行合理优化、数据比对、可行性论证是一个必经程序。实践中笔者发现，站点的选择还有很多值得研究和注意的地方。为了准确而有代表性地测量所在功能区的噪声，必须合理避开树木遮挡、停车场机动车干扰，固定设备（如空调室外机等）干扰等非正常因素。代表1 类功能区的A 噪声站，设置在某学校小花园内, 站点周边树荫浓密，特别是麦克风旁树枝较高，当风速较大时，风吹树枝树叶的杂声对该子站数据有较大影响。此外，在7、8月份的夏季，亦发现该子站夜间噪声经常偏高，噪声集中发生在凌晨4～6点之间（图1）。经录音辨析并结合现场情况了解到，夏季的黎明，在树林里栖息的小动物开始活动，从而导致该时段噪声数据明显升高。

为方便系统供电，噪声子站一般离固定建筑物不会太远，在点位选择时，特别要留意子站附近建筑物是否有（或今后可能有）空调室外机、排气扇等固定噪声源，如有应当合理避开。

图1A子站2010年8月18日噪声小时均值变化

2. 2 确保子站系统适宜的环境条件

子站系统的环境条件不容忽视，尤其是温度控制。目前，噪声子站系统的机箱内仅设置上下两个小排风扇用于通风，无法起到实质性的降温效果。设置在交通干线旁（4类区）的B噪声站，故障发生最多，已更换过CF卡、电路板等硬件，这与该子站设置于空旷地、机箱无遮挡有很大关系。盛夏维护时明显感到机箱内分析仪器和硬盘发热，盖板密封条因温度过高而出现老化，甚至难以开合。只好再委托仪器供应商改良子站机箱，进行机箱严密性、散热性、抗高温的综合优化；同时拟在不影响监测结果的前提下，在机箱上方加盖遮阳棚，以防仪器过早老化，确保正常运行。

2. 3 注意安全防范

噪声自动监测系统全天候无人值守，其安全防护措施必须加强，有必要在机箱上加贴警示标志以起震慑作用。另外，委托附近常住人员进行看护也是一个有效方法。

3比对监测

质量保证（QA）与质量控制（QC）是噪声自动监测的重要内容，比对监测又是其中的最关键的环节。采用自动监测数据与手工监测数据同步进行的方式进行连续比对和检验，使用手持式1级声级计爱华噪声分析仪AWA 6270+ AB，与噪声自动监测系统的噪声监测终端( 3639..E ..200)进行多次数据比对结果的绝对偏差在0.3～10dB( A )之间。我们针对较大的数据偏差，进行分析研究其原因主要有：

⑴目前，国内噪声自动监测系统的数据比对测试尚无现成、规范的方法，笔者采取的实测比对方式是将2种系统的2个传声器设置在同一位置后进行测量，两种不同类型的仪器的测量结果本身就可能存在差异。

⑵传声器有差异，包括采样频率、量程、麦克风指向、麦克风声场类型、滤波器带宽范围、响应时间和计权等都有差异。

⑶测试现场的气象环境的影响，各家的防风罩设计不同，其抗风能力不尽相同。

⑷麦克风的放置角度的偏差，虽然比对测试时尽量靠在一起，但距离差异，包括形成互相阻挡也会导致数据偏差。

为此，笔者最终没有采取自动监测数据与手工监测数据进行比对的方式来检验噪声自动监测系统的数据准确性，而是将仪器委托权威检验机构（如中国计量科学研究院）进行计量鉴定，并结合现场校准器校准值互测的方式进行。常州的噪声自动监测系统配套的4231 型校准器具备1 kHz，94 dB 和114 dB 两档校准值。现场先用4231型校准器校准出自动监测系统一个校准值（如94 dB），然后再用其测量出另外一个校准值（如114 dB），如果在误差范围内，即认为自动监测数据符合有效性条件之一。

4数据的有效性判断

数据的有效性评价包括很多方面，如数据采集率、1h有效监测时间、异常数据的筛选等。笔者认为数据采集率要大于95%，1 h连续监测时间要大于20min的数据才有效。噪声自动监测系统运行较为稳定，一般只在长时间停电或软硬件发生故障的情况下，数据采集率才会偏低，正常情况下，数据采集率都能达99%以上。异常数据的判断需要通过现场检查、质控等手段来识别、处理，如前1. 1所述的自然界的声音，虽导致数据短时急剧升高，但不能作为偶发噪声而予以剔除。

另外，只有在无雨雪、无雷电天气，风速5m /s以下的气象条件的数据才有效。虽然在噪声子站上，笔者同步设置了气象仪，但是目前噪声监控软件无法根据气象参数自动剔除无效数据，只能靠人工剔除，需要耗费大量的精力，这应是今后软件升级优化的一项主要内容。

5结束语

在我国的噪声自动监测系统引进、借鉴、吸收国外的一些硬件设备和软件程序的先进技术，国产监测系统在兼容性和可靠性方面还存在一些问题，维护起来工作量很大。此外，国家环境监测部门对噪声自动系统的构造、电器指标、建设要求还缺少规范性的文件和标准。希望国家环境监测部门能早日出台相关的技术文件，使噪声自动监测系统运行逐渐走向标准化、现代化。环境噪声污染已经成为城市的主要环境问题之一，噪声自动监测系统推动城市监测的自动化、网络化和高效化，仍尚需进一步优化，以实现环境噪声监测、评价和的一体化。

[参考文献]

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关键词：城市环境；噪声污染；检测技术

随着我国改革开放政策的实施，经济发展全球化的同时，城市现代化假设也取得了快速的发展，但在城市娱乐设施、交通设施以及工业生产设施日益完善的同时，随之而来的噪声污染也对人们生活造成了极大地危害，严重影响了城市居民的日常工作和生活。噪声污染是一种看不见，摸不着，但确确实实存在的物理性污染，目前城市环境噪声污染问题已经成为我国城市诉讼案中首位案件。因此，如何有效地对城市环境噪声进行检测和治理，是城市环境保护的重点。

1城市环境噪声污染的含义及其成因分析

1.1城市环境噪声污染的内涵

在如今人们生活的大环境下，由于社会主义市场经济的快速发展，污染问题越变得越来越严重，大气污染、水污染、光污染以及噪声污染等无处不在。其中噪声污染是目前人们生活中经常提到的话题。所谓噪声，从生理学的角度上来说，凡是对人没有帮助并且使人感到厌烦的一切声音均可成为噪声。而噪声污染则指的是所产生的环境噪声超过国家所规定的环境噪声排放标准，并对人们的日常生活、学习和工作产生影响的现象。环境噪声与其他噪声不同。是一种看不见、摸不着的物理性污染，也是能量污染，对人类环境的危害巨大。声音从物理角度上来看又可分为音乐和噪声两类，噪声是指各种杂乱的声音混乱在一起而产生的声音。噪声不仅对人的身心造成巨大伤害，同时还严重影响着人们的心脑血管及神级系统。对于城市环境噪声污染来说，具体可以分为由于施工建设以及交通运输产生的超过国家噪声污染标准的声音以及由于娱乐场所和娱乐设施所产生的影响附近居民日常生活和工作的噪声等。于其他化学污染不同，环境噪声具有即时性、多发性等特点，它是由声源产生的，当声源停止发生时，噪声也停止，其对人体的危害是间接性的，非致命的，但如果长期持久性的受到环境噪声的影响，则会影响人心理、生理状况。此外，环境噪声污染还具有分散性以及局部性的特点。噪声源分布比较广泛，对于环境中的影响也仅仅局限于能够听到声音的范围内。

1.2城市环境噪声污染的成因分析

城市环境噪声的产生主要分为两大类。一类是来源于生活的噪声污染，另外一类是来源于交通建筑等的噪声污染。生活噪声污染主要受到城市人口密度、城市建筑密度、城市绿化建设以及城市污染源的管理有关，而交通建设等的噪声污染则跟道路交通建设、道路质量以及建筑施工等有关。生活噪声具体来说则是商业场所、娱乐场所以及公司宣传等活动产生的噪声，这类噪声都是即时性的，当娱乐场所、商业场所等停止营业时即可消失。而交通运输以及住房建设中产生的污染则是危害较大的噪声污染。此外工业生产噪声也是一种危害较大的噪声污染，其主要是由于工业生产中机械设备运作而产生的。总体来说，环境噪声污染虽然是即时的、分散的，但却是实实在在存在的，不容忽视的，因此加强城市环境噪声污染与检测尤为重要。

2城市环境噪声污染带来的危害

2.1影响人身心健康以及日常生活工作

城市环境噪音对于人类身心健康的危害是巨大的，特别是对于人类的听力损伤时巨大的。如果一个人处于高噪声污染的环境中，则会出现耳朵难受等不适症状，但当脱离这种高噪声污染后，这种不适症状则会慢慢消失。而当一个人长期处于噪声污染环境中时，则会对人身心健康造成巨大的伤害。不仅会损伤人类的听觉器官，严重时还会破坏人的中枢神经以及其他身体器官，从而使人身体状况出现不适，这种危害是不可逆的。另一方面，环境噪声污染还会影响人的心理健康，如果一个人长期处于高噪声的污染中时，会是人产生烦躁的感觉，从而导致在学习工作中无法精力集中，不仅对于其工作学习效率造成极大的影响，严重时还会使人类产生心理疾病。

2.2影响动植物等健康

环境噪声污染除了对人类产生巨大影响外，还对动植物的健康也危害巨大。不仅会对动物的听力造成影响，还会破坏动物的中枢神经以及内分泌系统等。跟人类别一样，如果动物长期处于高噪声的环境下，也会出现烦躁以及情绪暴躁等状况，从而导致动物出现行为失控的现象，严重者甚至会危害到人类的生命财产安全。

2.3影响社会经济建设以及社会发展

社会经济价值是由于人们的工作而产生的，只有人工作了，社会经济价值才能够得意体现。但当人长期处于高噪声的环境中时，人就会产生焦躁不安的情绪，这会导致人在工作中不能够集中精力去完成工作任务，从而对于公司或企业的生产效益造成巨大的损失。另一方面，如果噪声过大时，还会对于某些仪器设备挥着建筑物造成一定的危害，可能会出现仪器失灵或者被破坏而不能正常运行，从而使公司生产速度降低，并且不能够保证产品精度和质量。对于建筑物来说，高噪声还会使房屋出现裂痕或者坍塌等危险，这样不仅对于人的生命安全造成危害，还会在经济上是人遭受损失。

3加强城市环境噪声污染与检测技术的措施方法

城市环境噪声对于人类的日常生活以及工作造成了巨大的伤害，因此我们应根据不同需求，对于城市环境噪声污染进行检测与治理。计算机技术的高速发展，使人们在进行检测时变得越来越方便。将计算机技术运用到环境噪声检测中来，对于噪声检测是一重大进步。我们可以采用声音传感器对一定地区的环境声音进行检测，当环境声音超出国家规定的噪声标准时，检测系统则会出现相应的报警，从而使工作人员进行及时的处理。另一方面，如果无法对噪声源进行控制时，我们应采用吸声、安装消声器等方法及时阻断噪声的传播，并时刻对噪声源噪声频率进行检测，确保噪声不能够影响人们的日常生活。此外，对于交通运输以及房屋建筑时产生的噪音来说，这类噪音是可以通过人为控制从而降低的。对于交通运输产生噪声来说，我们应加强对于车辆的检测，严格遵守城市车辆运输条例。同时在交通道路两侧还应设有防噪声板，减小噪声的传输，从而降低道路运输噪声对人生活的影响。另一方面，减少环境噪声污染还应该严格控制城市人口密度以及做好城市建设规划工作。

4结论

城市环境噪声污染问题已经成为影响人类正常生活的主要污染源之一，加强城市环境噪声污染检测，对于人类生活和工作意义巨大。本文从环境噪声定义以及环境噪声污染成因等方面进行分析，并对环境噪声造成的危害进行详述，最后提出一些解决措施。加强环境噪声检测，控制噪声污染，对于实现我国城市化建设可持续发展尤为重要。

参考文献

[1]赵一山，马山江.城市环境噪声预测与分析研究进展[J].辽宁工程技术大学学报刊源,第一章下.

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关键词：心电放大电路；波形仿真；低噪声；滤波器；数据采集

中图分类号：TP212.9文献标识码：B

文章编号：1004-373X(2009)05-127-04

Design of Portable and Low Noise ECG Monitor

DONG Weichao,MENG Lingjun,ZHANG Huixin

(Ministry of Education Key Laboratory of Instrumentation Science & Dynamic Measurement,National Key Laboratory for Electronic Measurement Technology,Taiyuan,030051,China)

Abstract：Aimed at the importance of real-time inspect of the ECG signal to ECG signal analysis.A special method for real-time inspectting of the ECG signal is designed.The electrodermal signal gained from the human body which is transmitted by a multiplex selector can be enlarged first transited a preamplifier,next passed a band-pass filter in order to separate high-frequency interfere,and then through a 50 Hz noise rejector,finally the digital signal of electrocardiogram can be gained by the AD of MSP430.The performance of the circuit′s 50 Hz notch filter is good and the noise is low,the waveform of the whole circuit basically does not have the distortion.After testing in the experiment,the waveform of the ECG is clear and stable,basically it can also meet the requirement of the clinical monitor and pathology analysis.

Keywords：ECG amplifier circuit;waveform emulation;low noise;filter;data sampling

0 引 言

监护仪是一种用以测量和监控病人生理参数，并可与已知设定值进行比较，如果出现超差可发出报警的装置或系统。便携式监护仪小型方便，结构简单，性能稳定，可以随身携带，可由电池供电，一般用于非监护室及外出抢救病人的监护。心血管疾病是人类生命的最主要威胁之一，而心电(Electrocardiogram,ECG)信号是诊断心血管疾病的主要依据，因此实时监测病人心电活动，设计自动采集病人心电信号的便携式系统具有重要意义。

传统的导联系统采用通用的三电极方式，右胸上电极及左腹下电极为心电采样电极，右腹下电极为右腿驱动电极。这种联接方式有效实用，有利于便携使用。便携式监护仪分析处理系统可以分为两大部分，一是携带在被检查者身上的袖珍监护仪，二是由微机系统组成的心电图处理诊断系统。被检查者将某一时段的动态心电信号由监护仪记录下来，通过GPRS通信方式将数据传送到医院的心电图处理诊断系统中。心电信号是由人体心脏发出相当复杂的微弱信号，为了获得含有较小噪声的心电信号，需要对采集到的心电信号做降噪处理。

本设计的特点：

(1) 目前对心电信号的降噪有多种方法，这里主要从滤波的方面介绍将噪声从信号中分离。滤波采用高通和低通两级滤波，滤波电路经Workbench仿真效果明显。

(2) 与以往双T型50 Hz陷波器不同的是，该设计电路引入放大器形成正反馈，以减小阻带宽度。

(3) 本文为人体日常生活方便,设计了导联电极脱落检测电路，防止运动输入电极脱落。

1 心电信号的特点及整体系统结构

心电信号属医学生物信号，它一般具有以下特点：随机性较强，即信号无法用确定的函数描述，而只能用统计的方法，从大量测量结果中看其规律；噪声背景强，即要测的有用信号往往淹没在许多无用信号中。常规心电信号的频带范围是0.05～100 Hz，在此频带范围内包含了心电信号90%的能量成分。由于心电信号是mV级的信号，因此对于干扰环境而言，它是非常微弱的信号。

心电信号由皮肤电极取自于人体表面，是一种低频率的微弱双极性信号。它淹没在许多较强的干扰和噪声之中。这些干扰主要包括肌电信号、呼吸波信号等体内干扰信号和以50 Hz工频干扰、电极与皮肤界面之间的噪声为主的体外电磁场干扰信号的影响。信号源阻抗大约100 kΩ，信号为10 μV～5 mV，典型值为1 mV，加上周围的电磁干扰(特别是50 Hz的工频干扰)比较大，要求放大电路具有高增益、高输入阻抗和高共模抑制比；为保持信号的稳定，还要求输入失调电压和偏置电流小、温漂小；为了便于随身携带，还要求体积小、电源电压低、耗电少等。

对心电信号进行精确测量，必须设计出性能优良的放大器。放大器的核心和关键是前置级的设计。整个前置级电路由前置放大电路，陷波电路和滤波电路构成。从体表获得的心电信号经导联输入后,ECG信号经运放构成的前置放大器放大,滤波器滤除其中的高频干扰后,再经一个50 Hz陷波器进一步抑制电源干扰,然后通过电平位移进入A/D转换,从而得到数字化的心电信号。

2 电路结构描述，心电信号的传感、放大及滤波

2.1 电路结构描述和仿真

整个监护仪是由前置放大电路，陷波电路和滤波电路构成。医学传感器获得体表的心电信号滤除其他频段干扰后经过放大调理和A/D转换之后传给计算机以供数据分析。其中便携性方面设计了电极脱落检测电路，摆脱电缆羁绊，使使用者能随身携带。硬件电路用Workbench软件进行仿真能实现其功能,采用的滤波函数用Matlab和Filterlab软件仿真之后能达到设计要求。滤波方法采用50 Hz陷波之后，再经过高低通两级滤波，引入放大器形成正反馈，以减小阻带宽度。

2.2 心电输入电极

电极对动态心电图采集记录心电信号的质量至关重要，采用电极应贴附力强、透气性好、吸汗、电极导电性能好、极化电压低的优质电极，此外还应该具有对皮肤刺激小、佩带舒适、拆卸方便等优点。通常采用表面镀有AgCl的可拆卸的一次性软电极，并在电极上涂有优质导电膏。

2.3 前置放大器

便携机前置放大电路是对心电功能进行自动检测的关键部分，要求该系统能在强的噪声背景下，通过体表传感器不失真地将心电信号检测出来，放大至合适的幅度，送入A/D 变成数字信号，供计算机分析处理。

对心电信号等生物医学信号的采集采用模块化的方式，主要由前端医学传感器、信号滤波放大调理电路和A/D采样电路组成。其中调理电路根据不同生物医学信号的频谱和幅度范围的不同选择不同的滤波器和放大电路。通过前置放大部分对ECG信号进行放大，此部分包括右腿驱动以抑制共模干扰、屏蔽线驱动以消除引线干扰，增益设成10倍左右。设计前置放大采用美国模拟器件公司生产的医用放大器AD620。放大后的信号经滤波、50 Hz陷波处理后再进一步放大，后级增益设成100倍左右。由于心电信号幅度最大为几个mV，而A/D转换中输入信号的幅度要求在1 V以上，所以总增益设成1 000倍左右。其中，滤波采用二阶高(低)通滤波电路，用于消除0.05～100 Hz频带以外的肌电等干扰信号，工频中的其余高次谐波也可被滤除掉。同时，采用有源双T带阻滤波电路进一步抑制50 Hz工频干扰。

2.4 心电信号的放大

心电信号属于高强噪声下的低频微弱信号,且电极与体表的接触电阻一般高达几兆欧,所以要求前置放大级应具有高输入阻抗、高共摸抑制比、低噪声、高增益且可调、低功耗和抗干扰能力强的特点。经过比较,选用Analog Device公司的低价仪表放大器AD620。

心电信号的放大具体实现电路见图1。心电信号前置放大级的增益不易设定太高，以免在干扰较强时信号引起严重失真。为更好地消除共模电压，设计了自举屏蔽驱动电路如图1所示。采用缓冲放大器将连接点的共模电位驱动到屏蔽线，在输入共模信号时使屏蔽线与芯线等电位，在差模信号输入时没有影响。为了进一步提高电路的抗干扰能力，采用右腿驱动电路从根本上降低空间电场在人体上产生的干扰。此右腿驱动不是实际意义上的右腿驱动，因为由于此系统的侧重点在于便携操作，选用腹部右下侧设置电极。

图1 心电信号放大电路示意图

2.5 电极脱落检测

由于此系统应用于人体日常生活中，人常常处于活动状态，这样输入电极很可能脱落，从而使系统不能正常工作。为此，设计了导联电极脱落检测电路如图2所示。

图2 电极脱落检测电路

正常情况下，正负电极对人体皮肤形成的极化电压可以互相抵消。当一侧电极脱落时，将有较大的极化电压输入，通过一个比较器，当比较电压超出范围时，认为电极导联脱落，Vo输出电平由正常时的高电平变为低电平，下级三极管导通，蜂鸣器发声指示。

2.6 心电信号的滤波

BT3受到各种噪声的干扰，噪声来源通常有下面几种:工频干扰、电极接触噪声、人为运动肌电干扰(EMG)、基线漂移等。其中50 Hz的工频干扰最为严重，也是最难消除的。其他的各种噪声通过高截低通、高通低截滤波方法可以很好地消除。

从心电电极得到的心电信号先要经过前置放大电路，被处理后的信号具有低噪声、低漂移、低共模抑制比等性能。这时候的心电信号主要受到工频、肌电等信号的干扰。心电信号需经过两次陷波和两次滤波以实现消噪的目的，两次陷波分别滤掉50 Hz的工频信号和100 Hz的倍频谐波信号，两个滤波器分别是0.05 Hz高通滤波器和100 Hz的低通滤波器。这样可得到较为光滑的波形。

2.6.1 陷波电路

陷波器的电路如图3所示，该电路是带双T网络的有源滤波器，其传递函数：

A(S)=1+(sCR)21+2(2-A0)sCR+(sCR)2AV(1)

其中： AV=R1+R2R2(2)

图3 陷波器电路图

与以往双T型陷波器不同的是，该电路引入放大器A2形成正反馈，以减小阻带宽度，使得阻带中心频率附近两边的幅值增大。品质因数Q可以通过变阻器Rw来调节。R和C的值可由中心频率f0确定。

f0=12ΠRC(3)

当f0=50 Hz时，C和R分别取0.068 μF和47 kΩ；f0=100 Hz时，C和R分别取0.068 μF和24 kΩ。

图4为式(1)传递函数的Filterlab 2.0的仿真结果。由此可以看出陷波电路设计符合要求。

图4 陷波电路的幅频和相频特性

2.6.2 带通滤波电路

带通滤波器电路如图5所示，采用的是带反馈的有源滤波器。该电路前半部分是0.05 Hz的高通滤波器，后半部分为100 Hz的低通滤波器。

图5 带通滤波器电路图

高通滤波器的传递函数：

A(S)=-S2C1C3S2C3C4+S(C1+C3+C4)/R5+1/R2R5(4)

低通滤波器的传递函数：

A(S)=-1/R1R3S2C2C5+SC5(1/R1+1/R3+1/R4)+1/R3R4(5)

各电阻电容值的选取，除了能够滤波以外还具有放大作用。以上全部电路所用的放大器均是TI公司的OPA2137。

图6是Matlab的滤波仿真结果，从图中可以看出，信号在50 Hz处被很好地抑制了，滤波的效果非常理想，完全可以达到临床实用的要求。

滤波器对最终信号的质量尤为重要，由于滤波器的性能对元器件的误差相当灵敏，因此在这一级的设计中需要选用稳定而精密的阻容原件，可串联精密电位器以获得较好的效果。

图6 滤波前后的ECG频谱比较

3 结 语

电路中各滤波器的性能与滤波器的参数有直接关系，需经过正确计算。陷波器双T型网络中的电阻和电容需要精确匹配，以保证双T网络的对称，否则陷波深度会受影响。变阻器如何调节将会影响波形的好坏，可在实验中调试得出。

图7是实际电路测试的结果(纵坐标为μV)，可以看到该电路较好地完成了对心电的降噪。当然，在降噪过程中还可以增加屏蔽技术，以进一步减少外部信号的干扰。带通滤波器还可以设计成只带一个放大器的滤波器，使电路更为简单，但是精确率可能会降低。

图7 实测心电信号图

要想获得清晰稳定的心电信号，心电放大器中前置放大器与滤波器的设计很关键,特别是50 Hz的带阻滤

波器尤其重要。本文设计的以AD620型运放构成的心

电放大器可实现输出电压高增益、低噪声、高灵敏度,保证心电信号清晰稳定,按上述设计制作出的监护仪体积小、耗电少、携带方便、工作正常。经实测输出心电波形基本无失真,P波、T波都能得到真实显示。特别是该电路抗50 Hz陷波性能好,信号中基本看不到寄生工频干扰。电路稳定性好,即使电极脱落,基线亦无明显漂移。满足家居监护以及病理分析的要求。

作为便携式监护仪器,硬件结构简单、体积便于携带是其自身固有的特点。本文针对这些特点,心电信号采集存储和数据处理从节省电能和成本方面考虑采用MSP430单片机。为使滤波函数得以更好地实现，可采用具有运算速度快和浮点运算优点的DSP芯片进行改进，使采集的信号失真更小,保真度更高,对ECG信号的采集准确率大大提高，但DSP昂贵的价格会使成本提高。

参考文献

［1］郭继鸿.心电学进展［M］.北京:北京医科大学出版社,2002.

［2］安源,方克仁,任世超.动态心电监护系统的设计［J］.中国心血管杂志,2006,5(4):239-241.

［3］邹理和.数字滤波器［M］.北京:国防工业出版社,2003.

［4］Joseph J Carr.Introduction to Biomedical Equipment Technology［M］.New York:Prentice Hall,2007.

［5］张唯真.生物放大器前置级的设计［J］.医疗器械,2005,12(1):35-40.

［6］杨福生.生物医学信号的处理和识别［M］.天津:天津科技翻译出版公司,2005.

［7］邓亲恺.现代医学仪器设计原理［M］.北京:科学出版社,2004.

［8］廖德春,廖新浩.几种常用滤波方法端部效应的比较［J］.中国科学院上海天文台年刊,2003:22-50.

作者简介

董伟超 男，1982年出生，河北保定人，硕士研究生。主要研究方向为微系统集成技术。

篇6

关键词：城市道路；交通噪声监测；控制措施

中图分类号：B834文献标识码： A

前言

随着社会经济、道路交通和工业的发展，环境噪声污染日益严重。噪声污染已成为我国城市“四大公害”之一，是城市中“无形的暴力”【1】，是21世纪环境污染控制的主要对象。所以控制噪声污染是我国目前亟待解决的环境问题。而在城市里各类噪声污染中，道路交通噪声辐射最强、影响面最广，是城市居民投诉的主要原因。

一、噪声状况监测与分析

为了详细地了解城市道路沿线的交通噪声状况，通过对深圳市北环大道等10多条城市道路路沿的交通噪声进行了昼间监测。所监测道路涉及主、次干道路、高架路(快速路)等，宽度为16～80 m，车道数为4～10道，路面多数由2～4条绿化带(部分道路中间有隔离栏)，部分道路有辅道。

1、监测情况说明

（1）测量时间段选在每天的两个交通高峰时间，即7：30-9：00，16：30～18：00；每个点连续测定两天，每次连续监测20分钟；

（2）选取测点与道路机动车道边界的距离大约15m，测定点离路面高度为1.2m 处：

（3）测量仪器为国产II级AWA6270+型环境噪声分析仪。

2、监测结果分析

监测得144组数据的统计结果如表1所示。

表1道路噪声测定结果

测定结果表明：

（1）城区外部主要道路的车流量低于市区内主干路的车流量，其交通噪声高于市区内主干路的交通噪声，这主要是行驶的车辆含有噪声高的大、中型车，车辆行驶的速度也明显的高；

（2）高架路两侧区域敏感建筑受到的交通噪声影响高于地面道路交通噪声的影响，这是由地面与高架路交通噪声共同贡献的结果；

（3）在城市快速路和主干路两侧，夜间的车流量占一天总车流量的比例较大，昼间噪声等效声级与夜间噪声等效声级的差值的变化幅度多在3.0 dB(A)之内，这与仅仅按照道路噪声递减规律和昼夜间车流量比例带来的主观判断相比要小，主要是由于夜间车辆行驶速度高于昼间，使车辆行驶噪声高于昼间，一定程度上抵消了车流量减少带来的噪声降低的效果；

（4）在城市次干路，夜间的车流量占一天总车流量的比例较小，昼间噪声等效声级与夜间噪声等效声级的差值的变化幅度多在3.0 dB(A)以上，这往往是由于夜间的背景噪声值较低；

（5）不同道路的车流量基本相同，但其交通噪声相差很大，这表明道路交通噪声除了车流量外，与车道的多寡、周边的环境、道路采取的降噪措施有关系；

（6）道路交通噪声向两侧区域的传播衰减状况与路两侧区域的建筑物坐落方式、外表面的反射等各种环境因素有很大关系。

二、降噪措施分析

噪声从声源到接受者的过程是声源辐射――传播途径――接受者。所以，噪声控制的原则应该是首先降低声源噪声辐射，然后控制传播途径，最后进行接受者防护。

1、降低声源噪声辐射

早在20世纪80年代欧洲德法等国开展了以降低轮胎噪声为目标的低噪声路面研究。我们国家在西安公路交通大学公路学院也进行了研究并取得了一定的成效。随着行驶速度的提高，轮胎噪声在汽车产生噪声中的比例越来越大，因此修筑降噪路面对于控制交通噪声具有重要的实际意义。所谓降噪路面，也称多孔隙沥青路面，又称为透水沥青路面。它是在普通的沥青路面或水泥混凝土路面结构层上铺筑一层具有很高孔隙率的沥青混合料，其孔隙率通常在15～25％之间，有的甚至高达30％。与普通沥青混凝土路面相比，这种路面可降低交通噪声3～8dB。【2】

这种方法的优点是：既能降低噪声，又能提高透水性能，同时在雨天能提高行驶的安全性，耐久性好。局限性是：造价高，集料、粘结料要求高，使用一段时间后，孔隙易被堵塞，从而使降噪效果下降。

2、控制噪声传播途径

可以在城市道路两边种植降噪绿化林带或者在噪声传播途径中设置声障使噪声产生衰减。

（1）种植降噪绿化林带

在城市道路两侧植树绿化，是防治交通噪声的有效措施之一。同时绿化林带还可以起到吸收二氧化碳及有害气体、吸附微尘的作用，能改善小气候，防止空气污染，防眩和美化环境等作用。据有关资料表明，当绿化林带宽度大于10m时，可降低交通噪声4～5dM。这是因为投射到植物叶片上的声能74％被反射到各个方向，26％被叶片的微震所消耗。噪声的降低与林带的宽度、高度、位置、配置方式以及植物种类都有密切关系。这种方法的优点是：生态效益明显。局限性是：占地较多，早期降噪效果不显著。【3】

（2）声屏障技术

采用构筑声屏障的方式来降低城市道路交通噪声目前应用不多。声屏障降噪主要是通过声屏障材料对声波进行吸收、反射等一系列物理反应来降低噪音，据测试采用声屏障降噪效果可达10dB以上。声屏障按其结构外形可分为：直壁式、圆弧式；按降噪方式可分为：吸收型、反射型、吸收- 反射复合型；按其材质可分为：轻质复合材料、圬工材料等等。由于声屏障的类型各异，所以在降噪效果、造价、景观方面各有特点。因此，在选用声屏障时，应根据受声点的敏感程度、当地的经济状况、自然环境来合理选择适用的声屏障类型。这种方法的优点是节约土地，降噪效果比较明显。局限性是：长距离的声屏障使行车有压抑及单调的感觉，造价较高，如使用透明材料，又易发生炫目和反光现象，同时还要经常清洗。

（3）接受者防护

对于城市道路交通，可对接受者生活、工作的地点实施隔声降噪措施。在环境影响评价中，这种方式被越开越多的提出来，尤其是在大城市里面，但是实际应用却不多，主要是因为可实施性较差。

三、综合治理

交通噪声的降低可通过汽车本身构造的改善和采取降噪措施而获得。尽管，采用本文前述几种措施，也不失为一种可行的对策，但都有一定的局限性。如果在适当的路段(如经过学校)，几种措施一起使用，综合治理效果可能更明显。例如既铺设低噪声路面，在路边修建吸声屏障，在吸声屏障外侧种植降噪绿化带，这样在治理交通噪声的同时，又能达到治理空气污染、美化环境的综合效果。当经过噪声敏感区，如居民区，这时可采用生物类型声屏障。例如：采用混凝土槽砌筑屏障壁体，在槽内填土绿化种植；在路侧填筑土堆，在土堆表面绿化种植，当土堆较高时在土堆外设砌块护面或分层梯壮砌筑，在砌块间绿化种植等，以形成生物墙。这样，一方面可降低噪声，另一方面由于有一定的绿化，也降低了空气污染，在景观上也显得轻松、适怡、美观。能与周围环境较好的融合，居民对它们有认同感。【4】

结束语

由于交通噪声对环境的影响愈来愈引起社会各界的重视，噪声污染这一世界性四大环境公害之一，必须得到有效的控制。从国外道路建设发展的规律来看，当路网建设形成规模后，投入于环保治理的资金将逐渐增大。我们应该看到目前的任何一种降噪方式在技术上都有一定的局限性，在使用中也各有不足，所以应该从各地的实际情况出发，根据工程实际，对降噪措施进行技术和经济论证，在多方案比选之后采用最佳降噪方案。

参考文献

[1] 王文团,石敬华,袁伟栋,郑雁,张淼.高速公路交通噪声变化规律与测量偏差的探讨[J]. 噪声与振动控制. 2005(05)

[2] 王文团,石敬华,袁伟栋,张淼,李彦.城市立交桥交通噪声变化规律与影响[J]. 安全与环境学报. 2005(03)

[3] 王伟德.广州市内环路工程噪声环境影响预测[J]. 铁道劳动安全卫生与环保. 2009(02)

[4] 章礼华,王其申.发展中的中小城镇的交通噪声污染状况及其防治对策[J]. 噪声与振动控制. 2004(04)

篇7

Abstract： According to the current wind power projects in the acceptance of the environmental protection work in Jiangsu province on the project noise assessment requirements of discharging standard， this paper puts forward the implementation scheme of noise monitoring.

关键词： 风电；环境保护；竣工验收；噪声监测

Key words： wind power；environmental protection；completion inspection and acceptance；noise monitoring

中图分类号：X839.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）26-0096-02

0 引言

江苏沿海风能资源的优势促进了该区域风力发电项目（以下简称风电项目）的建设，而风电项目竣工环境保护（以下简称环保）验收监测内容之一，就是噪声监测。风电项目因其与一般工业类项目的不同，其噪声监测要求与一般工业类项目也存在较大差异。具体简要分析如下：

1 风电项目竣工环保验收噪声执行标准

风电项目营运期噪声主要为布置在风电场内几十台风力发电机组（以下简称风机）的运转噪声以及在风电场内配套建设的升压站内主变压器、电抗器等大型声源设备运行噪声，并通过选用低噪声设备、合理布局等措施降低噪声。根据风电项目环境影响评价文件和环境影响评价审批文件的要求，风机周围及升压站厂界噪声执行《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008），风电场内噪声敏感目标执行《声环境质量标准》（GB3096-2008），此为风电项目竣工环保验收监测及评价的依据。

2 风电项目竣工环保验收噪声监测布点

2.1 厂界定义 GB12348-2008规定了工业企业和固定设备厂界环境噪声排放限值及其测量方法，适用于工业企业噪声排放的管理、评价与控制等，并定义了“厂界：由法律文书（如土地使用证、房产证、租赁合同等）中确定的业主所拥有使用权（或所有权）的场所或建筑物边界。各种产生噪声的固定设备的厂界为其实际占地的边界。”

2.2 升压站厂界噪声布点 风机项目在风电场内需要建设（或者依托）一座升压站，升压站具有明显的边界（厂界），类似工业类项目，只需要按有关标准要求设置升压站边界（厂界）噪声监测点位。

2.3 风机噪声布点 和我国其他省风电场占地情况不同，布置在江苏沿海的风电场没有明显的边界（厂界）。较之于工业类项目，风电场范围较大（长、宽约为几公里～几十公里），几十台风机在风电场内呈点状分布，但是每台风机机位占地（征用或租用）仅约20米×20米。由于每两台风机之间的间距一般大于500米，两台或两台以上风机的噪声叠加影响很小，因此可以只监测单台风机的运行噪声。

根据GB12348-2008中对“厂界”的定义，应将单台风机机位的占地（征用或租用）作为单台风机的边界（厂界）；因此监测单台风机厂界噪声时，噪声测点应该设置在风机机位占地的边界（厂界）处，并根据风机桨叶转子迎风特性，将噪声测点布置在风机机位占地边界噪声较高一侧。

2.4 风电场内环境敏感目标的噪声监测 风机噪声防护距离内如存在环境敏感目标，则根据《声环境质量标准》（GB3096-2008）要求，对环境敏感目标实施噪声监测。

3 风电项目竣工环保验收风机噪声监测气象条件

3.1 GB12348-2008要求 GB12348-2008规定了噪声监测的气象条件为“无雨雪、无雷电天气，风速为5m/s以下时进行”，此规定主要适用于工业类项目。考虑到风力发电等噪声的产生与气象因素密切相关，GB12348-2008又增加了“不得不在特殊气象条件下测量时，应采取必要措施保证测量精度，同时注明当时所采取的措施及气象情况”。

3.2 国家环境保护总局环函〔2002〕156号要求 国家环境保护总局在环函〔2002〕156号《关于风力发电机噪声监测执行标准有关问题的复函》明确表示，风力发电机的噪声监测应在其正常工况下进行，GB12348-90（自2008/10/01起被GB12348-2008替代）中“企事业单位噪声的监测应在无雨、无雪的气候中进行，风力为5.5m/s以上时停止测量”的规定，不适用于风力发电机的噪声监测。

3.3 风机噪声监测气象条件要求 风力发电是将自然风能转变为机械能，再将机械能转变为电能的过程，依据目前的风力发电机组技术，风速大约在3m/s（微风的程度）就可以开始发电，最佳发电风速为12m/s，此时单台风机基本可处于满负荷运行工况。风机项目选择在沿海建设，就是要充分利用沿海丰富的的风力资源。

参照电力行业《风电场噪声限值及测量方法》（DL/T1084-2008）中测量气象条件为“无雨、无雪、风速12m/s以下时进行”的规定，风机噪声监测可在“无雨雪、无雷电、风速12m/s以下时进行”，同时在监测风机噪声时，应在噪声测量仪上安装专用装置，消除风力对噪声测量仪的影响。

4 风电项目竣工环保验收风机背景噪声的测量

背景噪声是“被测量噪声源以外的声源发出的环境噪声的总和”，风机噪声的产生与气象因素密切相关，停止某台风机的运行约需5分钟的时间，验收监测时可要求企业配合，停止被测风机的运行，实施背景噪声的监测，并对该风机厂界噪声测量值按GB12348-2008规定进行修正。

5 风电项目竣工环保验收噪声监测工矿要求

为保证监测数据的有效性，工业类项目竣工环保验收监测的前提条件是“验收监测期间生产负荷达到设计能力75%或以上”。但是风电项目属于生态类项目，风机运行工况取决于当时的气象因素，尤其是风速。根据《建设项目竣工环境保护验收技术规范 生态影响类》（HJ/T394-2007）以及环函〔2002〕156号文件要求，验收监测期间，可不要求风电项目生产负荷达到设计能力75%或以上，只要工程正常运行即可进行噪声监测，同时记录升压站以及被监测风机的工况（即风电场出力）。

6 结论

发电项目竣工环保验收噪声监测，风机噪声测点应布置在风机机位占地边界处，并要求监测风机背景噪声；测量气象条件为“无雨、无雪、风速12m/s以下时进行”；工况要求为升压站及风机正常运转。

以上是笔者通过对近年来所完成风电项目竣工环保验收监测工作的积累并多方咨询同行专家后，提出的风电项目噪声监测方案，供同行们探讨。

参考文献：

[1]国家已出台环境保护法律、法规、标准及规章制度.

篇8

关键词：噪声；非稳态噪声；噪声气候

Abstract: According to the sampling error and noise between climate, of unstable noise measurement time.

Key words: noise;non steady state noise; noise climate

中图分类号： P733.22 文献标识码： A 文章编号：

在工业企业厂界噪声测量中，污染源噪声及环境背景噪声常常会产生一些变化，无论两者中哪一种发生变化，都会使测量结果产生一定的偏差。而目前《工业企业厂界环境噪声排放标准》[1]（GB 12348―2008）中明确规定：对于稳态噪声测量1分钟的等效声级，非稳态噪声测量有代表性时段的等效声级，必要时测量整个正常工作时段的等效声级。但是，从历年来的监测数据来看，真正属于稳态噪声的仅约占10%，而其余大量数据均归属为非稳态噪声。因此， 这就涉及到如何确定测量时间的问题。如果按照GB12348―2008方法测量，则大部分企业的厂界噪声有可能需要测量整个正常工作时段的全过程，而当所测得的厂界噪声超标时，还需要让该厂在测量时段内停产甚至整天停产，以便全程测量其背景噪声。如果该厂有几处噪声敏感处，则需要同时使用几台噪声仪测量，或者用一台噪声仪测量几天。这样一方面浪费人力物力，另一方面停产也给企业和社会造成巨大的损失。

也有作者[2]根据测量精度与采样时间的关系，探讨非稳态噪声在抽样误差少于1分贝时的采用时间。但是，2003年7月1日起施行的《排污收费标准管理办法》（以下简称《办法》），已经将噪声收费标准改为以每一分贝为计征单位，如果仍以抽样误差1分贝为条件就显得不甚合理。因此，《办法》的实施，也给今后的测量工作提出新的要求。因此，如何科学准确地获得噪声监测数据是值得进一步探讨的问题。

本文以稳态噪声所产生的抽样误差为依据，对近几年来所测得的大量监测数据进行综合分析，讨论如何确定非稳态噪声的测量时间。

1 误差的确定

可以肯定，无论是稳态噪声还是非稳态噪声，随着采样时间的延长、采样次数n的增多，其抽样样本最终都会服从正态分布。那么，根据测量精度和采样时间的关系[3] ，其“噪声气候”（L10－L90）与标准差S存在关系：

S＝0.385（L10－L90） (1)

而由抽样的样本均数与总体均数之间的差别所引起的抽样误差：

＝tα(n－1)S/√n (2)

此时，可以根据对测量精度的要求和取显著性水平α，便可得到噪声气候与采样次数的关系式：

√n ＝ 0.385 tα(n－1) ×（L10－L90）/ (3)

那么，如何合理确定这个抽样误差？本文认为可从两个方面考虑：一种是选择以稳态噪声本身存在的抽样误差；另一种是以厂界噪声测量方法[1]中规定的噪声仪在测量前后校准示值不得大于0.5dB（A）做为抽样误差。

测量方法[1] 中规定，测量仪器时间计权特性设为“F”档，采样时间间隔不大于1秒（一般设定为1秒），测量1分钟的等效声级。此时，n＝60，取显著性水平α＝0.01，t0.01(n－1)＝2.66代入（3）得到稳态噪声抽样误差：

＝0.1322（L10－L90）(4)

因为（L10－L90）＜3

即 ＜0.1322×3＝0.3966＜0.5

通过比较以上两种抽样误差，应该选择其中较大者，即厂界噪声测量方法[1]中规定的噪声仪在测量前后校准示值不得大于0.5dB（A）做为非稳态噪声的抽样误差更趋合理。

2 测量时间的确定

取最大抽样误差＝0.5代回（3）式就可以得到在最大抽样误差为0.5时的非稳态噪声的噪声气候与采样次数、采样时间的关系式：

√n ≥ 0.77 tα(n－1) ×（L10－L90） (5)

由（5）式计算得到的对应值见附表1。

附表1 ：与噪声气候相对应的最少采样次数和采样时间

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噪声气候（L10－L90） 5.48.712.317.518.3 21.324.7 30.2

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采样次数n120 30060012001320180024003600

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采样时间t(分) 25 102032304060

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从查阅以往的噪声监测数据中发现，所有的噪声气候都小于18dB。由附表1的对应值可以看到，这种噪声气候小于18的非稳态噪声仅需采集1320次数据或测量20分钟左右的时间就可以使其测量结果的抽样误差小于0.5 dB（A）。换句话说，从以往实际的噪声监测结果可知，对于非稳态的厂界噪声，一般测量20分钟就可以满足测量精度上的要求，而不必测量太长时间甚至整个工作过程。

同时，由于在进行噪声测量的同时可以随时查阅采集到的各种参数，所以在测量一定时间后，可以根据采集到的噪声气候来确定采样时间或采样次数的多少，做到既不无畏地浪费时间、人力，又保证了测量精度符合要求。但是不能否认，在附表1中对应的采样时间和采样次数内所采集到的样本必须具有总体的基本特征，其特征越接近，所得到的样本越具代表性，抽样结果与总体结果的误差越小。

3 结论

在测量非稳态厂界噪声的过程中，可以即时通过查看该测点的噪声气候，再根据噪声气候与采样时间之间的关系来确定符合测量精度要求条件下的测量时间，而不必测量太长时间或整个工作过程。

参考文献

[1]工业企业厂界环境噪声排放标准（GB1234－2008）

[2]姜滇：厂界噪声背景值的测量，《汕头科技》，2002，No4：28－30

篇9

Abstract： To accurately detect and filter out the impulse noise in the image, the switching median filter algorithm of noise detection is proposed based on quartering. The algorithm uses a new detection method to sort pixels by the size of gray value within the window of noise detection, and divided by difference method into high, low noise and high, low signal blocks. When the pixel under test is high, low signal block, it is identified as the signal points; otherwise, according to the pixel ratio in noise and signal blocks, it can be recognized as noise points or possible noise points. If it is the possible noise points, then we need to expand the detection window and re-test. We can determine the noise points through taking the median of the signal points in filter window as the filter output. Experimental results show that the algorithm can strongly inhibit the impulse noise.

关键词： 椒盐噪声；脉冲噪声；非线性滤波；SM算法；开关中值滤波

Key words： salt and pepper noise; impulse noise; nonlinear filtering; SM algorithm; switching median filter

中图分类号：G31 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）11-0193-02

0引言

在数字图像的获取和传输中，由图像传感器，传输信道和解码处理等经常会产生一些脉冲噪声，在图像中引起黑白相间的亮暗点噪声，称之为椒盐噪声。噪声去除的好坏直接影响图像分割、边缘检测、特征提取等后续处理的效果。在图像降噪技术中，中值滤波是一种有效的非线性椒盐噪声滤除算法[1] 。其基本原理是把数字图像中的一点灰度值用该点的一个领域中各点的灰度值中值代替，该类算法对信号和噪声先进行判别，再进行滤波处理，去除脉冲干扰级椒盐噪声最常用的算法是中值滤波。人们在这个算法的基础上提出了加权中值滤波[2]和中心加权中值滤波[3]等算法。加权中值滤波是改变窗口中变量的个数使一个以上的变量等于同一点的值，后对扩张的数字集求中值。这些算法对所有像素采用统一的处理方法，在滤除噪声的同时也改变了非噪声像素的灰度值并且造成了图像模糊。

1基于四分法噪声检测的开关中值滤波算法

脉冲噪声通常表现为一些灰度值很小和灰度值很大的污染点，前者接近于黑色，后者接近于白色。由于这些污染点和它们附近像素点的灰度值相差相对很大，我们能够对某一块的图像的像素分成三块：①高阶噪声块；②信息块（噪声没有对其污染）；③低阶噪声块。在像素灰度值上，台阶式边缘模型呈现出断续性，产生了显而易见的跃变，没有被噪声污染的像素点分为两块，所以，我们采用分块算法来分割处理图像块，并将其分成四块：①低阶噪声块；②低阶信号块；③高阶噪声块；④高阶信号块。对目前待测像素点，第一应该用的检测窗口进行遮盖，我们利用分块算法检测窗口内的像素点，获得（高低）信号块与（高低）噪声块。假如待测像素点是信号块，那么就判断它是信号点；假如是噪声块，同时信号块的元素个数≥在检测窗口内的元素个数的一半，说明检测窗口与此图像块的噪声密度相适应，所以，判断待测像素点是噪声点。反之，就说明检测窗口与此图像块的噪声密度不适应，即噪声密度相对很大，要拓展检测窗口再次监测噪声。在滤波过程中，我们使用自适应开关中值滤波算法，对于检测出来的噪声点，首先采用相对较小的滤波窗口对其处理，假如滤波窗口中的信号点很少，那么扩展窗口要进行滤波，反之，就以窗口中信号点的中值当作滤波输出。

1.1 差分四分法分块算法设f（x，y）为定义在Z2上的图像灰度函数，W■（x，y）为M×N检测窗口覆盖下的f（x，y）内的像素点的灰度值集合，分块算法如下。

①对集合W■（x，y）∪{0，255}中元素的顺序，按从小到大进行排序得到向量v，记为v={α■，α■，α■，α■，…，α■}。

②向量v中相邻元素做差分得向量v■={α■，α■，α■，…，α■}（其中α■=α■-α■，1?燮i?燮n）。

③在向量v■中获取两个最大的元素，分别记为Maxf=α■，Maxs=α■。如果Maxs为零，取v■中Maxf对称位置处的值替代Maxs即Maxs=α■=α■并转④，否则在v■中获取第三大元素，记为Maxt=α■，如果Maxt为零则转④，否则转⑤。

④比较α■和α■的下标f和s，取mi=max{f，s}，ni=min{f，s}，则在v中处于（α■，α■）之间的像素点集合称为信号块其余归为噪声块，其算法结束。

⑤比较α■，α■，α■下标f，s，t，取，mi=max{f，s，t}，ni=min{f，s，t}

则v中处于（α■，α■）之间的像素点集合称为信号块其余归为噪声块，其算法结束。

1.2 基于四分法的噪声检测算法①M×N用 (初始值为M=3)的方形窗口覆盖当前待测像素点，窗口中心点正对待测点。对窗口内的像素点用四分法进行处理，得到噪声块和信号块。

②如果待测点属于信号块，则判定其为信号点，算法结束。否则转③。

③若信号块中元素个数小于窗口内元素的一半，则转④。否则判定待测点为噪声点。

④若M=7，则判定待测点为噪声点。若M

1.3 基于四分法噪声检测的开关中值滤波算法在滤波阶段仅对噪声点进行处理。初始窗口大小设为3×3，若当前窗口小于最大滤波窗口且，窗口内信号点个数小于窗口内元素数量的一半，可扩展滤波窗口进行重新滤波，否则取信息块中元素的中值替代当前噪声点。

2数值实验及结果分析

2.1 在噪声检测阶段，我们把被错误的判断成噪声点的信号点数量标记为FA；把被错误的判断成信号点的噪声点数量记为MD。经过对分别加入椒盐噪声密度p为0~80%的Lena图进行检测得到的MD和FA如Table1所示。从本表中，可以发现，本文所提算法在噪声密度p达到80%时依然可以获得MD是0同时FA十分小的检测结果，然而，基于BDND的中值算法在处理噪声密度相对很小的图像的时候，FA相对较大。在本文中差分四分法整体噪声检测的效果要比基于BDND的中值算法好。

2.2 取PSNR作评价参数检测滤波效果。分别对Lena图加入密度p为10%~80%的椒盐噪声。SM算法、基于BDND的自适应开关中值算法和本文所提算法的检测得到的PSNR如Table3所示。对于SM算法来说，它会对噪声点与信号点做出相同的中值处理同时滤波窗口也不会发生改变，因此，滤波效果不好，PSNR较低；对于本文所提算法与基于BDND的中值算法对噪声点做出了准确的定位和滤波处理，同时，滤波窗口会随着噪声密度的变化而进行自适应的变化，所以，维持了众多数量的细节，滤波效果好，PSNR也相对较高。在噪声检测过程中，本文所提算法使用的是四分法，同时，在滤波的阶段，图像平均噪声的密度并不会决定最大滤波窗口，一律采用7×7窗口检测，会有相对好的自适应性能，因此PSNR整体上表现出高于基于BDND的自适应开关中值算法。图1（a）为Lena原图，图1（b）为对（a）加入60%的椒盐噪声图，图1（c）为基于BDND噪声检测的开关中值滤波算法对（b）的滤波结果，图1（d）为本文算法对（b）的滤波结果。

Table1BDND噪声检测算法与文中提出的噪声检测算法，对p为10%~80%椒盐噪声Lena图的检测结果。其中MD为错判为信号点的噪声点个数，FA为错判为噪声点的信号点个数。

Table2 BDND噪声检测算法与本中的噪声检测算法，对为10%~80%的椒盐噪声Lena图进行检测所用时间（毫秒）。

Table 3SM（5×5）、基于BDND噪声检测的开关中值滤波算法和文中滤波算法，对p为10%~80%椒盐噪声Lena图检测结果的PSNR参数。

3结论

本文提出了一种基于四分法噪声检测的开关中值滤波算法。本算法把检测窗口内像素点依据灰度值做出排序，同时对相邻元素作差分得差分向量，通过差分向量中最大的三个元素把窗口内像素点分成四块：①低阶噪声块；②低阶信号块；③高阶噪声块；④高阶信号块。按照分块状况，自适应的对噪声检测窗口进行确定。对于检测出来的噪声点，在选取滤波窗口的时候，要以它的邻域噪声密度为基础，取窗口中信号点的中值当作滤波输出。实验表明此四分法对噪声检测有着很高的精确度，同时也有较低的计算量，因此，基于四分法噪声检测的开关中值滤波算法可以合理有效的滤除噪声。

参考文献：

[1]I. Pitas, A. N. Venetsanopoulos, Order statistics in digital image processing [J].Proc. IEEE, Dec.1992.vol. 80, no. 12:1893-1921.

[2]D. R. K. Brownrigg, The weighted median filter [J].Commun. ACM, Aug.1984. vol.27, no. 8:807-818.

篇10

科学家的研究表明，如果从父母一方获得的遗传物质DNA可以确定子女的身体特征，那它也会影响他们性格的某些方面。因此，像激动、胆怯或者外向这些性格表现都是从母亲或父亲的基因中遗传下来的。母亲的基因对孩子智力的发展起着决定性作用，而父亲的基因则主要影响易感性和情绪。

那么，同一对父母所生的孩子为什么也会出现性格、智力迥异的情况呢？吴慧言解释说，除了遗传素质，环境对个性的发展起着极其重要的作用，而且，即使是同一对父母，在不同的时间段身体、智力、情绪也会有所不同，也就是说，不同时间段受孕，胚胎所继承的遗传基因也会有所差异。而优生类基因检测就是通过详细的基因数据，帮助准备做父母的人做好“计划性”怀孕，一般指导意见甚至可以精确到天，会更精准地满足优生需求。

精密检测拦阻天生缺陷儿

如果说优生是一个更高层次的追求，那么生一个健康的宝宝则算是父母的一个基本追求了。但实际上，有资料显示，我国每30秒就有一个先天缺陷儿降生。如果宝宝不幸有出生缺陷，不仅父母难受，宝宝以后的岁月也将磨难重重。

如今，越来越多的孕妇已经意识到产检的重要性。一般在孕妇怀孕一定周数后，可以通过B超对胎儿肢体及外观方面可能出现的缺陷进行筛查，如唇裂、脑积血等，外观方面的缺陷也可以在怀孕的某些阶段通过超声进行筛查。比较常见的新生儿出生缺陷，如先天性心脏病、唇腭裂、胎儿神经管畸形、21-三体综合征等，这些疾病在孕检排畸检查中是可以筛查出的。但有资料显示，我国每年新增出生缺陷患儿中，染色体异常是主要疾病之一，约160例新生儿中就有1例染色体异常患者。而染色体方面的疾病则一般需要通过基因检测来排查。

吴慧言介绍说，从怀孕第5周开始，准妈妈的外周血中就可以检测到母儿通过胎盘进行物质的交换产生的游离DNA，而且这些游离的DNA还会随着胎儿孕周的增大而增加，等到准妈妈怀孕满12周时，从外周血中抽取样本后，就可以通过对胎儿游离在外的DN段进行序列测定，再利用专门的生物信息软件进行海量的深度测序分析，根据分析出来的数据来判断出胎儿的遗传状态，并检测出患染色体疾病的胎儿。

近八成出生缺陷与遗传有关

70%―80%的出生缺陷与遗传有关，包括染色体病和基因病。此外，环境、精神压力、孕期和妊娠期产妇的食物和药物也是重要影响因素。周宏灏院士介绍，常见的出生缺陷有地中海贫血，遗传性耳聋，苯丙酮尿症等：

1、苯丙酮尿症：俗称智障，主要临床特征为智力低下、精神神经异常，湿疹皮肤抓痕征及色素脱失和鼠气味等，可出现脑电图异常。