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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇噪聲監測，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
[中圖分類號] R473.5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2014）04（a）-0083-04
Investigation and analysis of noise in Respiratory Medical Ward
RONG Gennan
Department of Nursing， Huashan Hospital Baoshan Branch Affiliated to Fudan University， Shanghai 200431， China
[Abstract] Objective To assess the noise condition in Respiratory Medical Ward， to provide basis for the control and intervention of ward noise. Methods The value of noise in Respiratory Medical Ward was measured by noise monitors in 72 hours continuously. The equivalent continuous A-weighted sound pressure level （Leq）， maximum sound level （Lmax）， minimum sound level （Lmin） and kinds of noise were recorded per hour. Results The noise levels in Respiratory Medical Ward were higher than the standards in both daytime and nighttime. The noise levels of nurse station were higher than that of the wards， there were significant differences between nurses station and wards （P < 0.05）. The mainly sources of noises in Respiratory Medical Ward came from conversation， call bell， television and radio broadcast， sputum suction apparatus， clash of infusion support and bed guard. The value of noises in these were above 80 dB. The noise levels of ward for critically ill patients were higher than that of the wards for non-critically ill patients， and the noise levels of ward for 3 or 4 patients were higher than that of ward for 2 patients， there were significant differences （P < 0.05）. Conclusion Noise level of Respiratory Medical Wards is higher than standard level of WHO and China. There are several kinds of noise in Respiratory Medical Ward. The noise pollution of wards is serious， especially in critically ill patients ward， nurse station and the ward for more than 2 patients. So the relevant departments of hospital should pay attention to take effective measures to reduce the noise of the wards.
[Key words] Department of Respiratory Medicine； Noise； Monitor
噪音是指那些不需要、不悅耳、緊張且有害的聲音[1]。隨著人們生活水平和對精神生活要求的提高，人們對就醫環境的要求越來越高。醫院病區的噪聲超過一定標準時，不僅不利于患者的休養，還可能會由于噪聲而導致新的病情。呼吸科患者因多伴有心肺功能的異常，對外界的刺激相對敏感。研究顯示在相同噪聲標準變化的情況下，內科病區中以呼吸內科患者受噪聲影響較為明顯，進而影響患者的預后及疾病的康復[2]。控制病區噪聲污染，營造安靜的環境是提高護理質量一個重要方面[3]。為此，本研究于2012年4月17～19日對上海市某二級綜合性醫院呼吸內科病區的噪聲進行連續動態監測，以了解呼吸內科病區的噪聲現狀，為控制病區噪聲，采取干預措施提供參考。
1 資料與方法
1.1 一般資料
上海市某二級綜合性醫院呼吸內科病區開放病床48張，共有醫護人員30人，其中，護士19人，護士與開放床位比例達0.4∶1。監測期間的住院患者數為44～48人次/d，年齡≥60歲者占85%以上，危重患者2例/d，分別住在2人間、3人間。護士站處于病區走廊中間，呈開放式，配備有工作電話1臺、呼叫裝置1臺、打印機1臺、電腦2臺。病房設置為2人間、3人間、4人間3種類型，配置有電視機，床護欄，輸液架為插孔、可抽取的不銹鋼材質。本研究中被監測的病房其占床率為100%。
1.2 噪聲測量方法
1.2.1 測量儀器 采用HS5633B型通用聲級計（四三八零廠嘉興分廠）測量噪音源的A聲級；采用NoisePro DLX個體噪聲劑量計（3M公司）測量病區72 h內每小時等效聲級、最大聲級、最小聲級。測量儀器檢定合格，在有效期內，性能符合GB 3785《聲級計電、聲性能及測量方法》和GB/T 17181《積分平均聲級計》的規定。
1.2.2 測量條件 測量時避開特殊氣象天氣、醫療糾紛或患者死亡等特殊事件。
1.2.3 測量位點 測量儀器位點設在病區被測量對象≥0.5 m處，距地面1.2 m高度。
1.2.4 噪聲判斷標準 根據《中華人民共和國國家標準聲環境質量標準》規定，醫療衛生功能區環境噪音等效聲級限值：晝間≤55 dB（A），夜間≤45 dB（A）[4]。
1.3 統計學方法
數據采用SPSS 13.0統計學軟件進行數據分析，計量資料數據用均數±標準差（x±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗；兩組間比較采用t檢驗；以P < 0.05為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 呼吸內科病區噪聲監測結果
呼吸內科病區晝間與夜間的等效聲級分別為（66.11±2.93）、（55.09±5.41）dB，其中，護士站晝間與夜間的等效聲級、最小聲級均高于病房，差異有統計學意義（P < 0.05）。見表1。
2.2 危重患者對病房噪聲的影響
本次調查中危重患者2例/d，分別住在2人間、3人間，對相同床位數病房的噪聲水平按照有無危重患者進行比較，結果均顯示有危重患者的病房其等效聲級高于無危重患者的病房，差異有統計學意義（P < 0.05）。見表2。
2.3 單間病房設置的床位數對病房噪聲的影響
在排除有危重患者病房的基礎上，不同床位數病房的晝間及夜間的等效聲級、最大聲級、最小聲級比較，差異具有統計學意義（P < 0.05）。見表3。
2.4 呼吸內科病區各種噪聲源的測量結果
交流說話聲、呼叫聲、電視機及收音機播放聲、吸痰聲、輸液架及床護欄碰撞聲等噪聲源均超過80 dB，是呼吸內科病區的主要噪聲源。見表4。
表4 呼吸內科病區噪聲源的測量結果[dB（A），x±s]
3 討論
3.1 呼吸內科病區的噪聲狀況
本研究顯示，呼吸內科病區晝間與夜間的噪聲水平遠遠超過我國規定的醫療衛生功能區環境噪聲標準，其中，護士站的噪聲水平高于病室內。分析原因可能為：①護士站位于病區的中間，呈開放性，人員流動大，接待新入院患者、為患者辦理出院手續、患者咨詢等活動頻繁，所產生的人流活動聲、交流說話聲也較高。醫護人員長期在噪聲環境中工作，因背景噪聲增大，使其養成提高聲音進行交流的習慣，進而增加了環境噪聲。②護士站配備的各種硬件設備產生的噪聲較高。有調查顯示呼吸內科呼叫鈴聲因更換補液每天至少190次，且患者如有不適、疑慮需咨詢等也常常使用呼叫鈴，使得病房內各種呼叫鈴聲噪聲嚴重[5]。本次調查顯示，護士站打印機聲在70 dB以上，與所用的打印機為針式打印機有關。另外，各種治療車進出治療室、換藥室時均需經過護士站，其產生的噪聲達（76.53±7.09）dB，增加了護士站的環境噪聲。
3.2 呼吸內科病區噪聲的影響因素
3.2.1 呼吸內科病區噪聲的來源 本研究中，交流說話聲、呼叫聲、電視機及收音機播放聲、吸痰聲、輸液架及床護欄碰撞聲等噪聲源均超過80 dB，成為呼吸內科病區的主要噪聲來源。研究表明，提高噪音級別的主要原因在于探訪者或家屬談話[6]，尤其患者因治療、護理等需求為取得醫護人員的幫助，常在病房高聲呼叫?；颊咦≡呵笆巧鐣P系的一份子，住院后突然中斷大部分的社會聯系，會感到孤寂冷清、情緒消極、緊張、憂郁，希望通過電視、廣播等媒體了解社會上的信息，因而電視機、收音機等電器成為病房噪聲的另一來源。呼吸內科因?？频奶厥庑裕档念l率相對較高，隨之產生較高的吸痰聲。本研究中，病房配備的床護欄、輸液架為插孔、可抽取的不銹鋼材質，醫護人員、患者及家屬在取放床護欄、輸液架插桿等物品時如不注意，使之與地面、其他物品產生較高的撞擊聲。另外，由于疾病原因呼吸科患者的咳嗽、喘息聲頻繁，尤以夜間明顯，增加了夜間的環境噪聲。
3.2.2 危重患者對病房噪聲的影響 本研究顯示，在設置相同床位數的基礎上，有危重患者的病房噪聲水平高于無危重患者的病房，差異有統計學意義（P < 0.05）。分析原因可能為：①本研究中的危重患者為氣管切開術后，呼吸機、心電監護儀持續使用中，各種儀器的報警聲頻繁，且患者痰液量較多，吸痰等治療性操作多；②危重癥患者病情復雜、變化快、生命體征不穩定、護理工作量大、患者家屬情緒易急躁[7]，隨之產生的人流活動聲、交流說話聲頻率高，增加了環境噪聲。吸痰聲是一種刺激性較強的噪音，本研究中吸痰聲在80 dB以上，增加了病房的噪聲。Darcy等[8]研究認為醫療設備、監護報警的馬達聲和報警聲是引起噪聲升高的主要因素。且當例患者同時使用心電監護儀、呼吸機、微量泵、輸液泵等多種儀器時，就會有40～50種可能的報警參數[9]。本次調查顯示，各種儀器的報警聲為（72.93±6.64）dB，與周金英等[10]的研究相近。此外，危重患者常生活完全不能自理，所需陪護人員較多，加之探視者的頻繁出入，隨之產生的交流說話聲、人流活動聲頻率高，增加了環境噪聲。由此可見，危重患者病房應作為病房噪聲控制的重點對象。
3.2.3 單間病房設置的床位數對病房噪聲的影響 本研究顯示，在普通病房中，單間病房設置的床位數越多，其噪聲水平越高。此結果與Christensen[11]的研究認為環境噪聲強度與區域內出現的人員數量有關的結果一致。本次監測病區患者年齡≥60歲者占85%以上，由于老年患者生活自理能力下降，所需陪護人員多，加之老年患者聽力下降，需提高音量進行交流。因此，單間病房設置的床位數越多，即收治的患者人數越多，陪護人員也越多，隨之產生的交流說話聲、人流活動聲頻率高，因而噪聲相對較高。
3.3 建議
3.3.1 加強宣教 呼吸內科老年患者多，生活自理能力下降，所需陪護人員多，床位護士做好患者及家屬的入院宣教顯得尤為重要，科室或者護理部層面可編寫、發放與噪聲相關的入院宣教資料，入院時書面與口頭告知患者及家屬保持病房安靜的重要性與措施，如向患者宣教授看電視及廣播節目時，考慮同室其他人員的感受，將音量控制在合理范圍內；介紹探視時間、控制探視人員數量、探視時注意事項，以取得患者及家屬的理解與配合；指導患者有效咳嗽、正確排痰，改善呼吸，以減少咳嗽、喘息聲。
3.3.2 硬件設備的管理 呼吸機、心電監護儀、輸液泵等儀器設備使用時根據不同的環境和晝夜時間段調節報警音量，如晚間或較安靜時把報警音量調低，白天適當調高，以不干擾患者休息和醫護人員的工作。條件允許下，建議將針式打印機換為激光打印機，輸液架更換為垂掛于屋頂的垂掛式輸液架，購買床護欄與床身為一整體的病床。經常檢查、更換病室門框、床椅腳橡膠減震墊或海綿墊，避免摩擦、碰撞時產生的噪聲。
3.3.3 醫護人員的管理 充分調動護士工作的主動性，增強護士主動服務意識，加強巡視，深入病房及時為患者解決問題，有計劃地安排輸液順序，減少由于輸液患者多而造成的響鈴聲、患者及家屬的呼叫聲，減少呼叫頻次。加強醫護人員噪聲相關知識的教育，如醫護人員在病區工作應做到“四輕”（走路輕、說話輕、操作輕、開關門輕）；對各種儀器發出的報警聲反應迅速，及時解除。
3.3.4 合理安排工作流程 護理部與住院處、醫務科、急診科溝通，合理收治患者，避免集中一個時間點收治，辦理住院手續時或急診收治時提前電話通知病房，便于病房護士在患者到達病區前已做好各項準備，避免患者及家屬擁擠在護士站吧臺導致的混亂、嘈雜和喧嘩局面；合理安排各項治療工作，護理措施盡量安排在白天集中進行，在患者睡眠過程中盡量減少不必要的操作[12-13]；危重患者盡量安排于單間病房或設置專門的危重患者病房集中治療，以減少對其他患者的影響；護士長合理調配人力，每日根據所包床位的實際危重患者、Ⅰ級護理人數等，進行護理患者數額的調整及臨時任務的分配，保證有足夠的人力為患者提供全方位的醫學照顧，以減少病房呼叫鈴聲、患者及家屬的大聲呼叫等噪聲。
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關鍵詞：環境噪聲；單片機；藍牙
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.251
0 引言
隨著工業的發展，環境污染事件頻頻出現，環境成為一個整體而形成的監測的含義逐漸擴大到對環境質量，環境污染等的監測。其中，環境噪聲給我們的生活產生了很多困擾，由于我國的噪聲測量儀基本都只有在少數計量、衛生、環保等部門中使用，沒法普及到全國，群眾很難了解自己所處環境的噪聲污染狀況，所以現在迫切的需要開發一種比較簡單實用的噪聲監測裝置，這也將對我國環境保護事業產生很深遠的意義。因此，本文采用便宜低廉的MCS-51芯片，開發了一種簡單、實用的裝置對環境噪聲進行監測，另外通過藍牙技術，將單片機與手機連接起來，將環境噪聲分貝值上傳至手機客戶端，使環境噪聲監測更加便捷。
1 系統方案
1.1 系統總體設計
本系統主要實現的功能是對噪聲進行實時監測，并通過藍牙技術，實現與安卓手機的通信，使用戶更方便的獲取噪聲信息。
噪聲的采集采用的是傳聲器，傳聲器將環境中的噪聲信號采集后，經過放大電路，AD轉換電路，對聲音信號進行放大，量化。單片機通過內部程序輸出噪聲分貝值到LCD液晶顯示屏中。
在將噪聲分貝值上傳至安卓設備時，采用的是HC-06藍牙模塊，該模塊可實現單片機與安卓客戶端的實時連接。
噪聲測量儀采用MCS-51單片機作為系統核心，采用電容式駐極體傳聲器作為傳感器，將噪聲信號采集到單片機中。期間，噪聲信號經過運算放大電路，將不容易檢測到的噪聲電壓信號進行放大，然后利用AD轉換電路將該電壓信號轉化為數字信號輸入給單片機，單片機通過內部程序將計算出的噪聲級，并在LCD1602液晶中顯示出來，實時對噪聲進行監測。該方案的結構圖如圖1。
1.2 聲音采集電路
該部分電路采用駐極體傳聲器，駐極體傳聲器可以將環境中的噪聲信號轉換為電壓信號，該電壓信號經過三極管放大電路初級放大，然后在通過LM393運算放大器放大，可以被AD轉化芯片識別檢測到。
駐極體傳聲器的大致工作原理是其內部設置了一個級頭，該級頭可認為是一個可變電容，當聲音信號傳入到級頭的振膜時，因為振動，電容值發生改變，然后后端通過一個結型場效應管FET將聲音信號轉換為電壓信號。該模塊電路圖如圖2所示。
1.3 液晶顯示電路
液晶采用LCD1602，其具有體積小，功耗低、顯示內容豐富等優點，在本系統中作為噪聲級顯示器。LCD1602的顯示有兩個重要的操作，一個是寫指令，一個寫數據。其與單片機連接情況如圖3所示：
1.4 藍牙模塊電路
藍牙技術是一種短距離的無線連接技術，用來實現不同設備之間的快速連接。本系統采用的HC-06模塊，該部分電路圖如圖4所示。該模塊的作用是和手機客戶端連接，并進行數據通信。在與安卓手機客戶端連接時，可不考慮藍牙內部協議，連接后與安卓手機的通信可認為是串口通信。
在編寫單片機端的藍牙程序時，可按照串行協議編寫，即通過串行中斷編寫藍牙的收發處理程序。在編寫安卓端程序時，需要用到套接字，通過套接字獲取輸入輸出流，安卓客戶端數據的接收與發送分別是依靠輸入流和輸出流與單片機進行通信。
2 軟件設計
該部分程序是單片機軟件編程的核心。在本系統中，AD的采集在定時器0中斷中進行的，每隔50ms采集一次，每采集20次取一次平均值，將該平均值在液晶中顯示出來。
液晶顯示在主程序中進行，通過調用已經寫好的顯示函數顯示，顯示的噪聲值和電壓值被設置為全局變量，當每次采集并取平均值后，噪聲值和電壓值會被更新顯示。
在本系統中字符‘1’作為請求安卓客戶端請求噪聲值數據的指令，串口中斷在接收到數據后，會對接收到的數據進行預判斷，如果判斷為字符‘1’，則將接收標志位置1，然后在主程序中將噪聲值數據發送到安卓客戶端。
該程序主要分為兩個部分，一部分是液晶顯示噪聲值，另一部分是藍牙模塊，用來接收安卓客戶端發來的數據或者給安卓客戶端發送數據。
液晶顯示噪聲值是放在主循環中的，每次顯示的值隨噪聲數據的動態刷新而更新。AD芯片用來采集傳感器經過運放放大的電壓信號。AD讀取是在定時器0中斷中進行，將讀取后的電壓信號，通過定標計算出噪聲級，然后調用顯示函數顯示噪聲分貝值。
藍牙模塊以串口的形式發送或接收數據，發送和接收數據都是在串行中斷中，不占用主程序，這樣可以讓液晶顯示比較穩定，不會受到太多影響。主程序的程序框圖如圖5所示。
3 結束語
在本次基于單片機的噪聲監測系統設計中，主要采用MCS-51單片機對傳感器信號進行處理，并通過LCD1602進行顯示。在設計構想中，本系統可以在城市中使用，作為一個龐大的噪聲監測系統。將單片機硬件部分布置在城市的各個監測點，用戶可以下載并安裝安卓客戶端APP，當用戶在監測點附近時，可以獲取噪聲數據，這樣噪聲數據不光可以在硬件電路中顯示，用戶還可以通過手機APP獲取噪聲數據，更好的實現了對噪聲的環境監測。
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關鍵詞：空調；噪聲；環境；監測
中圖分類號：X827文獻標識碼：A文章編號：16749944（2016）02015002
1引言
某商業廣場一棟商業樓6～16層的空調外機均掛在這棟樓的西面外墻，共64臺外機，其中6～15層每層有6臺，第16層有4臺。在該廣場西界外約20 m處有一居民小區，小區內有多戶居民均投訴該商業樓的空調外機噪聲擾民。瀏陽市環境監測站于2015年8月對該廣場的廠界噪聲以及周圍環境噪聲進行了監測。
2監測方法和監測儀器
2.1監測方法
依據《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB12348-2008）[1]和《聲環境質量標準》（GB3096-2008）[2]進行。
2.2監測儀器
AWA6228 型多功能聲級計。
2.3測點布設
小區內5號樓和6號樓內投訴噪聲擾民的住戶較多。因此，在該商業廣場西廠界處設置兩個監測點位Z1、Z2；同時，在小區5號樓和6號樓戶外（第一層）設置兩個監測點位Z3、Z4，分別在5號樓、6號樓選取若干居民住所的戶外設置監測點位Z5、Z6、Z7、Z8、Z9、Z10。監測點布設見圖1。
3調查與評價
3.1廠界噪聲監測與評價
該廣場商業樓對外環境排放的噪聲適用于《工業企業廠界環境噪聲排放標準》（GB12348-2008）。該商業廣場屬于2類聲環境功能區。由表1可知，Z1、Z2兩個點位的噪聲監測值均未超標。夜間的噪聲監測值比晝間要低，主要原因是晚上的商業樓部分商戶未營業，運行的空調外機較少。
3.2居民小區環境噪聲監測與評價
居民小區內的環境噪聲適用于《聲環境質量標準》（GB3096-2008）。該小區屬于Ⅱ類聲環境功能區。由表2可知，除Z3、Z4點位外，Z5、Z6、Z7、Z8、Z9和Z10點位的晝間噪聲監測值均出現不同程度的超標。而夜間噪聲監測值均未超標，其原因也與晚上商業樓大部分商戶未營業有關。
4監測分析
4.1監測時間段的選擇
本案例中晝間的噪聲監測選擇在天氣較炎熱的午間進行。此時，商業樓西側正在運行的空調外機數量最多，對環境敏感點的影響最大，而且午間居民小區內車流量較少，監測點位受交通噪聲影響相對較小。噪聲源主要是數量較多的空調外機噪聲，可視噪聲源的類型為穩態噪聲，采用1 min的等效聲級。
4.2監測點位的布設
本案例中除了在廠界外布設監測點外，還在居民區內敏感點處進行了布點。由于該商業廣場無明顯的圍墻建筑，故在布設廠界點時，根據該商業廣場的場地紅線圖來確定其實際廠界。本案例屬于高空噪聲擾民，所以在多個噪聲敏感點處布設監測點位，其中包括在5、6號樓的第一層戶外1 m處設點，還在5、6號樓的七、八、九層各選一個住戶的戶外1 m處也布設點位。主要是考慮到地面的監測點位可能會處于噪聲的聲影區，不能客觀反映噪聲影響情況，所以在高處布設監測點位，以便確定投訴人受噪聲影響的真實范圍及程度。
4.3監測結果分析
該商業廣場的兩個廠界噪聲監測點（Z1、Z2）的監測值未超標，且在居民區第一層布設的監測點（Z3、Z4）噪聲值也未超標，而在5號樓、6號樓較高樓層布設的點位（Z5、Z6、Z7、Z8、Z9、Z10）卻全部超標。說明商業樓西側空調外機產生的噪聲對相鄰小區高層住戶的影響更大。分析其原因，可能是商業廣場的廠界噪聲監測點和居民樓第一層敏感點噪聲監測點均處于聲影區。而且，從現場來看，聲源與相鄰居民樓高層住戶之間的距離，與聲源至廠界的距離相比要更小，從而導致高層住戶受噪聲影響更嚴重[3]。
5噪聲防治措施
5.1完善房屋設計標準
房屋設計單位在開發、設計商業樓和居民住宅樓時，均應充分考慮到空調噪聲可能對四周產生的影響，預留合適的空調安裝位置，使之既美觀實用， 又符合環保要求。在本案例中，商業樓西側的空調外機風扇正對著居民樓方向，是導致噪聲擾民的原因之一。
5.2加強對空調噪聲污染的防治
對造成噪聲污染的空調采取降噪、隔聲等措施是解決空調噪聲污染糾紛的有效方法。例如，在空調外機上加裝敞口式隔聲罩，可以改變空調噪聲的傳播途徑，降低對相鄰居室的噪聲影響。
2016年1月綠色科技第2期
田豐，等：商業樓空調高空噪聲監測與評價環境與安全
5.3給住宅安裝隔音門窗
在住宅中安裝隔音門窗，可在一定程度上降低室內受外界噪聲的影響。在本案例中，小區內部分居民在家中安裝了隔音窗，隔音效果良好，但存在房屋通風不暢等弊端。
參考文獻：
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關鍵詞：建設項目， 竣工驗收， 噪聲監測， 質量保證
Abstract: through the monitoring and monitoring the quality of before during the discussion of the control, this paper expounds the construction project completion acceptance noise monitoring quality guarantee means.
Keywords: construction project, the completion acceptance, noise monitoring, quality assurance
中圖分類號：F253.3文獻標識碼：A 文章編號：
噪聲監測是建設項目竣工環保驗收監測的重要部分，但是噪聲監測不同于其它環保項目的監測，因其具有可感受性、即時性和局部性的特點[1]。當噪聲出現時人們能感受到它的危害；而噪聲源停止運行時噪聲即刻消失；噪聲只在噪聲源附近一定范圍內出現，更遠的距離由于聲能的衰減，噪聲的危害不存在了。所以，噪聲監測在某種程度上講比“三廢”的監測更加難以把握和控制，要得到客觀公正的噪聲監測結果，監測人員既需要嫻熟的監測技術，也要精于分析，針對不同項目噪聲源特點制定可行的監測方案，還要善于“去偽存真”，對背景噪聲進行科學合理的修正。筆者結合工作經驗以及對噪聲監測的認識談談建設項目竣工驗收噪聲監測質量保證的一些做法，其中不妥之處還望同行斧正。
1監測前的質量控制
1.1現場調查
在接到噪聲監測任務后，根據環評報告及其批復文件關于噪聲污染控制的措施、達標要求進行現場調查，摸清噪聲污染源的位置、數量，以及敏感點、干擾源等的情況，以便制定監測計劃。現場調查對于保證監測質量十分重要，應制定周詳的計劃并在現場實地調查清楚。
1.2確定環境敏感點
確定環境敏感點是制定監測計劃的重要一步，其確定原則[2]是：
⒈以環評報告為時間界限，項目建設前已存在的環評報告闡明的噪聲敏感點作為監測對象，項目建設后出現的噪聲敏感點不作為監測對象。
⒉以建設項目周圍實際存在的噪聲敏感建筑作為敏感監測對象。
⒊只有合法的建筑物才能作為敏感監測對象。
1.3監測點選擇
根據GB 12348-2008《工業企業廠界環境噪聲排放標準》測點選在工業企業廠界外1m、高度1.2m以上、距任一反射面距離不小于1m的位置。但遇到實際情況仍然要具體問題具體分析，文獻[2,3]介紹了幾個情況可供參考：
⒈噪聲源的廠界外1m正在廠外公路邊，根據噪聲源廠房外1m處測得噪聲值，以及該點距廠界外1m測點的距離，按照噪聲衰減公式可以計算廠界外1m處測點的噪聲估計值，這樣可以很容易判斷廠界外1m測點的實測值是否受到公路噪聲的干擾而嚴重失真。
⒉廠界內存在噪聲敏感建筑時，在廠界外1m處測得噪聲值達標，但廠界內噪聲敏感建筑外1m處噪聲值超標，此時仍應監測，此指標應作為項目噪聲污染治理的依據之一。
⒊噪聲敏感建筑是樓房時，應按聲環境垂直分布監測，間隔1～3層設置一個監測點，在選定的樓層上選擇受建設項目噪聲污染影響最大的位置設置監測點位。
2 監測期間的質量控制
2.1 測量條件
規范規定測量時無雨雪、無雷電，風速小于5m/s。此外仍應排除其他人為噪聲的影響，例如現場開展某種群體活動，或者某項臨時工程正在施工等，則應停止噪聲監測。
2.2 控制儀器因素
儀器因素主要有以下幾點：
⒈使用符合規范要求并檢定合格的儀器，使用前還必須校準，傳聲器加防風罩等；
⒉對于平面噪聲衰減監測、垂直縱向噪聲衰減監測，應按監測點的數量一對一部署儀器，并且同時監測，以保證監測數據的代表性[4]。
2.3 監測時段、周期和頻次
測量應按白天和夜晚兩個時段進行，測試時間不應少于2日。實際監測時，監測頻次一般是每日白天和夜晚各監測1次，連續監測2日。
日間測量應該在正常工作時間內進行；早、晚及夜間測量時間，應選擇合適的時間，確保該時間段內的測量結果 值與整個時段的平均值的偏差最小。譬如錯開上下班高峰時間段，避開學校上、下課和放學時間——日間宜在放學后，夜晚則應在晚自習之后，盡量消除教學活動噪聲對監測的影響。測量過程中還應避開其它干擾源的影響，如路過的各種車輛的笛聲和噪聲、蟲鳴蛙叫聲、人群喧囂聲、雞鳴狗吠聲，等等。如果是常規背景噪聲，可以采用背景值修正的方法處理。
2.4 背景值及其修正
評價敏感點噪聲時應對測量值進行背景值的修正，測量值扣除背景值的影響之后才是真正建設項目產生的噪聲。背景值（本底噪聲）就是與測量內容無關的聲源所產生的噪聲。背景值的監測與修正是保證監測質量的前提，由于背景聲源多樣而且來源復雜，監測人員應認真研究現場的聲環境，分析判斷背景值的來源并使用合適的方法測量和修正。目前的方法主要依靠儀器監測與監測人員現場觀察相結合，根據建設項目噪聲源貢獻量的判斷與分解進行背景值監測與修訂。
⒈測量背景值應盡可能在建設項目建設之前監測，采用常規噪聲監測方法進行監測，每次每一個測點按10min等效聲級進行測量，主要測量建設項目實施之前受建設項目噪聲影響的敏感點的噪聲狀況。優先選擇受現有聲源和建設項目共同影響的敏感目標，但像學校、醫院這樣的敏感點還應增加24h功能區噪聲監測；當敏感點是高層建筑時如前所述應該垂直分布監測。各敏感點噪聲監測結果就是其噪聲背景值，以后要和建設項目的噪聲值進行疊加，因此背景值要監測準確，以后補測對背景值的準確度會有影響。
⒉采用開、停機分別測量的方法找出背景值。在建設項目噪聲源正常運行時，監測敏感點噪聲值——疊加值；在建設項目噪聲源停止運行時，監測敏感點噪聲——背景值。以此進行背景值校正。這種方法雖然比較科學、合理，但是實現起來比較難，因為許多企業一旦啟動不允許停車，停車損失十分巨大。所以該法僅適用于間歇運行的企業。
⒊當建設項目噪聲源不能停止運行時，可以選擇比較安靜的時段進行監測。生活噪聲源大，可選擇中午時段或深夜進行監測；學校教學活動噪聲源較大，應選擇放學之后監測；道路交通噪聲較大，選擇交通低谷期進行監測。同時，進行背景噪聲的監測與校正。
⒋采取置換類比的方法。在相似的環境條件下，相同噪聲源對相等距離敏感點的影響程度也是相近的。此法要求類比數據詳實可靠，環境條件很相似。
⒌計算判斷的方法。這種方法是分別測出企業內各個噪聲源的噪聲，然后測量出每個噪聲源到受聲點的距離，用噪聲隨傳播距離的衰減模式計算出每個噪聲源傳到受聲點后的聲級大小，再利用噪聲合成的方法計算出整個企業噪聲源正常工作時在受聲點產生的噪聲大小。由于噪聲源的噪聲一般都較大，不受外界背景噪聲的影響，噪聲源的噪聲測量結果是比較可靠的[5]。
3 結論
建設項目竣工驗收噪聲監測是一項技術要求比較高的工作，從現場調查、監測布點到測量條件、時間的把握，以及背景值的監測與修正都需要作出合理的分析與判斷，這樣才能保證最終測量結果客觀、正確。
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關鍵詞：35kV變電站 噪聲 LabVIEW 聲強 聲壓
近年來，隨著我國人民生活水平的提高和居民用電負荷的快速增長，電力建設步伐也隨之加快。越來越多的變電站不可避免地建設在城鄉居民的生活區，站內設備產生的噪聲對居民生活的影響也備受關注。變電站內的噪聲主要為可聞中低頻噪聲，包括變壓器本體的電磁噪聲、冷卻風機的機械噪聲、設備運行中機械振動造成的振動噪聲和油冷系統液體流動力噪聲等[1]。如何對主變噪聲進行監測，并將監測信息反饋給變電站值守人員以進行噪聲控制，是電力運行人員十分關心的工作。
本文基于LabVIEW軟件平臺設計了35kV變電站噪聲監測系統軟件，實現了對安裝在變壓器上的多個聲壓、聲強傳感器信號的顯示和處理。軟件具有實時聲功率、波形顯示、峰值計算、功率譜分析和歷史數據管理等功能，可以在35kV變電站中進行應用。
1 硬件系統設計
為對35kV變電站內的主變實施噪聲監測，分別選取了聲強和聲壓探頭作為傳感器。由以上傳感器所獲得的模擬信號由高速數據采集卡進行采集，再經USB總線送入計算機中的噪聲分析軟件，完成自動采集、處理和結果顯示。硬件系統結構示意圖如圖1所示，主要部件包括聲強和聲壓探頭、高速采集卡和主機三部分。
圖1 硬件系統結構示意圖
在本系統中，分別在35kV變電站的主變周圍布置4個聲強探頭，在變電站內不同區域布置8個聲壓探頭。各傳感器獲取的信號均經同軸電纜傳輸至控制中心，并連接至數據采集卡。主機采用筆記本電腦，使監測系統具有便攜式和數據共享模式。
2 軟件系統設計
LabVIEW是NI公司開發的實驗室虛擬儀器工程平臺（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench），可方便實現圖形化編程語言軟件開發[2]。本文開發的軟件系統即是基于LabVIEW開發的應用程序，通過有效利用LabVIEW強大的虛擬儀器開發功能，實現對變電站噪聲多點信號的采集，并計算噪聲信號的聲功率及其平均值、最大、最小值和噪聲的頻譜分析，便于用戶實時掌握變電站噪聲信息。所開發軟件的主界面如圖2所示。
該軟件的聲級計算采用了聲壓和聲強測量和計算原理。聲音在以波的形式傳播過程中，會對彈性介質造成機械擾動，聲壓就是指介質中某點因此產生的壓力變化，是一個瞬時值[3]。某段時間內該點的有效聲壓 為
（1）
其中T為時間間隔，p（t）為瞬時聲壓。聲壓級的計算公式為
（2）
單位dB。式中 為基準聲壓值，取 。
聲強是指在垂直于聲波傳播的方向上，在單位時間單位面積內通過的聲能，單位是 [4]。其表達式
（3）
式中u（t）表示質點運動速度， 表示介質密度，c表示聲音在該介質內的傳播速度。聲強級的表達式
（4）
單位dB。其中 為基準聲強，取 。
本軟件基于以上原理對由采集卡得到的數字信號進行計算分析，從而獲得聲壓和聲強值。另外，對噪聲級采用1/3倍頻程法[5]進行頻譜分析和顯示。1/3倍頻程譜分析是一種常用于聲學的測試分析方法，具有譜線少頻帶寬的優點。核心程序流程圖如圖3所示。
該軟件系統主要由以下模塊組成：
（1） 數據實時顯示模塊。
如圖2所示，分別對主變壓器（4個聲強探頭）和變電站周圍區域（8個聲壓探頭）傳感器采集到的信息用波形圖實時顯示，設置游標方便查看波形上任一點的時間或幅值。右側的液罐控件可以直觀顯示當前的聲強級或聲壓級幅度。
圖3 變電站噪聲監測分析軟件主界面
圖3 1/3倍頻程分析程序流程圖
（2） 數據分析模塊。
數據分析模塊主要分為主變或變電站周圍區域噪聲的時域信息和頻域信息分析模塊。
對于噪聲的時域信息，通過對4個聲強探頭和8個聲壓探頭傳輸數據的聲級計算分析，得到監測時間和當前噪聲級（dB）間的關系，則可以計算并顯示設定時間區間內的聲級平均值、最大值和最小值。本日記錄可以顯示當天的噪聲大小隨時間的變化趨勢，方便操作人員讀取或存儲噪聲信息。
對于噪聲的頻域信息，可根據采集到的時域特征，實施時頻域變換，從而顯示主變或變電站周邊噪聲的頻域信息，包括頻率上限、下限和中心頻率，且可對當前數據進行功率譜分析，為運行人員提供更加豐富的噪聲狀態信息。
圖4 數據實時顯示模塊
圖5 時域信息分析模塊
圖6 頻域信息分析模塊
（3） 數據管理模塊。
為方便分析噪聲數據的歷史變化規律，本軟件設計了噪聲數據庫系統。數據庫結構如圖2中所示?！奥晱?01”等分別代表各文件夾名，其中保存了歷史噪聲信號的時域、頻域和能量信息?！皩С鰣D像”可保存當前實時波形和功率譜、本日記錄等圖片形式的信息?！癛eports”內可保存操作人員人工填寫的備注等報告文件。本模塊支持打開、更改、刪除、新建、打印歷史數據報表的功能。為35kV變電站不同主變噪聲數據的橫向比對奠定基礎。
3 結語
為對35kV變電站進行噪聲監測和分析，本文基于LabVIEW軟件平臺開發了一套變電站噪聲監測系統。通過在35kV主變和變電站區域內安裝聲壓和聲強傳感器，實現噪聲信號的采集。采用USB高速數據采集卡對傳感器信號實時采集，并傳輸至主機，通過噪聲監測軟件實現對噪聲信號的實時聲級計算、頻譜分析和數據管理。該軟件具有操作界面友好，分析功能全面，速度快、可靠性高的特點，有助于變電站值守人員實時掌握站內噪聲信息。
參 考 文 獻
[1] 李永明， 王玉強， 徐祿文等. 變電站噪聲預測和仿真分析[J].電力建設， 2013， （7）.
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[3] 李強. 基于虛擬儀器的聲強分析系統[D].吉林大學， 2007.
關鍵詞：心電放大電路；波形仿真；低噪聲；濾波器；數據采集
中圖分類號：TP212.9文獻標識碼：B
文章編號：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
監護儀是一種用以測量和監控病人生理參數，并可與已知設定值進行比較，如果出現超差可發出報警的裝置或系統。便攜式監護儀小型方便，結構簡單，性能穩定，可以隨身攜帶，可由電池供電，一般用于非監護室及外出搶救病人的監護。心血管疾病是人類生命的最主要威脅之一，而心電(Electrocardiogram,ECG)信號是診斷心血管疾病的主要依據，因此實時監測病人心電活動，設計自動采集病人心電信號的便攜式系統具有重要意義。
傳統的導聯系統采用通用的三電極方式，右胸上電極及左腹下電極為心電采樣電極，右腹下電極為右腿驅動電極。這種聯接方式有效實用，有利于便攜使用。便攜式監護儀分析處理系統可以分為兩大部分，一是攜帶在被檢查者身上的袖珍監護儀，二是由微機系統組成的心電圖處理診斷系統。被檢查者將某一時段的動態心電信號由監護儀記錄下來，通過GPRS通信方式將數據傳送到醫院的心電圖處理診斷系統中。心電信號是由人體心臟發出相當復雜的微弱信號，為了獲得含有較小噪聲的心電信號，需要對采集到的心電信號做降噪處理。
本設計的特點：
(1) 目前對心電信號的降噪有多種方法，這里主要從濾波的方面介紹將噪聲從信號中分離。濾波采用高通和低通兩級濾波，濾波電路經Workbench仿真效果明顯。
(2) 與以往雙T型50 Hz陷波器不同的是，該設計電路引入放大器形成正反饋，以減小阻帶寬度。
(3) 本文為人體日常生活方便,設計了導聯電極脫落檢測電路，防止運動輸入電極脫落。
1 心電信號的特點及整體系統結構
心電信號屬醫學生物信號，它一般具有以下特點：隨機性較強，即信號無法用確定的函數描述，而只能用統計的方法，從大量測量結果中看其規律；噪聲背景強，即要測的有用信號往往淹沒在許多無用信號中。常規心電信號的頻帶范圍是0.05～100 Hz，在此頻帶范圍內包含了心電信號90%的能量成分。由于心電信號是mV級的信號，因此對于干擾環境而言，它是非常微弱的信號。
心電信號由皮膚電極取自于人體表面，是一種低頻率的微弱雙極性信號。它淹沒在許多較強的干擾和噪聲之中。這些干擾主要包括肌電信號、呼吸波信號等體內干擾信號和以50 Hz工頻干擾、電極與皮膚界面之間的噪聲為主的體外電磁場干擾信號的影響。信號源阻抗大約100 kΩ，信號為10 μV～5 mV，典型值為1 mV，加上周圍的電磁干擾(特別是50 Hz的工頻干擾)比較大，要求放大電路具有高增益、高輸入阻抗和高共模抑制比；為保持信號的穩定，還要求輸入失調電壓和偏置電流小、溫漂??；為了便于隨身攜帶，還要求體積小、電源電壓低、耗電少等。
對心電信號進行精確測量，必須設計出性能優良的放大器。放大器的核心和關鍵是前置級的設計。整個前置級電路由前置放大電路，陷波電路和濾波電路構成。從體表獲得的心電信號經導聯輸入后,ECG信號經運放構成的前置放大器放大,濾波器濾除其中的高頻干擾后,再經一個50 Hz陷波器進一步抑制電源干擾,然后通過電平位移進入A/D轉換,從而得到數字化的心電信號。
2 電路結構描述，心電信號的傳感、放大及濾波
2.1 電路結構描述和仿真
整個監護儀是由前置放大電路，陷波電路和濾波電路構成。醫學傳感器獲得體表的心電信號濾除其他頻段干擾后經過放大調理和A/D轉換之后傳給計算機以供數據分析。其中便攜性方面設計了電極脫落檢測電路，擺脫電纜羈絆，使使用者能隨身攜帶。硬件電路用Workbench軟件進行仿真能實現其功能,采用的濾波函數用Matlab和Filterlab軟件仿真之后能達到設計要求。濾波方法采用50 Hz陷波之后，再經過高低通兩級濾波，引入放大器形成正反饋，以減小阻帶寬度。
2.2 心電輸入電極
電極對動態心電圖采集記錄心電信號的質量至關重要，采用電極應貼附力強、透氣性好、吸汗、電極導電性能好、極化電壓低的優質電極，此外還應該具有對皮膚刺激小、佩帶舒適、拆卸方便等優點。通常采用表面鍍有AgCl的可拆卸的一次性軟電極，并在電極上涂有優質導電膏。
2.3 前置放大器
便攜機前置放大電路是對心電功能進行自動檢測的關鍵部分，要求該系統能在強的噪聲背景下，通過體表傳感器不失真地將心電信號檢測出來，放大至合適的幅度，送入A/D 變成數字信號，供計算機分析處理。
對心電信號等生物醫學信號的采集采用模塊化的方式，主要由前端醫學傳感器、信號濾波放大調理電路和A/D采樣電路組成。其中調理電路根據不同生物醫學信號的頻譜和幅度范圍的不同選擇不同的濾波器和放大電路。通過前置放大部分對ECG信號進行放大，此部分包括右腿驅動以抑制共模干擾、屏蔽線驅動以消除引線干擾，增益設成10倍左右。設計前置放大采用美國模擬器件公司生產的醫用放大器AD620。放大后的信號經濾波、50 Hz陷波處理后再進一步放大，后級增益設成100倍左右。由于心電信號幅度最大為幾個mV，而A/D轉換中輸入信號的幅度要求在1 V以上，所以總增益設成1 000倍左右。其中，濾波采用二階高(低)通濾波電路，用于消除0.05～100 Hz頻帶以外的肌電等干擾信號，工頻中的其余高次諧波也可被濾除掉。同時，采用有源雙T帶阻濾波電路進一步抑制50 Hz工頻干擾。
2.4 心電信號的放大
心電信號屬于高強噪聲下的低頻微弱信號,且電極與體表的接觸電阻一般高達幾兆歐,所以要求前置放大級應具有高輸入阻抗、高共摸抑制比、低噪聲、高增益且可調、低功耗和抗干擾能力強的特點。經過比較,選用Analog Device公司的低價儀表放大器AD620。
心電信號的放大具體實現電路見圖1。心電信號前置放大級的增益不易設定太高，以免在干擾較強時信號引起嚴重失真。為更好地消除共模電壓，設計了自舉屏蔽驅動電路如圖1所示。采用緩沖放大器將連接點的共模電位驅動到屏蔽線，在輸入共模信號時使屏蔽線與芯線等電位，在差模信號輸入時沒有影響。為了進一步提高電路的抗干擾能力，采用右腿驅動電路從根本上降低空間電場在人體上產生的干擾。此右腿驅動不是實際意義上的右腿驅動，因為由于此系統的側重點在于便攜操作，選用腹部右下側設置電極。
圖1 心電信號放大電路示意圖
2.5 電極脫落檢測
由于此系統應用于人體日常生活中，人常常處于活動狀態，這樣輸入電極很可能脫落，從而使系統不能正常工作。為此，設計了導聯電極脫落檢測電路如圖2所示。
圖2 電極脫落檢測電路
正常情況下，正負電極對人體皮膚形成的極化電壓可以互相抵消。當一側電極脫落時，將有較大的極化電壓輸入，通過一個比較器，當比較電壓超出范圍時，認為電極導聯脫落，Vo輸出電平由正常時的高電平變為低電平，下級三極管導通，蜂鳴器發聲指示。
2.6 心電信號的濾波
BT3受到各種噪聲的干擾，噪聲來源通常有下面幾種:工頻干擾、電極接觸噪聲、人為運動肌電干擾(EMG)、基線漂移等。其中50 Hz的工頻干擾最為嚴重，也是最難消除的。其他的各種噪聲通過高截低通、高通低截濾波方法可以很好地消除。
從心電電極得到的心電信號先要經過前置放大電路，被處理后的信號具有低噪聲、低漂移、低共模抑制比等性能。這時候的心電信號主要受到工頻、肌電等信號的干擾。心電信號需經過兩次陷波和兩次濾波以實現消噪的目的，兩次陷波分別濾掉50 Hz的工頻信號和100 Hz的倍頻諧波信號，兩個濾波器分別是0.05 Hz高通濾波器和100 Hz的低通濾波器。這樣可得到較為光滑的波形。
2.6.1 陷波電路
陷波器的電路如圖3所示，該電路是帶雙T網絡的有源濾波器，其傳遞函數：
A(S)=1+(sCR)21+2(2-A0)sCR+(sCR)2AV(1)
其中： AV=R1+R2R2(2)
圖3 陷波器電路圖
與以往雙T型陷波器不同的是，該電路引入放大器A2形成正反饋，以減小阻帶寬度，使得阻帶中心頻率附近兩邊的幅值增大。品質因數Q可以通過變阻器Rw來調節。R和C的值可由中心頻率f0確定。
f0=12ΠRC(3)
當f0=50 Hz時，C和R分別取0.068 μF和47 kΩ；f0=100 Hz時，C和R分別取0.068 μF和24 kΩ。
圖4為式(1)傳遞函數的Filterlab 2.0的仿真結果。由此可以看出陷波電路設計符合要求。
圖4 陷波電路的幅頻和相頻特性
2.6.2 帶通濾波電路
帶通濾波器電路如圖5所示，采用的是帶反饋的有源濾波器。該電路前半部分是0.05 Hz的高通濾波器，后半部分為100 Hz的低通濾波器。
圖5 帶通濾波器電路圖
高通濾波器的傳遞函數：
A(S)=-S2C1C3S2C3C4+S(C1+C3+C4)/R5+1/R2R5(4)
低通濾波器的傳遞函數：
A(S)=-1/R1R3S2C2C5+SC5(1/R1+1/R3+1/R4)+1/R3R4(5)
各電阻電容值的選取，除了能夠濾波以外還具有放大作用。以上全部電路所用的放大器均是TI公司的OPA2137。
圖6是Matlab的濾波仿真結果，從圖中可以看出，信號在50 Hz處被很好地抑制了，濾波的效果非常理想，完全可以達到臨床實用的要求。
濾波器對最終信號的質量尤為重要，由于濾波器的性能對元器件的誤差相當靈敏，因此在這一級的設計中需要選用穩定而精密的阻容原件，可串聯精密電位器以獲得較好的效果。
圖6 濾波前后的ECG頻譜比較
3 結 語
電路中各濾波器的性能與濾波器的參數有直接關系，需經過正確計算。陷波器雙T型網絡中的電阻和電容需要精確匹配，以保證雙T網絡的對稱，否則陷波深度會受影響。變阻器如何調節將會影響波形的好壞，可在實驗中調試得出。
圖7是實際電路測試的結果(縱坐標為μV)，可以看到該電路較好地完成了對心電的降噪。當然，在降噪過程中還可以增加屏蔽技術，以進一步減少外部信號的干擾。帶通濾波器還可以設計成只帶一個放大器的濾波器，使電路更為簡單，但是精確率可能會降低。
圖7 實測心電信號圖
要想獲得清晰穩定的心電信號，心電放大器中前置放大器與濾波器的設計很關鍵,特別是50 Hz的帶阻濾
波器尤其重要。本文設計的以AD620型運放構成的心
電放大器可實現輸出電壓高增益、低噪聲、高靈敏度,保證心電信號清晰穩定,按上述設計制作出的監護儀體積小、耗電少、攜帶方便、工作正常。經實測輸出心電波形基本無失真,P波、T波都能得到真實顯示。特別是該電路抗50 Hz陷波性能好,信號中基本看不到寄生工頻干擾。電路穩定性好,即使電極脫落,基線亦無明顯漂移。滿足家居監護以及病理分析的要求。
作為便攜式監護儀器,硬件結構簡單、體積便于攜帶是其自身固有的特點。本文針對這些特點,心電信號采集存儲和數據處理從節省電能和成本方面考慮采用MSP430單片機。為使濾波函數得以更好地實現，可采用具有運算速度快和浮點運算優點的DSP芯片進行改進，使采集的信號失真更小,保真度更高,對ECG信號的采集準確率大大提高，但DSP昂貴的價格會使成本提高。
參考文獻
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作者簡介
董偉超 男，1982年出生，河北保定人，碩士研究生。主要研究方向為微系統集成技術。
【 關鍵詞 】 機場噪聲；噪聲值；灰色關聯度；監測點
Application of Grey Relational Analysis in Airport Noise Monitoring Points Sets
Gu Fei 1 Xu Tao 1，2，3
（1. College of Computer Science and Technology， Nanjing University of Aeronautics and Astronautics JiangsuNanjing 210016；
2. College of Computer Science and Technology， Civil Aviation University of China Tianjin 300300；
3. Information Technology Research Base of CAAC Tianjin 300300）
【 Abstract 】 Mobile technology is our common among people indispensable contact information， but we are in the process of mobile communications， it may sometimes be malicious damage， so even in the development of mobile communications， we have the development of mobile communications security technology see also particularly important， we do not want their privacy interests are infringed， the mobile security technology for mobile generic technology development becomes more important， I give us a better understanding of mobile security technology， will remain we better protect their interests.
【 Keywords 】 mobile communications；security
1 引言
隨著社會的進步和我國民航事業的不斷發展，時至今日，空中交通已經成為了人們出行不可或缺的運輸方式，機場作為空中交通的驛站和城市的窗口，在城市現代化的進程中擔當著重要的角色。航空運輸在給城市帶來了便捷和繁榮的同時，也帶來了一系列的環境問題，其中最嚴重的當屬航空噪聲污染問題，國內外的眾多機場都不同程度的受到航空噪聲的困擾。而且，隨著人們環境意識的逐漸提高，機場噪聲的問題日益突出，機場周圍公眾對機場噪聲時有抱怨，有的還很強烈，如要求機場給予經濟補償、要求關閉或搬遷機場，甚至有些人采用不理智行為阻撓飛機在機場的起降。機場噪聲污染問題是一個世界性的難題，嚴重影響機場可持續發展和機場與周邊的和諧發展。治理航空噪聲，預防噪聲污染，實現機場航空業務的可持續發展，已經成為機場當局不得不面對和解決的一個棘手問題。
一個完備的機場噪聲監測系統需要在機場周邊布置盡可能多的監測點，從而能夠實時全方位地監測機場周邊的噪聲影響。這些監測點的噪聲值可能隨著天氣、溫濕度、航跡、跑道的不同而不同。如何能夠在歷史監測數據中，找出最優化的航跡、跑道等信息，使得噪聲值最小，從而能夠有效地降低機場噪聲的影響。
2 灰色關聯度分析法
2.1 灰色關聯度的概念
灰色系統理論（Grey System Theory）最早是由華中理工大學鄧聚龍教授提出的。灰色系統的關聯分析是系統態勢的量化比較分析?；疑P聯度分析法的原理是：若干個統計數列所構成的各條曲線幾何形狀越接近，即越相平行，則它們的變化趨勢越接近，其關聯度就越大。關聯序反映各評價對象對理想對象（參考對象）的接近次序，即評價對象的優劣次序，其中關聯度最大的評價對象為最佳。因此，可利用關聯序對評價對象進行排序，以對評價對象進行比較。
2.2 灰色關聯度的計算
2.2.1原始數據的預處理
由于各因素各有不同的計量單位，因而原始數據存在量綱和數量上的差異，不同的量綱和數量級難以比較。因此，必須要對原始數據進行無量綱化處理。常用的方法有初值化、均值化等。
（1）初值化。用同一數列的第一個數據去除后面的所有數據，得到一個各個數據相對于第一個數據的倍數數列，即初始化數列。一般地，初值化方法適用于較穩定的社會經濟現象的無量綱化，因為這樣的數列多數呈穩定增長趨勢，通過初始化處理，可使增長趨勢更加明顯。
（2）均值化。先求出各個原始數列的平均數，再用數列的所有數據除以該數列的平均數，就得到一個各個數據相對于其平均數的倍數數列，即均值化數列。一般說來，均值化方法比較適合沒有明顯升降趨勢現象的數據處理。
2.2.2分析模型的建立
設經過預處理的數據后的理想參考數列為：
x0（k）={x0（1），x0（2），...，x0（n）}（k=1，2，...n）
與參考數列作關聯程度比較的P個數列（比較數列）為：
xi（k）={xi（1），xi（2），...，xi（n）}（k=1，2，...n）（i=1，2，...，p）
上式中，n為數列的長度，即數據的個數。
灰色關聯度分析方法是基于系統各因素時間序列曲線相似相異程度來衡量關聯度大小的量化方法，實際上是用兩條曲線的差值來作為關聯度的度量基礎。
將第k個比較數列（k=1，2，...p）各期的數值與參考數列對應期的差值的絕對值記為：
0k（t）=| x0（t）-xk（t） | t=1，2，...，n
對于第k個比較數列，分別記n個0k（t）中的最小數和最大數為0k（min）和0k（max）。對于p個比較數列，又記p個0k（min）中的最小者為（min），最大者為（max）。
于是第k個比較數列與參考數列在t時刻的關聯系數可以通過如下式子計算：
（1）
（1）式中，？籽表示分辨系數，用來削弱（max）過大而使關聯系數失真的影響。0
2.2.3計算關聯度
灰色關聯度是由灰色關聯系數演變而來。由于關聯系數太多，信息不集中，不便于比較，為此，一般將比較數列與參考數列各個時期的關聯系數的平均值來定量反映這兩個數列的關聯程度，其計算公式如下：
式中，r0k為第k個比較數列與參考數列的關聯度。若考慮各關聯系數的權重，便可得比較數列與參考數列的加權灰色關聯度，即：
式中，？棕（i）為灰色關聯系數？灼0k（i）在關聯度中的權重。
2.2.4排關聯度
設r0a為比較數列A與參考數列的關聯度，r0b為比較數列B與參考數列的關聯度，若r0a>r0b，則認為比較數列A對參考數列的相似程度比比較數列B大；若r0a
3 灰色關聯度分析法在機場噪聲監測點數據集中的應用
3.1 機場噪聲監測點數據集的影響因素
機場噪聲監測點測量的噪聲值與天氣、溫濕度、飛機選取的跑道、飛行的航跡以及所采用的機型、監測點的位置等多方面的因素有關。天氣、溫濕度等自然因素屬于非人為可控制因素。因此，為了降低噪聲值，必須選擇最合適的機型、跑道等人為可控因素?？衫没疑P聯度分析法對歷史監測數據進行分析。
3.2 灰色關聯度分析法應用步驟
取國內某機場一個月內的同一航班所產生的噪聲的監測數據，如表1所示。這里的同一航班可以將天氣、溫濕度、跑道、航跡看成是相同的，唯一不同的是機型?？刹捎没疑P聯度分析法幫助選擇合適的機型使得產生的噪聲值最小。設有6個被評價對象（B738，B733，B737，A321，B763，A333），每個被評價對象有12個評價指標（監測點1～監測點12）。這樣，第i個被評價對象可描述為xi={xi1，xi2，...，xi12}，i=1，2，...，6。
3.2.1 確定參考序列
根據各監測點的數據值，在6個被評價對象中選出各項指標的最優值組成參考序列x0。
x0={x01，x02，...，x012}。因為噪聲值是越小越好，所以這里的最優值即噪聲值的最小值。
3.2.2 無量綱化
在實際數據中，各評價指標的量綱和數量級有所不同，因而不可以直接進行比較，所以必須進行無量綱化，來消除原始變量不同量綱的影響。根據機場噪聲的特點，本文采用直線形無量綱化公式，即
顯然，各指標的最優值均為1，則最優參考序列x0={1，1，...，1}，生成的數據如表2所示。
3.2.3 計算兩級最大差（max）和最小差（min）
計算過程分為兩個步驟
1、計算ij
ij=| x'ij-1 | i=1，2，...，6；j=1，2，...，12
2、計算（max）和（min）
計算結果如表3所示。
3.2.4 計算關聯度
根據計算公式 ，計算出
被評價對象與最優參考序列之間的關聯系數（??？籽=0.5），如表4所示。再由關聯系數得到關聯度，如表5所示。
3.2.5 比較和排序
因為r0i反應的是第i個被評價對象與評價標準序列x0相互關聯的程度，因此，如果r0i>r0j，則表明第i個樣本比第j個樣本好。
由表5可得實驗結果：
r01>r02>r03>r04>r05>r06
所以，綜上所述，在該航班中，選擇A333號機型可獲得最小的噪聲值。
4 結束語
本文針對機場噪聲監測點數據集的特征，采用了灰色關聯度分析法對同一航班不同機型的歷史數據集進行了分析。最后采用國內某大型機場歷史噪聲數據集對其進行驗證，通過理論及實驗分析可得，采用灰色關聯度分析法選擇出的機型能夠最大限度地降低監測點的噪聲值。
參考文獻
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項目基金：
國家自然科學基金重點項目（61139002）；國家“863計劃”項目（2012AA063301）；中國民用航空局科技項目（MHRD201006、MHRD201101）；中央高?；究蒲袠I務費專項資金（3122013P013）。
作者簡介：
關鍵詞：聲環境自動檢測原則，技術先進性，測點優化
隨著城市建成區的擴大以及部分老點位已拆除，本次將重新選擇點位，現將聲環境自動監測系統所處監測點位的優化設置做如下分析：
1、城市聲環境自動監測系統所處監測點的優化依據
《城市環境噪聲測量方法》（GB T14623 - 93）附錄A 中提出了兩種城市聲環境監測方法：一種是“網格測量法”（密集測量點 ，空間分布好），另一種是“定點測量法”（連續測量時間 ，時間分布好）。通過這兩種監測方法都能得出城市聲環境的平均值，只要監測點位合理，這兩種監測統計結果均能反映聲環境質量。
2、城市聲環境自動監測系統布點原則
根據城市總體規劃，結合目前城市聲環境質量以及所處位置特征，再加上噪聲自動監測設備安裝所需條件，最終確定本市聲環境自動監測系統點位布設的基本原則：
（1）首先從全市考核管理角度考慮，環境噪聲監測點位的布設，應能反映各類聲環境功能區聲學環境狀況。
（2）其次，環境噪聲監測點位的選擇應考慮所在地的聲環境并具備有代表性，從經濟實用的角度分析，至少應滿足每個功能區有1個監測點位。
（3）噪聲源監測站點位的設置，以監控道路交通噪聲為重點，及時判斷城市主要噪聲源的類別。
（4）敏感點噪聲自動監測系統的布設，應盡可能設置在居住集中、人口密集的地區。
（5）聲環境自動監測點位的設置應充分考慮具有典型性和合理性，避免點位設置的過于集中或分散，以能夠反映全市各類功能區的要求
（6）站點位置長期穩定，盡可能少受干擾；所選測點前、后的噪聲等效聲級平均值差值一般要小于1.0dB（A）。
（7）環境噪聲監測點位還應充分考慮設備安裝要求，以及滿足監測技術規范中所規定的要求。
4、城市聲環境自動監測系統的技術先進性
噪聲自動監測系統具有強大的集成能力，具備噪聲實時數據傳輸與動態顯示、數據統計分布、自動生成各種統計報表等功能特點。系統一體化的結構設計，科學和規范的集成能力，確保了噪聲監測數據的有效性與準確性，為環境決策與執法提供科學依據。
5、噪聲自動監測系統可行性分析
噪聲自動監測系統由前端智能部分、數據管理中心等組成，整個系統能夠對噪聲進行實時監測，并且能夠將所監測的數據傳輸回系統數據處理中心對數據進行處理，所測數據能夠反映真實噪聲水平。
6、點位優化前后數據分析檢驗
新舊點位兩組監測值數據的顯著性檢驗順序：先進行F檢驗而后進行t檢驗。
7.1 F檢驗法是比較兩組數據的方差，以確定精密度之間有無顯著性差異，用統計量F表示，公式如下。
[F=S2大S2小] （1）
由表1可知，f1=4；f2=4。查F值表得F0.05，4，4 =6.39。
7.2 t檢驗用于兩組測定值的比較，用下列公式計算統計量t。
[t=|x1-x2|SR?n1n2n1+n2] （2）
[SR=（n1-1）S12+（n2-1）S22n1+n2-2] （3）
f=5+5-2=8。查t值表得t0.05，8=2.306。
各類功能區測點優化前、后監測結果分析
[功能區＼&標準偏差＼&F值＼&SR＼&平均值＼&t值＼&居民、文教區＼&舊＼&0.680＼&2.41＼&0.5718＼&52.7＼&0.553＼&新＼&0.438＼&52.9＼&商業中心區＼&舊＼&0.327＼&2.36＼&0.4243＼&57.9＼&0.745＼&新＼&0.503＼&57.7＼&工業集中區＼&舊＼&0.805＼&1.25＼&0.7632＼&59.9＼&0.000＼&新＼&0.719＼&59.9＼&交通干線兩側＼&舊＼&0.217＼&4.15＼&0.3479＼&62.8＼&0.909＼&新＼&0.442＼&63.0＼&]
各類功能區F
因此，總體水平之間無顯著性差異（顯著性水平為0.05，置信度為95%），偏差在允許的范圍內。
【關鍵詞】 建筑施工場界 噪聲類比數據 測算 使用
1適用建筑施工場界噪聲類比性數據的必要性
1.1 建筑施工噪聲監測有其局限性
建筑施工非穩態排放噪聲，實測數據受偶然性因素的影響大，也受監測條件、監測能力等方面的局限，場界噪聲的實際監測受以下四種情況所局限：
1.1.1《建筑施工場界噪聲測量方法》規定：“測量期間，各施工機械應處于正常運行狀態”。因此，在兩種情況下不具備監測條件：（1）開工前、施工期過后或施工階段過后無對象可測，事前申報沒有實測數據；（2）施工機械非正常運行時不能監測，即使監測，其數據也無效。例如，監測時主要聲源設備按正常施工應當開啟卻未開動、應當滿載卻為怠速等。
1.1.2 由于建筑施工的工況多變，約有半數以上工地的一次監測需要往返數次，每個建筑工地晝間至少測四次，夜間至少測三次（夜間測一次的時間為8小時），所屬區縣的監測能力和監督性監測成本都難以承受；
1.1.3 從理論上分析，相類似工地的施工期連續等效A聲級應當差異較小，但以往的實測情況表明，相類似工地20分鐘監測的等效A聲級結果差異較大，有些數據過高或過低，施工單位大多不能理解。
1.1.4 施工單位在知道環境檢查或噪聲監測后，往往有意降低機械設備的負載、檔次或干脆停掉大聲源。
1.2申報時只能使用實測以外數據
依照《環境噪聲污染防治法》第二十九條的規定和國家環保總局《關于排污費征收核定有關工作的通知》，建設或施工單位要在開工前15日內申報可能產生的噪聲值。由于在開工前不具備監測條件，噪聲也沒有物料衡算方法，只能使用類比數據或按照測算方法所得的數據進行申報。
1.3有利于規范排污費征收
由于環境監測與環境監察難以同步，建筑施工噪聲排污費除以實測數據計費以外，為減輕實測負擔，我省和外省市的建筑施工噪聲超標排污費征收均出現了多種非實測數據的計費方式：
1.按特征聲源與場界相應距離的噪聲值收費，先申報、核定，后計費收繳，比較規范、合理，是江蘇、河北、廣東等省推行的方法；2.按施工階段的超標噪聲測算值收費，程序規范，但數據的合理性稍欠；3.按面積計費，未經申報，明顯不規范；4.按費額倒推超標噪聲值申報后收費，協商收費不足取；5.申領《施工許可證》時按固定金額收費；6.其它。
在實測數據優先的原則之下，從基層的實際工作需要出發，使用類比監測數據更有利于將建筑施工噪聲超標排污費征收引導到規范、合理的軌道，。
1.4可減輕實測負擔
環境影響評價已大量使用類比數據，從河北、廣東等外省市的經驗作法和我省部分縣市區的工作實踐來看，類比監測數據在排污申報中使用不但可以體現公平，解決監測能力不足的問題，還可以較大幅度地降低執法成本。據預計，全省按每年實測2000個工地計算，每年可減少監督性監測時間1.4萬個工作日，減少外場人員0.6萬人次，節約費用約240萬元。
2適用建筑施工場界噪聲類比性數據使用的可行性
2.1 缺實測數據時可以使用測算方法數據核定
國務院《排污費征收使用管理條例》第九條規定：“具備監測條件的，按照國務院環境保護行政主管部門規定的監測方法進行核定；不具備監測條件的，按照國務院環境保護行政主管部門規定的物料衡算方法進行核定?！庇捎谑┕て趦染邆浔O測條件，其核定依據是“國務院環境保護行政主管部門規定的監測方法”。因此，只要符合國家規定的監測方法，施工期內的監督性監測數據、委托性監測數據、審核后的申報監測數據等均可用于核定。
施工期內缺實測數據的，根據1999年國家環?？偩帧段廴驹幢O測管理辦法》第五條、第十三條的規定，環保部門可要求施工單位委托監測，也可進行不定期監督性監測。施工單位若不按要求進行委托監測，在施工階段過后，由于不具備上一階段的監測條件，環保部門可以按照測算方法數據核定上一階段的噪聲值。施工期過后缺實測數據的（比較常見），由于不具備監測條件，和申報時一樣，只能使用類比數據或測算數據核定。
2.2 相對合理和公平
按照我省建筑施工場地的現場分析，除裝修階段以外，大部分的施工機械在平整、空曠的室外施工，場界與聲源之間存在聲屏障的情況極少，建筑施工場界中陣發性噪聲或偶然性噪聲、聲源數量、聲源時間特性、聲屏障、空氣吸收等方面的影響雖然比較復雜，但其影響的程度有限。在大部分的情況下，建筑施工場界以聲源強度、幾何發散衰減和反射聲迭加情況為主構成。在舍棄掉一些難以預計的因素之后，以聲源強度、幾何發散和反射聲的實地測試為基礎，以一定的誤差為代價，相對準確地測算建筑施工場界噪聲值是既可行也合理。雖然類比性監測數據并沒有精確地表達建筑施工場界實地的噪聲值，也不是排污系數，但其作用和特點與排污系數相類似，有其簡便經濟性和直觀的可比尺度，對許多排污者來說，他們感覺比較公平。
3類比性數據測算方法分析
影響建筑施工場界噪聲值的因素較多，可分為以下7類：(1)聲源強度；（2）聲源數量；（3）聲源位置；（4）聲源的持續時間或間歇時間；（5）噪聲傳播情況；（6）消聲或隔聲措施；（7）陣發性噪聲或偶然性噪聲，如，進出車輛噪聲、敲打噪聲、裝卸噪聲等等，以上因素交互作用形成建筑施工地的半自由聲場。由上述可見，構成施工場界噪聲變化的因素眾多、情況復雜，在通常情況下不可能計算施工場界的實際噪聲值，必須以聲源特性、傳播特性和實測為基礎，對測算方法進行簡化。
3.1 建筑施工場界噪聲聲源特性
在連續開機并處于定置的情況下，攪拌機、混凝土振動器、鉆機、靜壓樁機、風鎬、備用發電機、泵車等設備的噪聲視為穩態噪聲；挖掘機、裝載機、自卸車等設備的噪聲可視同為周期性噪聲（5分鐘以下的短周期），上述聲源均有特定的源強。
在建筑施工中，除攪拌機位置相對固定以外，大部分聲源設備隨著施工位置的改變在施工區域內和建筑樓層最高高度以下移動；鉆機、靜壓樁機一般為連續開機，挖掘機在大部分時間內為持續工作，攪拌機既有連續運轉也有時開時停，混凝土振動器、沖擊鉆的持續開機時間大部分在5分鐘以下，電刨、鋸石機通常為瞬間噪聲。
3.2 建筑施工場界噪聲傳播特性
影響建筑施工聲源傳播過程中聲能量增減的因素有：幾何發散、其它聲源的干擾、反射迭加、聲屏障、空氣吸收、綠化林帶、以及大氣非均勻性和地面效應引起的附加衰減等。在建筑施工噪聲實測過程中，由于測點傳聲器高于圍墻，測量期間無雨、無雪、風速小于5m/s，也不存在綠化林帶和草地、灌木等軟地面覆蓋，因此，綠化林帶、大氣非均勻性、地面效應等影響較??；空氣吸收的影響存在，但由于建筑施工主要聲源與場界的距離通常小于50m-100m、相對濕度70%以上、頻譜多為中低頻率，因而空氣吸收的影響較小，因此，建筑施工噪聲傳播中的附加衰減、空氣吸收等影響可以不需要考慮。根據現場實測的分析，幾何發散是建筑施工噪聲傳播衰減的主要因素。同時，由于實測與測算時所選擇的空間均為空曠之處，大部分地面較為平整、堅硬，反射聲迭加引起聲級增高的影響亦比較明顯，由于地面反射聲的疊加，距離每增加一倍，等效A聲級實際衰減為3.5--5dB；在聲源數量較少的情況下，其它聲源有3分貝以下的干擾，測點選取若避開其它聲源或相距一定距離，聲源干擾的影響可以顯著減少；測點若選取在空曠之處，則聲屏障的影響顯然也可以不需要考慮。
3.3 測算方法優化
根據上述聲源特性、傳播特性，按以下方法對建筑施工噪聲類比數據進行測算。
3.3.1 建筑施工中的陣發性噪聲或偶然性噪聲影響難以預計，但由于測算指標為20分鐘的等效A聲級，測試時間較長，其影響在大多數的情況下不是很大，測算時簡化掉；
3.3.2 建筑施工地一般沒有消聲或隔聲措施，但有可能存在聲屏障和反射體，如在空曠之處測試，聲屏障、繞射影響可以忽略，反射增量則可通過計算進行修正。因此，測算以空曠之處的噪聲傳播為基本條件；
3.3.3 聲源之間存在屏蔽現象，并且聲源數量的影響可通過施工的實際情況進行迭加計算獲得，因此，測算時聲源一般按單個聲源予以簡化。
3.3.4 聲源的時間特性影響則以其20分鐘內的持續性加以考慮，方法是通過選擇持續性超過20分鐘的聲源設備作為特征聲源，以此將聲源間歇性的情況加以排除。
3.3.5 綜合上述情況，建筑施工場界噪聲值測算以聲源強度、聲源位置、噪聲傳播情況等三項因素為主要對象。聲功率的測試是研究和確定聲源強度的主要方法，但由于在建筑施工地不具備現場定置條件，難以對聲源聲功率進行測試。因此，聲源強度選用間接測試和推算的方法進行確定（僅作為參考）。
3.3.6 我省建筑施工噪聲傳播聲能量的增減以幾何發散衰減和反射聲迭加為主，按照無指向性點聲源衰減基本關系，用實測數據對k值進行修正，并選擇代表性測點數據對各距離點的噪聲進行計算。
4建筑施工噪聲類比數據的實測和計算
4.1 實測方案
4.1.1 測試項目：主要聲源設備連續等效A聲級的距離衰減。
4.1.2測試聲源：在現場觀察的基礎上，選擇噪聲最大、負載大于70%、持續作業或周期性持續作業的特征聲源進行測試，并同時了解聲源設備的功率或型號。
4.1.3 測試方法:在距離聲源5m、10m、20m、30m、40m空曠處的同一側設置2-3個測點同時監測，各測點在同一條直線上。由于大部分特征聲源有位移，且為穩態或周期性噪聲，為使測點的距離較為準確，測試時間一般控制在1-5分鐘；為避開干擾，測點盡量避開其它聲源或與之相距一定距離的位置上。測量儀器、氣象條件均依照GB12524--90《建筑施工場界噪聲測量方法》的規定進行測試。
4.1.4 代表性實測數據篩選
根據實測結果及建筑施工機械設備種類和使用狀況的調查，按以下原則選擇具有代表性的典型數據：（1）.不同距離的測點數據按最近點抽樣；（2）常用且類型、型號、功率相近設備的噪聲水平差異較小，其相同工況的代表性設備按噪聲水平略高的選擇；（3）設備類型、型號、功率相近，但由于工況不同而噪聲水平差異較大的，就高不就低；（4）不常見或功率比常規大許多的篩選掉。
4.2 聲功率及不同距離測點等效A聲級的計算
當聲波波長比聲源尺寸大得多或是預測點離開聲源的距離比聲源本身尺寸大得多時，聲源可當作點聲源處理，等效點聲源位置在聲源本身的中心。各種機械設備、單輛汽車、單架飛機等均可簡化為點聲源。建筑施工機械在地面時處于半自由聲場中，在高樓時處于自由聲場中。
4.2.1 無指向性點聲源衰減基本公式:
（1）若已知r0處聲級，則r處聲級：L(r)= L(r0)-klg(r/r0)
式中L(r)、L(r0)分別是r、r0處的聲級, k為無量綱修正系數（10-20之間）。
（2）若已知點聲源聲功率，則r處聲級：
自由聲場-------- LP=LW -klgr-11
半自由聲場------ LP=LW -klgr-8
Lp-p點A聲級， LW---聲源聲功率，r--聲源與p點距離。
(3)若測點1，2與聲源的距離分別為r1、r2，則衰減量為:
當K=20，即噪聲的傳播僅考慮幾何發散時，由 r1至 r2的聲壓級衰減量為距離每增加一倍，聲壓級衰減6dB。
4.2.2 k值修正：
按照L=k lg（r1/r2）, k=L/lg（r2/r1）L---為衰減量，對聲源衰減基本公式的k值進行修正，有多個實測工地時則對聲源設備在各工地的k值算數平均。
4.3實例：
2006年上半年，福建省環境監測中心站和部分設區市監測站對50多個工地的聲源噪聲情況進行了布點測試，結果見表1。表1福建省部分建筑施工機械聲源設備k值修正均值
說明：1.當k值>20時取20，k值
依照點聲源衰減基本公式、聲源設備k值和建筑施工機械設備代表性實測數據，不同距離測點的連續等效A聲級測定結果見表2。
5建筑施工噪聲類比數據的使用
5.1 方便排污者申報
類比性實測數據的分類須界定簡單、明確，無須計算即可找到相應的噪聲值，可為排污者履行申報法律義務提供便利，是一種可操作性好的申報方法。
5.2 從程序上保證其合法性
建筑施工噪聲超標排污費要嚴格按程序征收，應當是先申報、核定，后計費收繳。因此，類比性實測數據必須由排污者填報后再核定，并在核定通知和排污者確認之后計費。
5.3 嚴格按超標分貝值計費
按照國家《排污費征收標準管理辦法》的規定，噪聲超標排污費按超標分貝值計征。為避免出現收費不規范的現象，類比性實測數據的使用要更加強調按分貝值計征。
5.4 實測數據優先
類比性實測數據必須是在實測數據缺乏的情況下使用，它是一種補充性方法和間接使用途徑。有異議的，應允許施工單位按委托性監測數據申報。
關鍵詞：噪聲 監測 預測 防治
Stract：Analysis of the causes of traffic noise, monitoring methods and prediction models. And based on the proposed measures to reduce noise pollution.
Keywords：noisemonitoringpredictioncontrol
近年來，公路交通事業的發展，帶動了所經地區的經濟快速發展，交通運輸與經濟的發展起到了相互支持、相互推動的作用。隨著公路的通車里程、車流量和行駛車速的與日俱增，公路交通噪聲污染對沿線居民正常生活、工作、學習、休息環境的干擾程度和范圍也隨之加劇和擴大。公路交通噪聲污染已經逐漸變成沿線居民最為關注的環境污染問題。
1 交通噪聲的產生及危害
隨著汽車數量的增加，公路交通噪聲污染已經逐漸變成沿線居民最為關注的環境污染問題。交通噪聲主要由以下幾種原因造成【1】：(1)汽車動力系統的噪聲，即汽車發動機的進氣口、廢氣排171、風扇等產生的噪聲；(2)汽車車廂、配件、貨物在汽車行駛中碰撞、摩擦引起的噪聲；(3)輪胎與路面的接觸噪聲。汽車低速行駛時，主要是發動機噪聲，隨著車速的提高和載重量的增加，輪胎與路面接觸噪聲隨之提高；(4)汽車鳴笛的噪聲。
交通噪聲干擾人們的正常生活和休息，嚴重時甚至影響人們的身體健康【2】。如引起心血管疾病、內分泌疾病等。噪聲可使學習工作效率降低、產品質量下降，在特定條件下甚至成為社會不穩定的因素之一。另外，交通噪聲還會影響到公路沿線的經濟發展。例如，交通噪聲影響嚴重的房地產、工廠、商廈等的經濟效益和生產效益都有不同程度的下降，噪聲還直接影響到公路周圍的土地價值。有資料表明：交通噪聲每升高1分貝，土地的價格就會下降0．08％ 一I．26％ ，平均0．9％左右。反過來說，將交通噪聲水平降低1分貝，則相當于沿線土地增值0．9％ ，對于土地批租來說，這是一個可觀的數值。
2 交通噪聲的監測
2．1高速公路交通噪聲驗收監測的監測和評價方法【3】
(1)監測點位：在公路兩側距路肩小于或等于200m范圍內選取至少5個有代表性的噪聲敏感區域分別進行監測：在垂直方向距路肩20m、40m、60m、80m、120m 設點進行衰減測量；在聲屏障保護的敏感建筑物戶外1m處布設觀測點位進行聲屏障的降噪效果測量；選擇車流量有代表性的路段，在距高速公路路肩60m、高度大于1．2m 范圍內布設24h連續測量點位。
(2)監測因子 、、 、 、 ，24h連續測量還包括 、 、 。
(3)監測頻次：噪聲敏感區域和噪聲衰減量連續測量2d，每天測量4次，晝夜間各2次，分別在車流量平均時段和高峰時段測量，每次測量20mim ；24h連續交通噪聲測量每小時測量1次，每次測量不少于2Omin，連續測量2d。
(4)評價方法：沒有明確的評價方法，主要提到用相應的國家地方標準值、設施的設計值和總量控制指標進行分析評價，出現超標的或不符合指標的，分析具體原因。
2．2聲環境功能區高速公路交通噪聲監測和評價方法
(1)監測點位．根據新實施的《聲環境質量標》(GB3096―2008)的規定，監測點位設于4類區內第一排噪聲敏感建筑物戶外，交通噪聲空間分布的可能最大處，設點在距墻壁或窗戶1 m 處，距地面1 2m 以上。
(2)監測因子 、、 、 、、 、 。
(3)監測頻次：每次至少進行一晝夜24h的連續監測，避開節假日和非正常工作日進行監測。
(4)評價方法：各測點測量結果獨立評價，以晝問等效聲級La和夜間等效聲級Ln作為評價各測點聲環境質量是否達標。一個功能區有多個測點的，應按點次分別統計晝夜間的達標率。
2．3 普查監測中高速公路交通噪聲的監測和評價方法
(1)監測點位．
根據新實施的《聲環境質量標》(GB3096―2008)的規定，在第一排噪聲敏感建筑物戶外選擇一個測點進行噪聲監測，避開入口的噪聲干擾。設點在距墻壁或窗戶1m 處，距地面1．2m 以上。
(2)監測因子： 、、 、 、、 、 。
(3)監測頻次：晝夜各測量不低于密度2Omin值，避開節假日和非正常工作日進行監測。
(4)評價方法 按路段長度進行加權算術平均，以此得出某條交通干線兩側4類聲環境功能區的環境噪聲平均值。
3 交通噪聲的預測
公路交通噪聲預測計算中，目前常用的是美國聯邦公路局開發的FHWA噪聲預測模型它的表達式是：
式中，
――第i類車型車流在接受點的小時等效聲級， dB(A)；
―第i類車輛在參照點的能量平均輻射聲級， dB(A)；
―對應觀察時段 T在觀察點處i類車輛通過的數量，輛；
T―觀察時段或計算等效聲級的時間段(常取為lh)，h；
r0一測試Loi的參照距離，美國為15m，我國為7．5m；
Vi―第i類車輛的平均車速， m／h；如單位采用km／h，則式(1)的右邊需一30；
r一為行車道中心線至預測點的距離，m；
a―地面覆蓋系數，取決于現場地面條件，硬地面(忽略地表吸收衰減)時a =0，軟
地面(計入地表吸收衰減)時a =0．5
而此模式的條件是測試Loi的參照距離為15m。而我國一般選取7.5m。如果對預測模式不加修訂會引起不容忽視的誤差。對此，我國學者趙劍強教授給出了預測模式的精確表達式。此模式可以滿足在混合地面條件下對交通噪聲的有效預測【4】。
式中，
――第i類車型車流在接受點的小時等效聲級， dB(A)；
―第i類車輛在參照點的能量平均輻射聲級， dB(A)；
―對應觀察時段 T在觀察點處i類車輛通過的數量，輛；
T―觀察時段或計算等效聲級的時間段(常取為lh)，h；
r0一測試Loi的參照距離，美國為15m，我國為7．5m；
r1一硬地面邊界到路中心線的距離;
Vi―第i類車輛的平均車速， m／h；如單位采用km／h，則式(1)的右邊需一30；
r一為行車道中心線至預測點的距離，m；
a―地面覆蓋系數，取決于現場地面條件，硬地面(忽略地表吸收衰減)時a =0，軟
地面(計入地表吸收衰減)時a =0．5
4 交通噪聲的預防
4．1合理選線
在高速公路選線時，盡量避讓環境噪聲敏感點，使需保護的環境噪聲敏感建筑物所處地少受高速公路交通噪聲污染。修建高速公路隧道或低塹高速公路為降低高速公路交通噪聲污染，在地勢有條件的情況下可以采用修建高速公路隧道或低塹高速公路的方法【5】。
4．2降噪路面
對于中小型汽車，隨著行駛速度的提高，輪胎噪聲在汽車產生噪聲中的比例越來越大，因此修筑降噪路面對于控制交通噪聲具有重要的實際意義。所謂降噪路面，也稱多空隙瀝青路面，又稱為透水(或排水)瀝青路面。它是在普通的瀝青路面或水泥混凝土路面結構層上鋪筑一層具有很高空隙率的瀝青混合料，其空隙率通常在15～25％之間，有的甚至高達30％。目前國內外發現具有降噪效果的瀝青路面有：多孔性瀝青路面、超薄磨耗層瀝青路面、橡膠瀝青路面、SMA路面等【6】。國外研究資料表明，根據表面層厚度、使用時間、使用條件及養護狀況的不同，與普通的瀝青混凝土路面相比，此種路面可降低交通噪聲3-8dB。該方法的優點是：由于混合料孔隙率高．不但能降低噪聲，還能提高排水性能，在雨天能提高行駛的安全性。局限性是：耐久性差，集料、粘結料要求高，使用一段時間后，孔隙易被堵塞。
4．3種植降噪綠化林帶
樹木及綠化植物形成的綠帶，能有效降低噪聲。在公路兩側植樹綠化，是防治交通噪聲的有效措施之一。選擇合適樹種、植株的密度、植被的寬度，可以達到吸納聲波．降低噪聲的作用。同時綠化林帶還可以起到吸收二氧化碳及有害氣體、吸附微塵的作用，能改善小氣候，防止空氣污染，截留公路排水、防眩和美化環境等作用。根據有關研究資料表明，當綠化林帶寬度大于10m時，可降低交通噪聲4―5dB。這是因為投射到植物葉片上的聲能74％被反射到各個方向，26％被葉片的微震所消耗。噪聲的降低與林帶的寬度、高度、位置、配置方式以及植物種類都有密切關系。該方法的優點是：生態效益明顯。局限性是：占地較多，早期降噪效果不顯著。
4．4聲屏障技術
采用構筑聲屏障的方式來降低公路交通噪聲是目前應用比較廣泛的降噪方式。聲屏障降噪主要是通過聲屏障材料對聲波進行吸收、反射等一系列物理反應來降低噪音，據測試采用聲屏障降噪效果可達10dB以上。已建成的貴黃公路聲屏障長約800m， 高約3．5m．吸聲系數=O．572。經貴州省環境監測中心站驗收測試，屏障的減嗓量為10．5dBA，被保護對象―貴州工學院圖書館的晝夜間環境噪聲低于50dBA (國家標準)．完全達到了設計目標．取得了重大的環境效益【7】。
聲屏障按其結構外形可分為：直壁式、圓弧式；按降噪方式可分為：吸收型、反射型、吸收一反射復合型：按其材質可分為：輕質復合材料、圬工材料等等。由于聲屏障的類型各異，所以在降噪效果、造價、景觀方面各有特點。因此，在選用聲屏障時，應根據受聲點的敏感程度、當地的經濟狀況、自然環境來合理選擇適用的聲屏障類型。該方法的優點是節約土地，降噪效果比較明顯。局限性是：長距離的聲屏障使行車有壓抑及單調的感覺，造價較高，如使用透明材料，又易發生眩目和反光現象，同時還要經常清洗【8】。
【關鍵詞】萬畝果園;聲環境;現狀;控制;對策
萬畝果園被譽為廣州的“南肺”，位于廣州市中心城區海珠區的東南部，東起珠江后航道、西至廣州大道南、北起黃埔涌、南至廣州救撈局基地，果樹種植面積約為1.09萬畝，對調節城市氣候、凈化城區空氣、調控城市水體、改善城區生態環境都具有極其重要的意義。本研究根據萬畝果園保護區區劃、果園濕地擬征地范圍以及《聲環境質量標準》、聲環境影響評價導則及相關規范，選取果園保護區內具有代表性的廣州大道南、新光快速路、華南快速干線、新中路以及南環高速等的主要交通干線，開展了對萬畝果園區域內交通干線噪聲的監測。
一、監測內容與方法
（一）代表性測點24h連續監測
在新路、新光快速、南環高速路肩0.2m處以及華南快速高架段路邊線20米處各設1個24小時連續監測點。
1.新路晝間噪聲等效聲級介于75.6～ 79.6dB（A），晝間最大測值出現在9：00-10：00之間;夜間交通噪聲噪聲等效聲級值為72.8～ 76.7dB（A），噪聲最大值出現5：00-6：00和22：00-23：00時段。
2.南環高速晝間等效聲級介于78.1～ 84.9dB（A）之間，晝間最大測值出現在13：00-14：00的午間時段;夜間噪聲等效聲級值為75.0～78.7dB（A），最大值出現在夜間22：00-23：00之間。
3.新光快速晝間等效聲級介于77.8～ 80.9dB（A）之間，晝間最大測值出現在10：00-11：00的午間時段;夜間噪聲等效聲級值為73.4～77.6dB（A），最大值出現在夜間22：00-23：00時段。
4.華南快速因為高架路，其路邊線的噪聲測值遠較其余道路地面段的要低，晝間等效聲級介于58.7～63.5dB（A）之間，最大值出現在晝間18：00-19：00之間。夜間交通噪聲等效聲級為52.1～59.1dB（A）之間，最大值出現在夜間22：00-23：00之間。
（二）代表性斷面水平衰減監測
1.新路斷面的晝間1類區邊界（距路肩40m）噪聲值基本在65dB（A）左右，超過1類標準值約10dB（A），晝間海珠湖斷面180m測點可符合（GB3096-2008）1類標準，但龍潭斷面因位于華快與新路的交叉位置，180m測點同時受華快及新路交通噪聲的共同影響，未能滿足（GB3096-2008）1類標準。夜間兩斷面距離路肩180m范圍內的區域均超過《聲環境質量標準》（GB3096-2008）1類區的限值要求。
2.南環高速斷面晝間1類區邊界（距路肩40m）的噪聲值在60-66dB（A）之間，超過1類標準值約5-11dB（A），晝間測值180m以外可達1類聲環境功能區要求。夜間距離路肩180m范圍內的區域均超過《聲環境質量標準》（GB3096-2008）的標準限值。
3.新光快速地面段斷面晝間距離路肩60m處基本達到《聲環境質量標準》（GB3096-2008）的1類標準限值。晝間1類區邊界（距路肩40m）的噪聲值介于55.9～57.1dB（A），超過（GB3096-2008）1類標準值約1-7dB（A）。夜間距離路肩180m范圍內的區域均超過《聲環境質量標準》（GB3096-2008）的標準限值，180m處監測點最大值超過（GB3096-2008）的1類標準限值約7.4dB（A）。
4.新光快速高架段斷面晝間1類區邊界（距路肩40m）的噪聲值介于59.1～64.6dB（A），超過（GB3096-2008）1類標準值約4～10dB（A），晝間180m范圍內均未能滿足（GB3096-2008）1類標準要求。夜間距離路肩180m范圍內的區域超過《聲環境質量標準》（GB3096-2008）的標準限值，180m處監測最大值為57.7dB（A），超過《聲環境質量標準》（GB3096-2008）的1類標準限值的12.7dB（A）。
5.華南快速干線因華南快速為高架路的原因，在噪聲隨水平距離遞增的衰減規律上，隨距離遞增的噪聲衰減是不明顯的，基本上所有監測時段均在40m處測點出現測值較前一測點（20m處）增高的現象，而在60m以外噪聲值基本不隨距離的遞增而形成衰減。
華南快速斷面晝間距離路肩180m范圍內均超過（GB3096-2008）1類標準限值，晝間1類區邊界（距路肩40m）的噪聲值介于60～63dB（A），超過（GB3096-2008）1類標準值約5-8dB（A）。夜間距離路肩180m范圍內的區域均超過《聲環境質量標準》（GB3096-2008）的標準限值，180m處監測最大值《聲環境質量標準》（GB3096-2008）的1類標準限值的8.6dB（A）。
（三）降噪措施效果對比監測
我們在新路及南環高速各設置了一個降噪措施效果對比監測點。
1.新路海珠湖綠化隔聲降噪效果：有綠化帶防護措施下，距路肩10～40m范圍內對道路交通噪聲晝間時段降噪值達到2.1～5.0dB（A），夜間時段降噪值達到2.4～5.7dB（A），綠化帶有一定的降噪效果。
2.南環高速三出口處隔聲屏障的隔聲降噪效果：有隔聲屏障防護措施下，距路肩40m范圍內對道路交通噪聲降噪值達到12.0dB（A），距離路肩50m處較無聲屏障降低9.7dB（A），降噪效果明顯。
（四）聲環境背景值監測
在石榴崗涌南側的龍潭果樹公園內設置1個測點進行聲環境背景值監測，它與周圍的交通干線距離基本在500米以上，不受道路交通噪聲和其它生活、工業等噪聲的影響，可較好地反映萬畝果園保護區的聲環境背景狀況。連續2天，每天24小時連續監測。
二、監測結果分析與對策
24h連續監測結果表明，路邊線測點處晝、夜間噪聲值由大至小排列為南環快速新光快速新路華南快速，基本與道路車流量、車速以及道路情況（是否為高架）有較一致的關聯性。
代表性斷面水平衰減監測結果表明，雖然水平方向上噪聲值隨距路面距離的增大而衰減，但晝夜間均很難達到《聲環境質量標準》（GB3096-2008）的1類標準，需要采取措施才能降低其噪聲值。
降噪措施效果對比監測表明，受果園保護區的場地限制，大部分的斷面測點受到果園保護區內植物對交通噪聲的阻隔衰減影響，雖有一定的降噪效果，仍無法滿足距離道路路肩40m以外區域達到1類區聲環境質量標準的降噪要求。
我校施行學分制以來，環境噪聲控制工程課程的授課時數減少。我們基于教材，基于學生的基礎，系統、完整地講授整個知識體系。環境噪聲控制工程是一門獨立的環境工程專業課，主要論述聲環境影響評價與控制的基本原理、方法和措施。課程中的部分知識點在大學物理、環保概論、環境工程學、環境監測、環境影響評價等課程中已經學習過。鑒于部分內容的重疊，我們在設計本課程的教學內容時，要充分利用這一有利條件，合理安排學時，更要保持本課程教學內容的完整性和系統性，突出本課程的重點和特色，構建全面的環境噪聲控制工程知識框架。
2及時更新標準和法規
雖然毛東興等主編的環境噪聲控制工程(第二版)出版時已經更新了相關規范和標準。至今，有些內容應經過時。我們通過國家環境保護部網站等途徑及時了解國內噪聲管理法規、標準等的發展動態，及時更新教材中過時的內容，使講授的內容與實際應用和發展趨勢的關系更加緊密。如我們及時用國家標準《建筑施工廠界環境噪聲排放標準》(GB12523－2011)代替了教材中采用的過時的國家標準《建筑施工廠界噪聲限值》(GB12523－90)和《建筑施工廠界噪聲測量方法》(GB12524－90)。又如及時采用國家環境保護標準《環境噪聲監測技術規范城市聲環境常規監測》(HJ640－2012)和《環境噪聲與振動控制工程技術導則》(HJ－2034－2013)。
3合理安排教學內容
毛東興等主編的《環境噪聲控制工程》(高等教育出版社，2010)噪聲源的測量為第三章，而環境噪聲與振動的評價及測量方法為第四章。以噪聲這部分為例，我們對上述內容的授課順序做了如下調整:噪聲的評價量、評價標準和法規、測量儀器、環境噪聲測量方法。這樣的教學安排是基于先是評價量的提出，才會有測量儀器的研制，這樣也有利于學生理解教材51頁聲級計工作原理框圖中的計權網絡。因為相關內容已經在噪聲的評價量這一節中詳細講解。
4參考國外教材
通過參考國外教材，可以掌握國內外環境噪聲控制工程教學內容的差異以及了解環境噪聲控制領域的國外發展動態。我校環境工程專業本科生基礎英語扎實，四級、六級通過率高，而在專業英語方面有欠缺。為了讓學生在本科階段，接觸專業外語，我們把專業外語的學習貫穿在專業課程的講授過程中。以國內教材為基礎，系統講授專業知識，適當選用DaVidA.Bies等主編的《EngineeringNoiseControlTheoryandPractice》(SponPress，2009)相關內容，作為本科生課外閱讀材料，達到既鞏固專業知識，又促進專業英語的學習。近年來的實踐表明，這一教學方法比專門學習專業外語效果更好。
5豐富實驗教學
我校的環境噪聲控制工程教學，側重理論講授，較少展現應用性和實踐性的課程特色，僅有的噪聲實驗主要是聲級計的使用以及交通噪聲的監測，是環境監測實驗課程的一部分內容，至今還沒有獨立開設環境噪聲控制工程實驗。需要增加的實驗教學內容有:城市區域環境噪聲監測、工業企業廠界噪聲監測、建筑施工場界噪聲監測、工業設備噪聲的測量、噪聲頻譜分析實驗、駐波管法吸聲材料垂直入射吸聲系數的測量、道路聲屏障插入損失的測量。
6結語
