RU2780309C1 - Method and system for automated monitoring of the equivalent sound level - Google Patents

Method and system for automated monitoring of the equivalent sound level Download PDF

Info

Publication number
RU2780309C1
RU2780309C1 RU2021126796A RU2021126796A RU2780309C1 RU 2780309 C1 RU2780309 C1 RU 2780309C1 RU 2021126796 A RU2021126796 A RU 2021126796A RU 2021126796 A RU2021126796 A RU 2021126796A RU 2780309 C1 RU2780309 C1 RU 2780309C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sound level
data
sound
level meters
noise
Prior art date
Application number
RU2021126796A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Вишняков
Юрий Владимирович Куриленко
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Экофизика"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Экофизика" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Экофизика"
Application granted granted Critical
Publication of RU2780309C1 publication Critical patent/RU2780309C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measuring.
SUBSTANCE: invention relates to the field of metrology, in particular, to means of measuring noise. Method includes selecting a point characteristic by noise level; obtaining data by means of at least three noise meters distanced from each other by no more than 3 values of the sound wavelength at frequency of 1,000 Hz in an aerial environment under normal conditions at a given time pitch; transmitting telemetry data packets marked with time reference tags; obtaining an equivalent sound level at each stage, analysing and storing the data. The system comprises noise meters placed as described above on a support rack; wherein each noise meter includes a microphone linked with a digital processing unit configured to ensure the marking of telemetry data packets with time reference tags, and a data interface to an external computer network and the Internet; the outputs of the digital processing units are linked with the inputs of the data transmission tool linked with a data processing and storage tool via cable or wireless connection, wherein said data processing and storage tool constitutes a computer equipped with a software tool for calculating the equivalent sound level.
EFFECT: expanded range of technical means of automated monitoring of the equivalent sound level, ensuring full time coverage of the process characteristics of operation of a "noise-producing object", reliability, and monitoring cost reduction.
19 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к автоматическим контрольно-измерительным средствам мониторинга шума, шумового загрязнения территории, воздействия шума на население, в частности контроля шумового воздействия строительных площадок на окружающую жилую застройку.The invention relates to the field of instrumentation, and in particular to automatic control and measuring means for monitoring noise, noise pollution of the territory, the impact of noise on the population, in particular the control of the noise impact of construction sites on the surrounding residential area.

Способ обеспечивает определение общей акустической ситуации в заданном месте (в определенной местности) и используется для определения уровня шума в разные периоды времени (отрезки времени, части суток). Может быть использован при осуществлении контроля уровня шума на границе жилой застройки, определении соответствия санитарным нормам. Система обеспечивает осуществление предложенного способа.The method provides for determining the general acoustic situation in a given place (in a certain area) and is used to determine the noise level in different periods of time (time intervals, parts of a day). It can be used to control the noise level at the border of residential development, to determine compliance with sanitary standards. The system ensures the implementation of the proposed method.

Известен способ выборочного мониторинга в режиме реального времени и картирования шума окружающей среды и устройство для его осуществления по патенту США № US 2015110276. Способ включает в себя расстановку станций мониторинга шума в специально выбранных контрольных точках, передачу данных в пункт обработки и осуществление построения карты шума с выбором вклада конкретных источников. Устройство содержит калиброванные приборы - сенсоры, осуществляющие мониторинг отдельных источников шума, средства передачи информации и вычислительный модуль. Недостатком данного способа является необходимость выявления каждого источника и использование для него отдельного измерительного прибора и создание в результате измерений шумовой картины только от вклада определенных отдельных источников шума.A known method of selective monitoring in real time and mapping of environmental noise and a device for its implementation according to US patent No. US 2015110276. selection of the contribution of specific sources. The device contains calibrated devices - sensors that monitor individual noise sources, information transmission means and a computing module. The disadvantage of this method is the need to identify each source and use a separate measuring device for it and, as a result of measurements, create a noise pattern only from the contribution of certain individual noise sources.

Известен способ определения уровня шума по патенту РФ №2534812, включающий выбор характерных точек, расчет уровня шума в характерных по уровню шума точках, длительное измерение шума с целью выявления характерных режимов работы источника в двух точках - у источника и вдали, и получение поправки для уточненного расчета. Однако известный способ не обеспечивает возможности постоянного мониторинга заданной территории.A known method for determining the noise level according to the patent of the Russian Federation No. 2534812, including the selection of characteristic points, the calculation of the noise level at the points characteristic of the noise level, a long-term noise measurement in order to identify the characteristic operating modes of the source at two points - at the source and far, and obtaining an amendment for the refined calculation. However, the known method does not provide the possibility of continuous monitoring of a given territory.

Наиболее близким к предложенному изобретению является способ анализа уровня шума по патенту США US 2003204381, включающий получение данных посредством измерительного прибора, передачу и обработку сигнала в течение довольно длительного времени. Способ осуществляется системой регистрации и анализа уровня шума окружающей среды. Система способна производить выборку, обработку и сохранение значений 1-секундного эквивалентного уровня звука в течение ограниченного двумя неделями времени. Недостатком способа и системы является ограниченность измерений по времени двумя неделями, сложность системы и высокая стоимость оборудования для мониторинга. Также недостатком способа является отсутствие действий по проверке данных измерения, и невозможность выделения тонального и импульсного шума.Closest to the proposed invention is a method for analyzing the noise level according to US patent US 2003204381, including data acquisition by means of a measuring device, signal transmission and processing for quite a long time. The method is carried out by a system for recording and analyzing the level of environmental noise. The system is capable of sampling, processing and storing 1-second equivalent sound level values for a limited time of two weeks. The disadvantage of the method and the system is the limited time measurements of two weeks, the complexity of the system and the high cost of monitoring equipment. Also, the disadvantage of this method is the lack of actions to verify the measurement data, and the impossibility of extracting tonal and impulse noise.

Задачей изобретения является создание способа и системы для качественного мониторинга шумового воздействия «объекта, производящего шум» на окружающие «объекты/жилую застройку» с исключением возможности фальсификации информации с «подгонкой» под существующие нормы и правила и обеспечением подтверждения правильности результатов.The objective of the invention is to create a method and system for qualitative monitoring of the noise impact of a "noise-producing object" on the surrounding "objects / residential development" with the exception of the possibility of falsifying information with "fitting" to existing norms and rules and ensuring the confirmation of the correctness of the results.

Техническим результатом от использования изобретения является расширение арсенала технических средств автоматизированного мониторинга эквивалентного уровня звука, обеспечивающее полный временной охват технологических особенностей работы «объекта, производящего шум», надежность и снижение затрат на мониторинг.The technical result from the use of the invention is the expansion of the arsenal of technical means for automated monitoring of the equivalent sound level, providing full temporal coverage of the technological features of the "object that produces noise", reliability and reduced monitoring costs.

Указанный технический результат достигается тем, что автоматизированный мониторинг эквивалентного уровня шума осуществляют способом, включающим выбор характерной по уровню шума точки, получение данных с помощью средств измерения звукового давления, передачу, обработку, анализ и сохранение данных. В выбранной характерной точке получают данные от, по меньшей мере, трех шумомеров, размещенных на расстоянии друг от друга не более 3 значений длины звуковой волны частоты 1000 Гц в воздушной среде при нормальных условиях, выполненных с обеспечением непрерывного подогрева и поддержания работоспособности при перепадах температур, от каждого шумомера с заданным временным шагом получают пакеты телеметрических данных, пакеты маркируют метками единого для всех средств измерения времени, и пакеты передают на удаленную ЭВМ, где эквивалентный уровень звука на каждом шаге получают как величинуThe specified technical result is achieved by the fact that automated monitoring of the equivalent noise level is carried out by a method including the selection of a point characteristic of the noise level, obtaining data using sound pressure measuring instruments, transmitting, processing, analyzing and storing data. At the selected characteristic point, data are obtained from at least three sound level meters located at a distance from each other of no more than 3 values of the wavelength of a sound wave at a frequency of 1000 Hz in the air under normal conditions, made to ensure continuous heating and maintenance of operability during temperature changes, telemetric data packets are received from each sound level meter with a given time step, the packets are marked with marks of the same time for all measuring instruments, and the packets are transmitted to a remote computer, where the equivalent sound level at each step is obtained as the value

Figure 00000001
Figure 00000001

где LKT - эквивалентный уровень звука,where L KT is the equivalent sound level,

Lш,i и Lш,j - уровни звука, соответствующие цифровым кодам шумомеров с номерами i и j, где i=1,2,3; j=2,3; i<j, которые выбирают по маркерам единого времени из условий:L w,i and L w,j - sound levels corresponding to digital codes of sound level meters with numbers i and j, where i=1,2,3; j=2.3; i<j, which are selected by common time markers from the conditions:

- абсолютное значение разности показаний шумомеров с номерами i и j не превышает 2,0 дБ, то есть выполняется условие- the absolute value of the difference between the readings of sound level meters with numbers i and j does not exceed 2.0 dB, that is, the condition is met

Figure 00000002
Figure 00000002

- абсолютное значение разности показаний шумомеров с номерами i и j является минимальным для любых комбинаций пар различных шумомеров:

Figure 00000003
- the absolute value of the difference between the readings of sound level meters with numbers i and j is the minimum for any combination of pairs of different sound level meters:
Figure 00000003

производят накопление полученных результатов с формированием баз данных.produce the accumulation of the results obtained with the formation of databases.

Отчет об эквивалентном уровне звука за заданный интервал времени формируют на основании полученных баз данных.A report on the equivalent sound level for a given time interval is generated based on the obtained databases.

Осуществляют построение временных хронограмм.Carry out the construction of time chronograms.

Пошаговые измеренные уровни звука сохраняют и используют для формирования по запросу пользователя отчетов об эквивалентных уровнях шума за любой интервал времени мониторинга в виде графиков, таблиц, текста.Step-by-step measured sound levels are stored and used to generate, at the request of the user, reports on equivalent noise levels for any monitoring time interval in the form of graphs, tables, text.

Каждый пакет телеметрических данных содержит максимальные мгновенные уровни звука на интервале времени 1 с.Each telemetry data packet contains the maximum instantaneous sound levels over a 1 s time interval.

Каждый пакет телеметрических данных содержит средние по времени уровни звука.Each telemetry packet contains time-averaged sound levels.

Каждый пакет телеметрических данных содержит уровни звукового давления в октавных полосах частот.Each telemetry data packet contains sound pressure levels in octave bands.

Каждый пакет телеметрических данных содержит уровни звукового давления в 1/3-октавных полосах частот.Each telemetry packet contains sound pressure levels in 1/3-octave frequency bands.

Передачу данных одновременно осуществляют во внешнюю компьютерную сеть и/или на персональный компьютер, и/или на промышленный компьютер.Data transmission is simultaneously carried out to an external computer network and/or to a personal computer and/or to an industrial computer.

Сохранение баз данных осуществляют в службе хранения данных.The databases are stored in the data storage service.

Система автоматизированного мониторинга эквивалентного уровня звука, содержит средства измерения звукового давления, средство передачи данных, средство обработки и накопления данных, отличающееся тем, что средство измерения звукового давления включает, по меньшей мере, три шумомера, размещенные на расстоянии друг от друга не более 3 значений длины звуковой волны частоты 1000 Гц в воздушной среде при нормальных условиях, выполненные с обеспечением непрерывного подогрева и поддержания работоспособности при перепадах температур, по меньшей мере, одну опорную стойку для крепления шумомеров, при этом каждый шумомер включает микрофон, связанный с блоком цифровой обработки, выполненным с возможностью обеспечения маркировки пакетов телеметрических данных метками единого времени и интерфейса данных во внешнюю компьютерную сеть и интернет, выходы блоков цифровой обработки связаны со входами средства передачи данных, которое посредством кабельного или беспроводного соединения связано со средством обработки и накопления данных, представляющим собой ЭВМ, снабженную программным средством для вычисления эквивалентного уровня звука.The system for automated monitoring of the equivalent sound level, contains means for measuring sound pressure, a means for transmitting data, means for processing and accumulating data, characterized in that the means for measuring sound pressure includes at least three sound level meters located at a distance of no more than 3 values from each other sound wave length of 1000 Hz in air under normal conditions, made to ensure continuous heating and maintenance of operability during temperature changes, at least one support post for mounting sound level meters, each sound level meter includes a microphone associated with a digital processing unit, made with the possibility of marking telemetric data packets with common time stamps and data interface to an external computer network and the Internet, the outputs of the digital processing units are connected to the inputs of the data transmission facility, which is connected to the facility via a cable or wireless connection data processing and accumulation, which is a computer equipped with a software tool for calculating the equivalent sound level.

ЭВМ выполнена с обеспечением возможности приведения результатов измерения шумомеров к единому времени, выявления аномальных данных в случае резких отличий результатов измерений шумомеров друг от друга и расчета итоговых уровней по совокупности данных всех средств измерения, а также передачи баз данных в службу хранения данных.The computer is designed to bring the results of measurement of sound level meters to a common time, identify anomalous data in case of sharp differences in the results of measurements of sound level meters from each other and calculate the final levels based on the totality of data from all measuring instruments, as well as transferring databases to the data storage service.

Применены шумомеры 1 класса, усредняющие-интегрирующие по ГОСТ Р53188.1 (МЭК 61672-1) с октавными и 1/3-октавыми фильтрами класса 1 по МЭК 61260-1.Class 1 sound level meters are used, averaging-integrating according to GOST R53188.1 (IEC 61672-1) with octave and 1/3-octave class 1 filters according to IEC 61260-1.

Шумомеры оснащены средствами ветрозащиты.The sound level meters are equipped with wind protection devices.

Шумомеры оснащены средствами защиты от птиц.The sound level meters are equipped with bird protection devices.

Шумомеры оснащены элементами крепления.Sound level meters are equipped with fastening elements.

Шумомеры выполнены с обеспечением непрерывного подогрева и поддержания работоспособности при перепадах температур окружающей среды.The sound level meters are designed to ensure continuous heating and maintenance of performance at ambient temperature fluctuations.

Питание шумомеров осуществляют с помощью метода РоЕ через РоЕ-инжектор.The sound level meters are powered by the PoE method through a PoE injector.

Система снабжена средством передачи данных на персональный или промышленный компьютер.The system is equipped with a means of data transfer to a personal or industrial computer.

Шумомеры установлены на единой стойке, или каждый шумомер установлен на отдельной стойке.The sound level meters are mounted on a single rack, or each sound level meter is mounted on a separate rack.

Изобретение поясняется чертежом, на котором приведена схема системы автоматизированного мониторинга эквивалентного уровня звука.The invention is illustrated by the drawing, which shows a diagram of a system for automated monitoring of the equivalent sound level.

Изобретение может быть осуществлено следующим образом.The invention can be carried out as follows.

Выбирают характерную по уровню шума контрольную точку в зависимости от цели измерения в соответствии с применяемой нормативной документацией, например в соответствии с п п. 8.2 МУК 4.3.3277-21 «Контроль уровня шума на территории жилой застройки, в жилых и общественных зданиях и помещениях». Критерием служит уровень шума в контрольной точке, являющийся характерным для исследуемого объекта, например шум, создаваемый машинами, механизмами и установками, излучающими шум в окружающую среду в процессе строительства, воздействию которого подвергается территория жилой застройки, здание и пр. Или критерием является то, что вклад исследуемого источника в шум в контрольной точке является наиболее значимым.A reference point characteristic of the noise level is selected depending on the purpose of the measurement in accordance with the applicable regulatory documentation, for example, in accordance with paragraph 8.2 of the MUK 4.3.3277-21 “Noise level control in residential areas, in residential and public buildings and premises” . The criterion is the noise level at the control point, which is characteristic of the object under study, for example, the noise generated by machines, mechanisms and installations emitting noise into the environment during the construction process, to which the residential area, building, etc. is exposed. Or the criterion is that the contribution of the source under study to the noise at the control point is the most significant.

В выбранной характерной по уровню шума точке размещают, измерительный прибор являющийся средством измерения звукового давления. Опытным путем установлено по меньшей мере, оптимальное применение, по меньшей мере трех средств измерения, каждое из которых обеспечивает прием и преобразование акустических сигналов в цифровые коды, соответствующие среднему по времени уровню звука с временными коррекциями по ГОСТ Р53188.1 (МЭК 61672-1) и уровням звукового давления в полосах частот шириной в октаву и в одну треть октавы по ГОСТ Ρ 8.714 (МЭК 61260), по вновь вводимому ГОСТ Ρ 70024.1. В качестве средств измерения применяют шумомеры, и наиболее оптимально применение шумомеров, соответствующих требованиям к шумомерам первого класса, в соответствии с ГОСТ Р53188.1, ГОСТ Р53188.1 (МЭК 61672-1) и ГОСТ Ρ 8.714-2010 (МЭК 61260), ГОСТ Ρ 70024.1. Все три средства измерения размещают в непосредственной близости друг от друга, в линию или радиально, на расстоянии не более 3х значений длины звуковой волны частоты 1000 Гц в воздушной среде при нормальных условиях. С заданным временным шагом от каждого шумомера получают независимый цифровой код представляющий значение уровня звука. Данные, полученные с заданным временным шагом передают на ЭВМ в виде пакетов телеметрических данных. Пакеты маркированы метками единого для всех средств измерения времени. Единое время обеспечено тем, что каждое средство измерения связано с сетью интернет или с единым таймером, и использует соответственно единое время сети интернет или время таймера. Память каждого измерительного устройства содержит введенные при калибровке индивидуальные калибровочные параметры измерительного тракта, которые придаются каждому пакету передаваемых данных для соблюдения требования методик и нормативных документов в сфере обеспечения единства измерений. Таким образом обеспечивают исключение возможности фальсификации полученной информации и достигают подтверждения правильности результатов. На каждом шаге, соответствующем заданному интервалу времени, вычисляют по полученным данным уровень звука как величину

Figure 00000004
At the selected point, which is characteristic in terms of noise level, a measuring device is placed, which is a means of measuring sound pressure. Empirically, at least the optimal use of at least three measuring instruments has been established, each of which provides reception and conversion of acoustic signals into digital codes corresponding to the time-averaged sound level with time corrections in accordance with GOST R53188.1 (IEC 61672-1) and sound pressure levels in frequency bands an octave and one third of an octave in accordance with GOST Ρ 8.714 (IEC 61260), according to the newly introduced GOST Ρ 70024.1. Sound level meters are used as measuring instruments, and the most optimal use of sound level meters that meet the requirements for first class sound level meters, in accordance with GOST R53188.1, GOST R53188.1 (IEC 61672-1) and GOST Ρ 8.714-2010 (IEC 61260), GOST P 70024.1. All three measuring instruments are placed in close proximity to each other, in a line or radially, at a distance of not more than 3 times the length of a sound wave at a frequency of 1000 Hz in air under normal conditions. With a given time step, an independent digital code representing the sound level value is obtained from each sound level meter. The data received with a given time step is transmitted to a computer in the form of telemetry data packets. Packages are marked with marks of the same time for all means of measurement. A common time is ensured by the fact that each measuring instrument is connected to the Internet or to a common timer, and uses the common time of the Internet or the timer, respectively. The memory of each measuring device contains the individual calibration parameters of the measuring path entered during calibration, which are assigned to each packet of transmitted data in order to comply with the requirements of procedures and regulatory documents in the field of ensuring the uniformity of measurements. In this way, the possibility of falsifying the information received is excluded and confirmation of the correctness of the results is achieved. At each step corresponding to a given time interval, the sound level is calculated from the data obtained as the value
Figure 00000004

где L_КТ - эквивалентный уровень звука в контрольной точке,where L_ CT is the equivalent sound level at the control point,

Lш,i и Lш,j - уровни звука, соответствующие цифровым кодам шумомеров с номерами i и j, где i=1,2,3; j=2,3; i<j, которые выбирают по маркерам единого времени из условий:L w,i and L w,j - sound levels corresponding to digital codes of sound level meters with numbers i and j, where i=1,2,3; j=2.3; i<j, which are selected by common time markers from the conditions:

a) Абсолютное значение разности показаний шумомеров с номерами i и j не превышает 2,0 дБ, то есть выполняется условие

Figure 00000005
a) The absolute value of the difference between the readings of sound level meters with numbers i and j does not exceed 2.0 dB, that is, the condition is met
Figure 00000005

b) Абсолютное значение разности показаний шумомеров с номерами i и j является минимальным для любых комбинаций пар различных шумомеров:

Figure 00000006
производят накопление результатов измеренных уровней (или вычисленных) с формированием базы данных. Базы данных сохраняют с возможностью формирования отчетов об эквивалентных уровнях звука за интервал времени в пределах диапазона мониторинга, осуществляют построение временных хронограмм.b) The absolute value of the difference between the readings of sound level meters with numbers i and j is the minimum for any combination of pairs of different sound level meters:
Figure 00000006
produce the accumulation of the results of the measured levels (or calculated) with the formation of a database. Databases are stored with the ability to generate reports on equivalent sound levels for a time interval within the monitoring range, time chronograms are built.

Пошаговые истории измеренных уровней звука хранят и используют для формирования по запросу пользователя отчетов об эквивалентных уровнях звука на любом интервале времени в пределах диапазона периода мониторинга в виде графиков, таблиц, текста.Step-by-step histories of measured sound levels are stored and used to generate, at the user's request, reports on equivalent sound levels at any time interval within the range of the monitoring period in the form of graphs, tables, text.

Передача данных происходит при необходимости одновременно во внешнюю компьютерную сеть и/или промышленный компьютер.Data transfer occurs, if necessary, simultaneously to an external computer network and/or industrial computer.

Хранение и архивирование осуществляют на удаленной ЭВМ или в службе хранения данных, например, по ГОСТ Ρ ИСО/МЭК 17826-2015.Storage and archiving is carried out on a remote computer or in a data storage service, for example, according to GOST Ρ ISO / IEC 17826-2015.

Формирование пакетов телеметрических данных, содержащих калибровочные параметры, максимальные мгновенные (пиковые) уровни звука на интервале времени 1 с, средние по времени уровни звука, уровни звука со стандартизованными временными коррекциями, уровни звукового давления в октавных и в 1/3-октавных полосах частот осуществляют посредством программного обеспечения интерфейсного модуля шумомера. Такой режим измерений с применением временных коррекций F и I обеспечивает выявление импульсного и тонального характера шума, а также обеспечивает невозможность фальсификации результатов измерения.The formation of telemetry data packages containing calibration parameters, maximum instantaneous (peak) sound levels in a time interval of 1 s, time-averaged sound levels, sound levels with standardized time corrections, sound pressure levels in octave and 1/3-octave frequency bands is carried out via the sound level meter interface module software. This mode of measurements with the use of time corrections F and I ensures the identification of the impulse and tonal nature of the noise, and also ensures the impossibility of falsifying the measurement results.

Для осуществления способа служит система автоматизированного мониторинга эквивалентного уровня шума, принципиальная схема которого изображена чертеже.To implement the method, an automated monitoring system for the equivalent noise level is used, the schematic diagram of which is shown in the drawing.

Система содержит, по меньшей мере, три шумомера, каждый из которых снабжен цифровым преобразователем 1, обеспечивающим измерение уровней звука и уровней звукового давления в октавных и третьоктавных полосах частот по первому классу точности согласно ГОСТ Р53188.1 (МЭК 61672-1) и ГОСТ Ρ 8.714-2010 (МЭК 61260). Преобразователь 1 шумомера (микрофон) связан с блоком 2 цифровой обработки. Выходы блоков 2 связаны со входами коммутационного устройства 3, связанного посредством кабеля или беспроводным образом с применением роутера 4 с принимающим устройством - ЭВМ 5. Устройство снабжено интерфейсом 6, а также средствами связи с внешними потребителями 7 конечной информации.The system contains at least three sound level meters, each of which is equipped with a digital converter 1, which provides measurement of sound levels and sound pressure levels in octave and one-third octave frequency bands according to the first accuracy class according to GOST R53188.1 (IEC 61672-1) and GOST Ρ 8.714-2010 (IEC 61260). Converter 1 sound level meter (microphone) is connected to the block 2 digital processing. The outputs of the blocks 2 are connected to the inputs of the switching device 3 connected via cable or wirelessly using a router 4 with a receiving device - a computer 5. The device is equipped with an interface 6, as well as means of communication with external consumers 7 of the final information.

Опытным путем установлено, что для наружного мониторинга в течение более 24 ч оптимально использование, по меньшей мере, трех преобразователей. Преобразователи размещают на небольшом расстоянии друг от друга. Опытным путем установлено, что расстояние выбирается из интервала 0-3 значения длины звуковой волны частоты 1000 Гц в воздушной среде при нормальных условиях.It has been empirically established that for outdoor monitoring for more than 24 hours, the use of at least three transducers is optimal. The converters are placed at a small distance from each other. Empirically established that the distance is selected from the interval 0-3 values of the length of the sound wave frequency of 1000 Hz in the air under normal conditions.

Блок 2 цифровой обработки связан с преобразователем 1, и предназначен для подачи питания на цифровой преобразователь по линии Ethernet внешнего РоЕ-инжектора, а также для преобразования интерфейса преобразователя 1 в интерфейс локальной компьютерной сети Ethernet, и для защиты цифрового преобразователя 1 от воздействия неблагоприятных внешних условий. Блок 2 выполнен с возможностью маркировки пакетов телеметрических данных метками единого времени. Для этого блок снабжают встроенным программным обеспечением, записанным на микропроцессор. Пример выполнения блока 2 -устройство EPS-ETH-04. Выходы блоков 2 связаны со входом коммутационного устройства 3, подающим питание через блок 2 на цифровые преобразователи 1 по линии Ethernet, а также обеспечивающим связь цифровых преобразователей 1 цифровых преобразователей с сетью интернет либо с внешним компьютером. Пример коммутирующего устройства POW-ETH-05.The digital processing unit 2 is connected to the converter 1, and is designed to supply power to the digital converter via the Ethernet line of an external PoE injector, as well as to convert the converter 1 interface into an Ethernet local computer network interface, and to protect the digital converter 1 from adverse environmental conditions. . Block 2 is configured to mark telemetric data packets with common time stamps. To do this, the block is supplied with built-in software recorded on the microprocessor. Block 2 execution example - EPS-ETH-04 device. The outputs of the blocks 2 are connected to the input of the switching device 3, which supplies power through the block 2 to the digital converters 1 via the Ethernet line, and also provides the connection of the digital converters 1 of the digital converters with the Internet or with an external computer. An example of a POW-ETH-05 switching device.

На принимающее результаты измерений устройство - внешнюю ЭВМ 5, являющуюся средством обработки и накопления данных данные поступают как непосредственно по кабелю, так и с использованием беспроводной связи. Связь может быть осуществлена с внешним компьютером, или через сеть интернет.The device receiving the measurement results - an external computer 5, which is a means of processing and accumulating data, receives data both directly via cable and using wireless communication. The connection can be made with an external computer, or via the Internet.

Для работы устройства применяют программное обеспечение для настройки трансляторов интерфейса, встроенных в корпус блока 2. Программное обеспечение устанавливается на внешнем компьютере, подключенном к компонентам устройства системы автоматизированного мониторинга эквивалентного уровня шума через коммутирующее устройство 3.To operate the device, software is used to configure the interface translators built into the case of block 2. The software is installed on an external computer connected to the components of the device of the automated monitoring system of the equivalent noise level through the switching device 3.

Принимающее устройство выполнено с возможностью передачи для хранения результатов измерений, сформированных баз данных в службу хранения данных по ГОСТ ИСО/МЭК 17826-2015. Посредством службы также предоставляется доступ к этим данным пользователям.The receiving device is configured to transfer, for storage of the measurement results, the generated databases to the data storage service in accordance with GOST ISO/IEC 17826-2015. The service also provides access to this data to users.

ЭВМ 5 снабжена программными средствами, обеспечивающими вычисление LKT по вышеприведенной формуле, а также снабжено программными средствами для приведения результатов измерения к единому времени, а также для выявления аномальных данных, таких как резкие отличия результатов измерений шумомеров, и для расчета итоговых уровней по совокупности данных всех средств измерений.Computer 5 is equipped with software tools that provide the calculation of L KT according to the above formula, and is also equipped with software tools for bringing the measurement results to a common time, as well as for detecting anomalous data, such as sharp differences in the measurement results of sound level meters, and for calculating the final levels from the totality of data all measuring instruments.

Цифровые преобразователи 1 снабжены средствами ветрозащиты, предпочтительно колпачками из искусственного меха, длинноворсовой ткани. Возможно использование поролоновых средств ветрозащиты. Средствами защиты от птиц выполняют в виде острых выступов, игл. Шумомер оснащают элементом крепления, например в виде кронштейна, для закрепления на опорной стойке.The digitizers 1 are equipped with wind protection, preferably caps made of faux fur, long pile fabric. It is possible to use foam rubber wind protection. Means of protection from birds are made in the form of sharp protrusions, needles. The sound level meter is equipped with a mounting element, for example in the form of a bracket, for mounting on a support column.

Преобразователь 1 и блок 2 размещены в корпусе, поверх которого помещена ветрозащита микрофона, и таким образом электрическая мощность, потребляемая электроникой шумомеров, рассеивается в виде тепла внутри корпуса и обеспечивает поддержание работоспособности при перепадах температур.The transducer 1 and block 2 are placed in a case, on top of which a microphone windshield is placed, and thus the electrical power consumed by the electronics of the sound level meters is dissipated in the form of heat inside the case and maintains operability during temperature changes.

Коммутационное устройство 3 подает питание на шумомер по линии Ethernet и объединяет несколько шумомеров и внешнее принимающее устройство (ЭВМ) в локальную сеть, подключает их к устройствам доступа в сеть Интернет, обеспечивает связь со службой хранения данных.Switching device 3 supplies power to the sound level meter via the Ethernet line and combines several sound level meters and an external receiving device (computer) into a local network, connects them to Internet access devices, and provides communication with the data storage service.

Устройство POW-ETH-05 имеет несколько соединительных разъемов, которые поддерживают как коммутацию данных, так и питание подсоединяемых устройств (РоЕ), а также имеет разъем не поддерживающий технологию питания по Ethernet. Его используют для подключения к устройствам выхода в сеть Интернет или к внешнему компьютеру.The POW-ETH-05 device has several connectors that support both data switching and power supply of connected devices (PoE), and also has a connector that does not support Power over Ethernet technology. It is used to connect to Internet access devices or to an external computer.

Работа устройства заключается в сборе акустических сигналов, преобразовании их в цифровые коды, передаче, обработке и накоплении данных, формировании базы данных, ее сохранение, формировании отчета по запросам потребителя, построении временных хронограмм, графиков, таблиц.The operation of the device consists in collecting acoustic signals, converting them into digital codes, transmitting, processing and accumulating data, forming a database, saving it, generating a report at the request of the consumer, building time chronograms, graphs, tables.

Применением предложенного способа с осуществлением его посредством предложенной системы обеспечивает непрерывные долговременные измерения и передачу измеряемых величин в службу хранения данных мониторинга. Производится качественный мониторинг шумового воздействия «объекта, производящего шум» на окружающие «объекты/жилую застройку» с исключением возможности фальсификации информации с «подгонкой» под существующие нормы и правила и обеспечением подтверждения правильности результатов с полным временным охватом и учетом всех технологических особенностей работы шумопроизводящего объекта.The application of the proposed method with its implementation through the proposed system ensures continuous long-term measurements and the transfer of measured values to the monitoring data storage service. Qualitative monitoring of the noise impact of the "object that produces noise" on the surrounding "objects / residential development" is carried out, eliminating the possibility of falsifying information with "adjustment" to existing norms and rules and ensuring the confirmation of the correctness of the results with full temporal coverage and taking into account all the technological features of the operation of the noise-producing object .

Claims (26)

1. Способ автоматизированного мониторинга эквивалентного уровня звука, включающий выбор характерной по уровню шума точки, получение данных с помощью средств измерения звукового давления, обработку, анализ и сохранение данных, отличающийся тем, что в выбранной характерной точке получают данные от, по меньшей мере, трех шумомеров, размещенных на расстоянии друг от друга не более 3 значений длины звуковой волны частоты 1000 Гц в воздушной среде при нормальных условиях, выполненных с обеспечением непрерывного подогрева и поддержания работоспособности при перепадах температур, от каждого шумомера с заданным временным шагом получают пакеты телеметрических данных, пакеты маркируют метками единого для всех средств измерения времени и пакеты передают на удаленную ЭВМ, где эквивалентный уровень звука на каждом шаге получают как величину1. A method for automated monitoring of the equivalent sound level, including selecting a point characteristic of the noise level, obtaining data using sound pressure measuring instruments, processing, analyzing and storing data, characterized in that at the selected characteristic point, data are obtained from at least three of sound level meters located at a distance from each other of no more than 3 values of the sound wave length of a frequency of 1000 Hz in the air under normal conditions, made to ensure continuous heating and maintenance of operability at temperature changes, telemetry data packets are received from each sound level meter with a given time step, packets are marked with marks of a single time for all measuring instruments and the packets are transmitted to a remote computer, where the equivalent sound level at each step is obtained as the value
Figure 00000007
Figure 00000007
где
Figure 00000008
- эквивалентный уровень звука,
where
Figure 00000008
- equivalent sound level,
Lш,i и Lш,j - уровни звука, соответствующие цифровым кодам шумомеров с номерами i и j, где i=1,2,3; j=2,3; i<j, которые выбирают по маркерам единого времени из условий:Lsh,i and Lsh,j - sound levels corresponding to digital codes of sound level meters with numbers i and j, where i=1,2,3; j=2.3; i<j, which are selected by common time markers from the conditions: - абсолютное значение разности показаний шумомеров с номерами i и j не превышает 2,0 дБ, то есть выполняется условие- the absolute value of the difference between the readings of sound level meters with numbers i and j does not exceed 2.0 dB, that is, the condition is met
Figure 00000009
Figure 00000009
- абсолютное значение разности показаний шумомеров с номерами i и j является минимальным для любых комбинаций пар различных шумомеров:
Figure 00000010
- the absolute value of the difference between the readings of sound level meters with numbers i and j is the minimum for any combination of pairs of different sound level meters:
Figure 00000010
производят накопление полученных результатов с формированием баз данных.produce the accumulation of the results obtained with the formation of databases. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, отчет об эквивалентном уровне звука за заданный интервал времени формируют на основании полученных баз данных.2. The method according to claim. 1, characterized in that the report on the equivalent sound level for a given time interval is formed on the basis of the received databases. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осуществляют построение временных хронограмм.3. The method according to claim 1, characterized in that time chronograms are constructed. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сохраняют пошаговые измеренные уровни звука и используют их для формирования по запросу пользователя отчетов об эквивалентных уровнях шума за любой интервал времени мониторинга в виде графиков, таблиц, текста.4. The method according to claim 1, characterized in that step-by-step measured sound levels are stored and used to generate, at the user's request, reports on equivalent noise levels for any monitoring time interval in the form of graphs, tables, text. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что каждый пакет телеметрических данных содержит максимальные мгновенные уровни звука на интервале времени 1 с. 5. The method according to p. 1, characterized in that each packet of telemetry data contains the maximum instantaneous sound levels over a time interval of 1 s. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что каждый пакет телеметрических данных содержит средние по времени уровни звука.6. Method according to claim 1, characterized in that each telemetry data packet contains time-averaged sound levels. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что каждый пакет телеметрических данных содержит уровни звукового давления в октавных полосах частот.7. Method according to claim 1, characterized in that each telemetry data packet contains sound pressure levels in octave frequency bands. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что каждый пакет телеметрических данных содержит уровни звукового давления в 1/3-октавных полосах частот.8. Method according to claim 1, characterized in that each telemetry data packet contains sound pressure levels in 1/3-octave frequency bands. 9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что передачу данных одновременно осуществляют во внешнюю компьютерную сеть, и/или на персональный компьютер, и/или на промышленный компьютер.9. Method according to claim 1, characterized in that the data is simultaneously transferred to an external computer network and/or to a personal computer and/or to an industrial computer. 10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сохранение баз данных осуществляют в службе хранения данных.10. The method according to claim 1, characterized in that the databases are stored in a data storage service. 11. Система автоматизированного мониторинга эквивалентного уровня звука, содержащая средства измерения звукового давления, средство передачи данных, средство обработки и накопления данных, отличающаяся тем, что средство измерения звукового давления включает, по меньшей мере, три шумомера, размещенные на расстоянии друг от друга не более 3 значений длины звуковой волны частоты 1000 Гц в воздушной среде при нормальных условиях, выполненные с обеспечением непрерывного подогрева и поддержания работоспособности при перепадах температур, по меньшей мере, одну опорную стойку для крепления шумомеров, при этом каждый шумомер включает микрофон, связанный с блоком цифровой обработки, выполненным с возможностью обеспечения маркировки пакетов телеметрических данных метками единого времени и интерфейса данных во внешнюю компьютерную сеть и интернет, выходы блоков цифровой обработки связаны со входами средства передачи данных, которое посредством кабельного или беспроводного соединения связано со средством обработки и накопления данных, представляющим собой ЭВМ, снабженную программным средством для вычисления эквивалентного уровня звука.11. A system for automated monitoring of the equivalent sound level, containing means for measuring sound pressure, a means for transmitting data, means for processing and accumulating data, characterized in that the means for measuring sound pressure includes at least three sound level meters located at a distance of no more than 3 sound wave lengths of 1000 Hz in air under normal conditions, designed to provide continuous heating and maintain operability during temperature changes, at least one support stand for mounting sound level meters, with each sound level meter including a microphone associated with a digital processing unit , made with the possibility of marking telemetric data packets with common time stamps and data interface to an external computer network and the Internet, the outputs of the digital processing units are connected to the inputs of the data transmission means, which is connected to the environment by means of a cable or wireless connection. data processing and accumulation means, which is a computer equipped with a software tool for calculating the equivalent sound level. 12. Система по п. 11, отличающаяся тем, что средство обработки и накопления данных выполнено с обеспечением возможности приведения результатов измерения шумомеров к единому времени, выявления аномальных данных в случае резких отличий результатов измерений шумомеров друг от друга и расчета итоговых уровней по совокупности данных всех средств измерения, а также передачи баз данных в службу хранения данных.12. The system according to claim 11, characterized in that the means of processing and accumulating data is designed to provide the possibility of bringing the measurement results of sound level meters to a common time, identifying anomalous data in case of sharp differences in the measurement results of sound level meters from each other and calculating the final levels based on the totality of data from all measuring instruments, as well as transferring databases to the data storage service. 13. Система по п. 11, отличающаяся тем, что применены шумомеры 1-го класса, усредняющие-интегрирующие с октавными и 1/3-октавыми фильтрами класса 1.13. The system according to claim 11, characterized in that the sound level meters of the 1st class are used, averaging-integrating with octave and 1/3-octave filters of class 1. 14. Система по п. 11, отличающаяся тем, что шумомеры оснащены средствами ветрозащиты.14. The system according to claim 11, characterized in that the sound level meters are equipped with wind protection. 15. Система по п. 11, отличающаяся тем, что шумомеры оснащены средствами защиты от птиц.15. The system according to claim 11, characterized in that the sound level meters are equipped with bird protection. 16. Система по п. 11, отличающаяся тем, что шумомеры оснащены элементами крепления.16. The system according to claim 11, characterized in that the sound level meters are equipped with fastening elements. 17. Система по п. 11, отличающаяся тем, что питание шумомеров осуществляют с помощью метода РоЕ через РоЕ-инжектор.17. The system according to claim 11, characterized in that the sound level meters are powered using the PoE method through a PoE injector. 18. Система по п. 11, отличающаяся тем, что она снабжена средством передачи данных на персональный или промышленный компьютер.18. The system according to claim 11, characterized in that it is equipped with a means of transferring data to a personal or industrial computer. 19. Система по п. 11, отличающаяся тем, что шумомеры установлены на единой стойке, или каждый шумомер установлен на отдельной стойке.19. The system according to claim 11, characterized in that the sound level meters are installed on a single rack, or each sound level meter is installed on a separate rack.
RU2021126796A 2021-09-13 Method and system for automated monitoring of the equivalent sound level RU2780309C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2780309C1 true RU2780309C1 (en) 2022-09-21

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030204381A1 (en) * 2001-10-25 2003-10-30 Collier Robert D. Environmental noise monitoring system
JPWO2009139052A1 (en) * 2008-05-14 2011-09-15 日東紡音響エンジニアリング株式会社 Signal determination method, signal determination apparatus, program, and signal determination system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030204381A1 (en) * 2001-10-25 2003-10-30 Collier Robert D. Environmental noise monitoring system
JPWO2009139052A1 (en) * 2008-05-14 2011-09-15 日東紡音響エンジニアリング株式会社 Signal determination method, signal determination apparatus, program, and signal determination system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Вишняков, А.Н. Измерение спектров переходных процессов при определении виброакустических характеристик машин и оборудования // Мир измерений. - 2012. - номер 9. - С. 18-20. Шумомер-виброметр анализатор спектра ОКТАФОН-110 // Комплект для мониторинга шума ОКТАФОН-110М Паспорт и краткое описание ПКДУ.410000.004.01ПС, 2016 г. Инновации в мониторинге шума строительных площадок города Москвы // Журнал "ИСУП". номер 6(84), 2019 год. Шумомер-виброметр, анализатор спектра ЭКОФИЗИКА-110А РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ПКДУ. 411000.001РЭ, 2011. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101213718B (en) Automated precision alignment of data in utility monitoring system
US10209114B2 (en) Water meter and water supply management system using same
KR100809650B1 (en) a Telemetering System of Water Guage Based on communications network
CN105492874A (en) A device, method and system for monitoring a network of fluid-carrying conduits
US20120054124A1 (en) Building energy efficiency diagnostic and monitoring system
US10876928B2 (en) Method and device to monitor and automatically report electric motor and transformer conditions
ZA202301276B (en) Sensor network-based analysis and/or prediction method, and remote monitoring sensor device
JP2009271043A (en) Heat stroke index observation and display
KR20150118699A (en) Method of visualizing estimating generation amount of wind power using gis base realtime weather information
RU2780309C1 (en) Method and system for automated monitoring of the equivalent sound level
JP2009180687A (en) Vibration monitoring device, vibration monitoring system, server, and vibration sensor module
JP4942191B2 (en) Noise source impact analysis system
US20170115256A1 (en) Acoustic monitor for power transmission lines
CN113390540A (en) Self-powered high-sensitivity bridge stress detection system and detection method
CN117688291A (en) Vibration comfort evaluation method, equipment and medium for hydropower house
JP2010033279A (en) Device for monitoring operation of air conditioner, operation-monitoring system, and operation-monitoring method
KR200413730Y1 (en) a Telemetering System of Water Guage Based on communications network
Leal Case study of a simplified building energy modeling for performance simulation
JP5946742B2 (en) Fluctuation estimation method, fluctuation estimation apparatus and fluctuation estimation program for total output of natural energy type distributed power supply group
JP7527126B2 (en) Processing device, processing method, processing program, and information processing system
KR101314716B1 (en) Wind turbine check system based app.
CN104048745A (en) Network vibration meter
KR20150071050A (en) Method and system for providing combined services of auto meter reading and home security monitoring using light communication and Mobile communication or Internet communication
Cooper et al. COMPARISON OF COMPLIANCE RESULTS OBTAINED FROM THE VARIOUS WIND FARM STANDARDS USED IN AUSTRALIA.
KR20200132383A (en) Energy management system