物聯網技術應用于噪聲監測的路徑探索

張浩生

(陜西省咸陽市彬縣環境保護局，陜西 彬縣 713500)

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物聯網技術應用于噪聲監測的路徑探索

張浩生

(陜西省咸陽市彬縣環境保護局，陜西 彬縣 713500)

指出了噪聲監測是噪聲治理的前提和基礎，物聯網技術在信息化時代逐漸成為了噪聲監測的主要支撐技術，域模型作為一種面向對象模型，通過將實際問題、軟件、互聯網相聯系，進而成為物聯網技術迅速普及于實際應用的重要橋梁。通過研究物聯網噪聲監測系統域模型，進而構建了物聯網在噪聲監測領域的指導方法，探索了物聯網技術應用的新路徑。以期為物聯網技術應用于噪聲監測的研究提供參考。

噪聲監測；物聯網；域模型；構建

1 引言

物聯網即以信息傳感設備為媒介，依照約定協議，將任意物品同互聯網相聯，進而落實信息交換與通訊，用以落實智能化識別、定位跟蹤、監控管理的以互聯網為基礎進行深一步延伸與擴展的新型網絡技術，日常應用領域包括農業物聯網、車聯網、智慧銀行及醫療、智能家居等。噪聲監測指通過技術手段對噪聲質量因素代表值進行準確測定，以表現噪聲質量與變化規律，為城市噪聲污染治理工作提供有價值的參考資料。Yang L等[1]人積極探索物聯網于應急管理中的應用現狀，提出有效利用物聯網技術可于應急反應中更易獲取相關信息。Mersini Paschou等[2]人提出物聯網于健康管理領域中有效的數據轉換方法，基于產品電子代碼的物聯網是目前工業領域較為常見的相關技術。物聯網系統域模型建立的中心思想即為專業人員提供一個將物聯網技術有效引入到噪聲監測領域新路徑，進而為監測人員研發出有效、高質的噪聲監測設備提供必要的輔助條件。

2 物聯網噪聲監測系統域模型

域模型即將行為與數據的域相融合的對象模型，一方面需滿足實際問題需要，另一方面需將問題同軟件、Internet網絡相結合。利用域模型解決實際問題首先需明確涉及到的主要構件與其功能范疇，隨后明確各構件間聯系。

物聯網在噪聲監測領域應用過程中存在著一定挑戰，即如何在計算機技術能力較為低下的條件下使專業人員迅速研發出噪聲監測領域物聯網設備與系統，域模型有效融合了與噪聲監測相關的人、組織、設備等實體的行為數據，對上述挑戰提出了可靠的應對機制。

3 物聯網噪聲監測系統域模型應用

3.1 感知層與傳輸層整合

戶外噪聲自動監測設備：①聲級計；②5 m延伸電纜；③1.2 m延伸桿；④防風防雨罩；⑤戶外防雨箱；⑥6/12 V輸出鋰電池組；⑦Zigbee無線通信模塊；⑧0.75～1 mm2聚氯乙烯絕緣銅絲軟線等。噪聲數據收集軟件Noise View對聲級計采集的噪聲數據進行有效收集，同時通過Zigbee無線通信模塊將收集到的數據傳向數據庫。如圖2所示，聲級計前置放大器置于防風防雨罩內，安裝于延伸桿頂端前，并做好防水處理，將防風防雨罩置于延伸桿頂端，以使監測條件滿足《聲環境質量標準》(GB 3096—2008)要求。U形螺絲扣將太陽能電池板固定于延伸桿底部，防雨箱內部設有數據采集設備，其底部具有兩個直徑3 cm圓形孔，該孔用于5 m延伸電纜、聚氯乙烯絕緣銅絲軟線及Zigbee無線通信外置天線穿孔進出。

整個設備數據采集組件分為戶外防雨防風組件及防雨箱內部數據采集組件，具體包括聲級計、6/12V輸出鋰電池組、Zigbee無線通信模塊等，并提供標準RS232接口，可通過該接口直接進行串口設備連接工作，該方法適合用于緩解噪聲定點監測環節中，與此同時可于瞬時將聲級數據有效輸出，且用電量較低，不需要交流供電，進而符合同無線傳感器相結合的要求。

3.2 應用層

于戶外安裝噪聲自動檢測設備，在室內設置數據中心，設備采集頻率為1次/5s，以每10 min為統計周期，對該時段內等效連續聲級進行記錄分析，進而得到此次研究地點晝夜噪聲污染變化信息圖，監測數據結果顯示，該地段噪聲污染程度隨時間變化加重，夜間噪聲污染程度更為明顯，如圖1所示。

圖1 監測結果示意

4 討論

當今社會現代化技術飛速發展，人們物質生活水平得以穩步提升，進而對生活質量也提出了相應的高要求，噪聲監測工作于近年來被社會各界重視，物聯網技術在噪聲監測領域的應用逐漸被廣泛關注，并迅速普及到各類型噪聲監測工作中，域模型方法通過基于物聯網噪聲監測系統各構件及其關系，能夠在計算機技術能力較為低下前提下使噪聲監測專業人員研發出可靠的噪聲監測物聯網設備及軟件計算，為噪聲監測工作提供了可靠性依據，為日后該領域的發展奠定了不可忽視的重要基礎。

[1]Yang L,Yang S H,Plotnick L.How the internet of things technology enhances emergency response operations[J]. Technological Forecasting and Social Change, 2012(4).

[2]Paschou M, Sakkopoulos E, Sourla E. A Tsakalidis, Health Internet of Things: Metrics and methods for efficient data trans fer[J]. Simulation Modelling Practice and Theory, 2012(3).

[3]余 洋. 國內外噪聲自動監測系統研究新進展[J].環境研究與監測, 2011, 24(3): 69～72.

[4]Kristensen T, Atland A, Rosten T, et al. Important influentwater quality parameters at freshwater roduction sites in two salmon producing countries[J]. Aquacultural Engineering,2009, 41(2): 53-59.

[5]Weber R H. Internet of Things -New security and privacychallenges[J]. Computer Law & Security Review, 2010,26(1):23～30.

[6]孫玉軍. 資源環境監測與評價[M]. 北京: 高等教育出版社,2007: 122～186.

2016-09-01

張浩生(1983—)，男，助理工程師，主要從事噪聲監測及大氣分析工作。

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1674-9944(2016)18-0121-02