噪声监测信息管理系统的分析与设计

杨璐

（大理学院农学与生物科学学院，云南 大理 671003）

噪声监测信息管理系统的分析与设计

杨璐

（大理学院农学与生物科学学院，云南 大理 671003）

噪声监测的主要目的是掌握声环境质量状况、评价噪声污染防治效果、监督控制噪声污染排放；为噪声管理与决策提供技术支持，最终促进声环境质量不断改善。本文采用面向对象的方法，设计了噪声监测信息管理系统。噪声在线自动监测的数据由以往的抽样式数据变为全样数据，不必用统计分析的方法，便可以从一段时间的监测数据当中发现噪声随时间变化的规律，进行噪声预测。系统是与地理信息系统相结合的，只要建立起噪声模型库，并掌握所测区域内污染源及各环境参数，便可进行空间上的噪声预测。

噪声污染；监测；数据分析；数据库；信息系统

1　噪声监测系统的发展与存在的问题

1.1噪声监测的现状

目前，环境监测的主要监测项目之一——环境噪声监测，包括污染源噪声监测和环境噪声常规监测两种。前者指各类工程施工场界、工业企业场界和各类生活噪声的监测；后者则主要包括区域环境、功能区和日常交通的噪声监测。环境噪声监测是城市环境治疗改善的前提。要想使环境噪声管理工作做出成效，就必须为其提供科学、准确和全面的信息［1-2］。

1.2噪声监测存在的问题

现行监测数据难以进行声环境质量深度分析，噪声监测自动化程度低，常规监测不能反映夜间的声环境质量。

2　噪声监测系统软件开发方法

本系统采用的开发方法是面向对象的方法，包括面向对象需求分析、面向对象设计、面向对象编程、面向对象维护、面向对象管理等过程。接着采用UML建模技术，对用户的需求进行分析，针对用户需求分析的结果再对其提出完善的设计方案。设计方案包括系统架构、功能设计、各功能模块处理流程、硬件设计、数据库设计、安全性设计［3-4］。

3　噪声监测系统的设计

3.1系统总体结构设计

噪声监测系统的功能设计基于系统的监测流程分析和数据流程分析展开。根据需求分析，将系统功能划分为监测模块、数据处理模块、管理模块三部分。监测模块：监测数据传送与采集模块。数据处理模块：数据信息加工模块、数据存储模块。管理模块：用户登录模块、基本信息维护模块、系统维护模块、信息发布模块［5-6］。

3.2功能设计

3.2.1监测模块功能设计

监测数据采集模块包括噪声感应器、电源、存储单元；监测数据传送模块包括无线接收单元、数据存储单元、无线发送单元。

3.2.2数据处理模块功能设计

数据加工模块包括Excel处理数据信息、Word处理数据信息；数据存储模块包括基层管理点监控主机的数据存储设备、总管理点监控主机的数据存储设备。

3.2.3管理模块功能设计

用户登录模块包括用户登录、数据库链接；基本信息维护模块包括部门信息、登录人员信息、监测信息；系统维护模块包括管理员登录、密码修改、权限设置、数据备份；信息发布模块包括公告通知、通讯录、政策法规、噪声监测报告。

3.3硬件设计

本研究设计的无线传感器网络传感设备包括传感器单元、无线通信单元、数据接收器、电源4个基本组成部分，其中传感器单元负责数据的采集，无线通信模块负责传输信息，数据接收器负责接收传感器采集到的数据，并传递给终端处理器。电源单元负责为各个环节提供电源。

其中，传感器主要由3个单元组成：传感单元、微处理单元、无线传输单元。传感单元负责采集噪声分贝值并通过微处理单元转化为数字量，然后利用无线传输单元将指标值通过路由节点发送给管理中心。

3.4数据库设计

进行需求分析后，可以确定该系统设计的实体有“数据监测”、“数据处理”、“监测点”、“基层管理点”、“总管理点”等。其中“监测点”、“基层管理点”、“总管理点”是3个关键实体。

3.5本系统的网络安全性设计

管理流程上，系统管理人员具备整个系统的查询、控制、修改能力，必须专人专岗进行管理。

网络安全性。服务器采用双服务器热备方式，组网采用现有的办公网机房。现有办公网网络设备均为双路由方式，并前置防火墙。

系统安全性。密码强制采用复杂密码，必须为数字+字母的模式，修改周期强制2个月内必须修改密码，如不修改，系统会自动修改原来的用户名和密码，并通过系统内部邮件发送给用户，用户修改的密码必须不同于原密码。日志系统将严格记录修改数据库的详细记录，包括用户名、修改日期、修改内容，便于日后查询。

4　结论

本系统结合了无线传感网的相关技术，使用无线传感器网络作为环境监测的系统模型，可以实时得到被测区域的详细信息。通过智能数据处理，可以实现噪声信息的采集、传输、存储、分析、预测和告警。通过终端设备，可以进行噪声传感节点测试频率和无线传感网络环境的配置，无须值守，大大提高了环境监管人员和科研人员的工作效率。

本系统具有实时检测周围环境的声级、瞬时声级、连续等效声级，记录和指示最大和最小声级和噪声等级，图形化实时显示噪声的时域波形和频谱等诸多功能。同时，它可以根据操作者选定的环境类型，自动判别环境噪声是否超限。

5　讨论

本系统能实时监测环境噪声，与传统技术相比，具有可靠性高、自动化程度高、系统应用灵活等优点，工作可靠稳定，具有很好的应用价值和发展前景［7-9］。

未来将进一步优化系统，使其工作状态更加稳定，数据传输能力进一步增强，保证数据采集的质量。并且在应用方面探讨通过增加监测节点等措施，利用该系统解决噪声源锁定与噪声地图绘制等相关问题。

［1］GB3096—2008.声环境质量标准［S］.北京:2008.

［2］奚旦立，孙裕生.环境监测［M］（第四版）.北京:高等教育出版社，2010.

［3］韩宏志.数据库设计与开发教程［M］.北京：清华大学出版社，2005.

［4］叶乃文.Java语言程序设计教程［M］.北京：机械工业出版社，2010.

［5］王汝林.物联网基础及应用［M］.北京：清华大学出版社，2011.

［6］周旭.现代传感器技术［M］.北京：国防工业出版社，2007.

［7］张艳红，韩少军.城市环境噪声污染的特征与防治对策［J］.环境，2007（7）：31-32.

［8］李忠华.瑞昌市城区环境噪声污染现状与防治对策［J］.江西化工，2011（3）:180.

［9］陆书玉.环境影响评价［M］.北京:高等教育出版社，2001.

Analysis and Design about Noise Monitoring Information anagement System

Yang Lu
（School of Agriculture and Biological Science，Dali UniversityDali Yunnan 671003）

The main purpose of noise monitoring is getting acoustic environment quality condition，evaluating noise⁃pollution control effect，supervising and controlling noise pollution；providing technical support for noise managemen⁃tand decision-making，and ultimately promoting the continuous improvement of the quality of the acoustic environ⁃ment.In this paper，object-oriented approach is adopted，the noise monitoring information management system is de⁃signed.Noise-line automatic monitoring data changed from the previous sampling data toall kind of data types，with⁃out using the method of statistical analysis，and the time variation of noise was found from the monitoring data during a period of time for noise prediction.System is combined with the geographic information system，as long as noise model libraryis established，and various sources and environmental parameters within the measured area are mas⁃tered，spatialnoise prediction can be done.

noise pollution；monitor；analysis of data；data base；information systems

X830

A

1003-5168（2015）05-0018-2

2015-4-28

杨璐（1986—），女，工程硕士，助理实验师，研究方向：环境监测与分析。