物联网技术应用于噪声监测的路径探索

张浩生

(陕西省咸阳市彬县环境保护局，陕西 彬县 713500)



物联网技术应用于噪声监测的路径探索

张浩生

(陕西省咸阳市彬县环境保护局，陕西 彬县 713500)

指出了噪声监测是噪声治理的前提和基础，物联网技术在信息化时代逐渐成为了噪声监测的主要支撑技术，域模型作为一种面向对象模型，通过将实际问题、软件、互联网相联系，进而成为物联网技术迅速普及于实际应用的重要桥梁。通过研究物联网噪声监测系统域模型，进而构建了物联网在噪声监测领域的指导方法，探索了物联网技术应用的新路径。以期为物联网技术应用于噪声监测的研究提供参考。

噪声监测；物联网；域模型；构建

1 引言

物联网即以信息传感设备为媒介，依照约定协议，将任意物品同互联网相联，进而落实信息交换与通讯，用以落实智能化识别、定位跟踪、监控管理的以互联网为基础进行深一步延伸与扩展的新型网络技术，日常应用领域包括农业物联网、车联网、智慧银行及医疗、智能家居等。噪声监测指通过技术手段对噪声质量因素代表值进行准确测定，以表现噪声质量与变化规律，为城市噪声污染治理工作提供有价值的参考资料。Yang L等[1]人积极探索物联网于应急管理中的应用现状，提出有效利用物联网技术可于应急反应中更易获取相关信息。Mersini Paschou等[2]人提出物联网于健康管理领域中有效的数据转换方法，基于产品电子代码的物联网是目前工业领域较为常见的相关技术。物联网系统域模型建立的中心思想即为专业人员提供一个将物联网技术有效引入到噪声监测领域新路径，进而为监测人员研发出有效、高质的噪声监测设备提供必要的辅助条件。

2 物联网噪声监测系统域模型

域模型即将行为与数据的域相融合的对象模型，一方面需满足实际问题需要，另一方面需将问题同软件、Internet网络相结合。利用域模型解决实际问题首先需明确涉及到的主要构件与其功能范畴，随后明确各构件间联系。

物联网在噪声监测领域应用过程中存在着一定挑战，即如何在计算机技术能力较为低下的条件下使专业人员迅速研发出噪声监测领域物联网设备与系统，域模型有效融合了与噪声监测相关的人、组织、设备等实体的行为数据，对上述挑战提出了可靠的应对机制。

3 物联网噪声监测系统域模型应用

3.1 感知层与传输层整合

户外噪声自动监测设备：①声级计；②5 m延伸电缆；③1.2 m延伸杆；④防风防雨罩；⑤户外防雨箱；⑥6/12 V输出锂电池组；⑦Zigbee无线通信模块；⑧0.75～1 mm2聚氯乙烯绝缘铜丝软线等。噪声数据收集软件Noise View对声级计采集的噪声数据进行有效收集，同时通过Zigbee无线通信模块将收集到的数据传向数据库。如图2所示，声级计前置放大器置于防风防雨罩内，安装于延伸杆顶端前，并做好防水处理，将防风防雨罩置于延伸杆顶端，以使监测条件满足《声环境质量标准》(GB 3096—2008)要求。U形螺丝扣将太阳能电池板固定于延伸杆底部，防雨箱内部设有数据采集设备，其底部具有两个直径3 cm圆形孔，该孔用于5 m延伸电缆、聚氯乙烯绝缘铜丝软线及Zigbee无线通信外置天线穿孔进出。

整个设备数据采集组件分为户外防雨防风组件及防雨箱内部数据采集组件，具体包括声级计、6/12V输出锂电池组、Zigbee无线通信模块等，并提供标准RS232接口，可通过该接口直接进行串口设备连接工作，该方法适合用于缓解噪声定点监测环节中，与此同时可于瞬时将声级数据有效输出，且用电量较低，不需要交流供电，进而符合同无线传感器相结合的要求。

3.2 应用层

于户外安装噪声自动检测设备，在室内设置数据中心，设备采集频率为1次/5s，以每10 min为统计周期，对该时段内等效连续声级进行记录分析，进而得到此次研究地点昼夜噪声污染变化信息图，监测数据结果显示，该地段噪声污染程度随时间变化加重，夜间噪声污染程度更为明显，如图1所示。

图1 监测结果示意

4 讨论

当今社会现代化技术飞速发展，人们物质生活水平得以稳步提升，进而对生活质量也提出了相应的高要求，噪声监测工作于近年来被社会各界重视，物联网技术在噪声监测领域的应用逐渐被广泛关注，并迅速普及到各类型噪声监测工作中，域模型方法通过基于物联网噪声监测系统各构件及其关系，能够在计算机技术能力较为低下前提下使噪声监测专业人员研发出可靠的噪声监测物联网设备及软件计算，为噪声监测工作提供了可靠性依据，为日后该领域的发展奠定了不可忽视的重要基础。

[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. 国内外噪声自动监测系统研究新进展[J].环境研究与监测, 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]孙玉军. 资源环境监测与评价[M]. 北京: 高等教育出版社,2007: 122～186.

2016-09-01

张浩生(1983—)，男，助理工程师，主要从事噪声监测及大气分析工作。

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1674-9944(2016)18-0121-02