1 引言
国外发达国家在城市噪声战略研究管理和噪声控制预测方面已有20多年的历史,随着社会的进步和电子科学技术的发展,现已生产出全天候常年在户外进行噪声测试的自动监测系统,并已广泛应用于欧美及韩国、日本、印度、马来西亚和我国的 、澳门及台湾等地。主要依据是ISO指导标准和欧盟指导标准。
相对而言,我国,噪声自动监测起步较晚,在广东,噪声自动监测还刚刚起步。目前,深圳、珠海、韶关和广州等市监测站已经建立噪声自动监测站。
我国大多数城市的噪声监测都沿用一年监测若干频次和时段的手工监测方法。随着科学技术的进步,开展在线自动噪声监测将成为我国噪声监测的发展必然趋势。环境噪声自动监测系统有着无须人员值守,24h连续运行的特点,极大地解决了当前噪声监测耗时、费力等问题。
广东省地方标准《环境噪声自动监测技术规范》(DB44/T 753-2010)已经实施,广东省环境监测中心是该标准的主编单位,在环境噪声自动监测技术指标的研究工作取得的阶段性成果,下面对环境噪声自动监测一些技术问题进行简要分析,供参考。
2 基本原则
制订环境噪声自动监测技术的基本原则:
2.1 科学性
源于环境监测实践,根据实际工作的需要,吸收噪声手工监测中原有适用部分,补充修改、补充测量方法,确保技术的科学性;
2.2 先进性
解放思想,不断尝试、创新和完善,被引用的标准、规范和文件,使用其最新版本;传声器位置、监测点位和频次的设置等指标尽量引用国际通用的技术要求,与国际接轨,突出技术的先进性;
2.3 适用性和通用性
技术指标的制订过程保持公平、公开、公正;技术指标所涉及的噪声自动测量技术内容应具有普遍适用性和通用性。只符合少数人或单位使用的指标、参数会引起技术等方面垄断,违反了反竞争法,亦有违社会公平和通用性原则。
3 监测基本要求
3.1 仪器
测量仪器为环境噪声自动监测仪器,其性能应满足JJG 778、 IEC 61672或JJG 188对仪器的要求。
3.2 校准
声校准器应符合IEC 60942 对1级或2级声校准器的要求。校准1级监测系统应使用1级声校准器,校准2级监测系统应使用2级或1级声校准器。
监测系统和校准仪器应检定合格,并在有效使用期限内使用。
3.3 子站的环境条件
周围环境状况相对稳定。
有安全和防干扰措施,供电系统稳定可靠,保证监测正常。
环境温度:-10℃ ～ 50℃(南方地区)。
环境湿度:5% ～ 95% RH。
3.4 监测
实行全天24小时连续监测。
测量时户外传声器应具有全天候监测性能和防风、防水、防鸟停护罩。
4 布点 [1]
4.1 原则
依据城市总体规划和环境噪声功能区分布特征进行合理优化选点。各监测项目的具体测点位、点位数和环境噪声自动监测系统的建设,应根据点位优化研究工作的结论和有关噪声监测规范来确定,符合获取的数据信息具有代表性、完整性和监测点位设置的可行性原则,同时,要考虑仪器安全性,保障设备的可靠运行和便于检修。
在广东,由于经济发展不平衡,点位设置等条件所限,目前不可能大面积全部采用自动监测,自动监测不可能对各类监测点无限制覆盖;我们从声环境功能区作为环境噪声自动监测切入点,既合理又现实。依据环境噪声的分布规律和自动监测的特点和要求,确定噪声自动监测布点优化条件及选点原则尤为重要。
4.2 要求
每一类声环境功能区内,选择能反映各类功能区声环境质量特征的监测点1至若干个,进行定点监测,测量的位置、高度应保持不变。
一些重点区域、地段采用固定式噪声自动监测子站,一般地方可用固定式和流动式自动监测子站相结合。
4.3 指标
优化前与优化后所测得的等效声级平均值的相对误差范围要小于±5% 。
5 传声器位置
1) 传声器离地面的高度宜在大于4米。
2) 测点位置应能避开反射面(离反射面至少2米)和附近的固定声源,并且便于仪器安装、测量和校准。
2000年,一份欧盟权威文献[2](由9个国家的环境部长、专家组成的12人工作小组编写而成)表明,户外噪声监测高度宜离地面4m之上,测量点受地面反射的影响较少,该测量点高度比传统的1.2m能更好反映户外噪声水平。欧盟成员国的噪声测量,传感器安装的一般要求是离地面4.0m,离反射面2.0m 。
从广东多个自动监测站参与现场试验以及国内、外噪声自动监测选点情况来看,为了使噪声监测数据具有代表性,同时避开反射面和附近的固定声源,便于仪器安装、测量和校准,仪表防盗,不论从现场试验结果还是从现实的角度看,大于4.0m传感器高度是符合实际,较为合适的。
6 监测频次
可选择长期监测或者随机(短期)监测。
监测频次(天数)宜从多到少进行优化。
流动式监测子站可采用随机抽样,一个测点随机抽样时间(监测频次:天)每季度大于1天。
这跟噪声本身的特性有关,经对同一地点长期进行噪声监测的数据分析我们发现,如果周围环境状况相对稳定,噪声虽然是个时间历程变化的现象,但其规律性较为明显,可以在相对较短的时间内获得较为相对准确的数据。子站可根据需要进行监测频次(天数)优化后随机抽样,推动或鼓励一机多用,提高噪声自动监测仪器的利用率,减少自动监测站管理和维护成本。
“子机个数≤测点个数 ,一机(子站)→ 多(测点)”,一机多用。
7 QA/QC
QA( 是Quality Assurance 缩写)质量保证;QC( 是Quality Control缩写)质量控制。
7.1 系统检定
明确提出监测系统及校准仪器应每年检定1次等为QA/QC手段, 仪器设备的每年检定确定了噪声自动监测数据的合法地位。
因为自动监测是无人值守的连续监测,判断其数据是否有效,应该采取更加严格的要求,是本研究的立足点。
在广东,噪声自动监测还刚刚起步,由于经济发展不平衡及监测点位设置等条件的限制,在相当长一段时间内,手工监测和自动监测手段将会共存。
严格QA/QC手段,使技术既有操作性又有可控性,有助噪声监测事业的发展。
7.2 数据有效性[3]
强调 “在无雨雪、无雷电天气,风速5m/s以下的气象条件下”进行的测量是有效数据前提。
参与统计的监测数据,必须是有效数据。
7.3 系统性能指标、软件
提出系统各项技术性能指标,系统功能分为必备、可选和建议试行3种[4],符合我国国情。
通讯系统应符合国内或国际标准要求,保证系统的兼容性,确保数据采集的的通信稳定、数据传输的安全和有效。
强调软件应达到的基本功能,要有统一数据传输格式。因各厂家生产的自动监测系统有所不同,从子站到中心控制室的监测数据传输格式可以不同。但是中心控制室软件必须有统一的格式转换功能。
8 结束语
本研究提出环境噪声自动监测的基本要求,对传声器、监测点位和频次的设置,质量保证和质量控制等技术指标进行研究,结果能满足广东省噪声监督管理工作的实际需要 ,具有科学性、创新性和先进性,对促进噪声监测自动化建设具有一定的指导意义和推广价值。
参考文献:
[1] 张远东主编.广东省《环境噪声自动监测技术规范》(征求意见稿)及编制说明[R].2009,8.广东省环境监测中心.
[2] Position paper on EU noise indicators.2000.A report produced for the European Commission.http://www.xs4all.nl/~rigolett/ENGELS/wg1/wg1fr.htm.
[3] DB44/T 753-2010.广东省地方标准《环境噪声自动监测技术规范》(S).
[4] 吴对林,黄云生,张远东主编.环境噪声自动监测规范释义[M].广州:广东人民出版社.2010.75-112.
作者简介:张远东(1963-),男,高级工程师,主要从事环境监测、编制技术标准和声环境科研等工作。