楊 健 俸 強(qiáng) 易 丹(四川省環(huán)境監(jiān)測總站 四川 成都 61000)

陳 卓(成都市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)城管環(huán)保局 四川 成都 61000)

劉 國(四川省環(huán)境監(jiān)測總站 四川 成都 61000)

實際監(jiān)測中穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)噪聲源監(jiān)測方式的探討

楊 健 俸 強(qiáng) 易 丹(四川省環(huán)境監(jiān)測總站 四川 成都 61000)

陳 卓(成都市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)城管環(huán)保局 四川 成都 61000)

劉 國(四川省環(huán)境監(jiān)測總站 四川 成都 61000)

為達(dá)到了解環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)噪聲監(jiān)測儀器的性能。通過比對試驗對穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)聲源進(jìn)行了監(jiān)測。結(jié)果表明各儀器對穩(wěn)態(tài)噪聲源的監(jiān)測結(jié)果差異很小，對非穩(wěn)態(tài)噪聲源監(jiān)測結(jié)果存在較大的差異；差異主要由儀器間的系統(tǒng)差異造成；通過試驗充分了解各儀器性能，為今后穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)聲源的實際監(jiān)測提供科學(xué)依據(jù)。

噪聲；比對監(jiān)測；系統(tǒng)差異；穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)聲源

1 目的

噪聲監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果采取直接或間接的方式從噪聲儀上讀取，因此監(jiān)測儀器性能的穩(wěn)定性、可靠性直接關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)果的科學(xué)性、準(zhǔn)確性。在此之前王建平等開展了實驗室內(nèi)的儀器比對監(jiān)測；王文團(tuán)等開展了實驗室內(nèi)溫度對噪聲儀性能的研究，但針對實際監(jiān)測中儀器間的性能比對還未有過，為了掌握環(huán)境監(jiān)測儀器的在實際監(jiān)測中的性能，本文通過設(shè)計比對監(jiān)測試驗進(jìn)行檢驗。

2 對象和方法

2.1 對象

抽取十臺噪聲測量儀(八臺杭州愛華AWA6228B、二臺杭州愛華AWA5680)及2臺校準(zhǔn)儀(杭州愛華Ⅰ型校準(zhǔn)儀AWA6223、杭州愛華Ⅱ型校準(zhǔn)儀AWA6221B)作為研究對象。噪聲測量儀和校準(zhǔn)儀均在檢定期限內(nèi)且檢定合格。

2.2 方法

2.2.1 儀器及操作人員的基本情況

實驗所選儀器均取得儀器鑒定機(jī)構(gòu)鑒定合格證書，同時儀器操作人員均取得環(huán)境監(jiān)測噪聲監(jiān)測技術(shù)資質(zhì)證書，并且實驗相關(guān)操作人員進(jìn)行了技術(shù)培訓(xùn)，避免了因人為操作不當(dāng)造成的相關(guān)數(shù)據(jù)失真的情況。

2.2.2 噪聲測量儀性能比對實驗設(shè)計

比對試驗主要由聲級校準(zhǔn)器的比對監(jiān)測試驗(穩(wěn)態(tài)噪聲)、非穩(wěn)態(tài)噪聲源(城市道路的交通噪聲、社會生活噪聲)監(jiān)測比對試驗構(gòu)成。

2.3 聲級校準(zhǔn)器的比對監(jiān)測實驗

將十臺噪聲儀依次編號，分別選用Ⅰ型校準(zhǔn)儀(AWA6223)(信號強(qiáng)度為93.8dB(A))、Ⅱ型校準(zhǔn)儀(AWA6221B)(信號強(qiáng)度為93.8dB(A))作為穩(wěn)定聲源，開展監(jiān)測，測量時間為1min，比對監(jiān)測記錄每臺儀器的Leq(A)，將測定的結(jié)果進(jìn)行比對。

2.4 城市道路的交通噪聲監(jiān)測比對實驗

選定一條適宜城市道路，按照《環(huán)境噪聲監(jiān)測技術(shù)規(guī)范城市聲環(huán)境常規(guī)監(jiān)測》(HJ640—2012)標(biāo)準(zhǔn)的要求布點及測量。為了減弱因布點造成的監(jiān)測結(jié)果的差異，將十臺儀器依次以相距20cm排列在路邊并指向相同方向，每臺儀器的離地高度均為1.2m；避免了因測量時間不一致造成的對測量結(jié)果的影響，操作人員采取同時開始、同時結(jié)束測量的方式，監(jiān)測時間為20min，在監(jiān)測前后均用Ⅰ型校準(zhǔn)儀(AWA6223)對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。

2.5 社會生活噪聲的監(jiān)測比對實驗。

選定一個適合監(jiān)測場地，按照《環(huán)境噪聲監(jiān)測技術(shù)規(guī)范 城市聲環(huán)境常規(guī)監(jiān)測》(HJ640—2012)標(biāo)準(zhǔn)要求的進(jìn)行布點及監(jiān)測。儀器的排列順序及操作與試驗2保持一致，且在監(jiān)測前后均用Ⅰ型校準(zhǔn)儀(AWA6223)對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。

3 結(jié)果

3.1 聲級校準(zhǔn)器穩(wěn)態(tài)的比對監(jiān)測實驗結(jié)果見表1。

從表一中可以發(fā)現(xiàn)，參加穩(wěn)態(tài)噪聲源比對監(jiān)測試驗的噪聲監(jiān)測儀器，測定結(jié)果僅有一臺儀器的測量值與聲源值存在僅0.2dB差異，其余儀器的測定值均與噪聲源相同。

3.2 城市道路的交通噪聲監(jiān)測比對實驗見表2。

表1 噪聲校準(zhǔn)儀校準(zhǔn)測定實驗比對結(jié)果dB (A)

表2 城市道路交通噪聲比對監(jiān)測數(shù)據(jù)dB (A)

根據(jù)表2的數(shù)據(jù)，監(jiān)測前后儀器的校準(zhǔn)值均滿足《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3096-2008中測定前后與校準(zhǔn)值的差異在0.5dB以內(nèi)的要求，因此，測量的數(shù)據(jù)有效。

從監(jiān)測數(shù)據(jù)可得Leq、Lmax、L10、L50、L90、Lmin值分別存在1.0dB(A)、3.6dB(A)、0.6dB(A)、0.6dB(A)、0.6dB(A)、1.4dB(A)的偏差。其中Leq、Lmax、Lmin值偏差較大，L10、L50、L90值相對偏差較小，說明參加比對實驗的儀器對監(jiān)測期間最大噪聲的響應(yīng)存在較為明顯的差異。從數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)Lmax與L10的差值在24.1-28.2dB(A)的范圍內(nèi)，說明Lmax是由偶發(fā)性噪聲源產(chǎn)生，可推斷出各儀器對偶發(fā)性噪聲的響應(yīng)存在差異，進(jìn)而影響監(jiān)測的結(jié)果。通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)Leq值與Lmax值的相關(guān)性系數(shù)r為0.88，存在高度的正相關(guān)性，Leq值與Lmin值相關(guān)性系數(shù)r為-0.32，存在一定的負(fù)相關(guān)性，Lmax值與Lmin值相關(guān)性系數(shù)r值為-0.58，存在中度的負(fù)相關(guān)性；從以上關(guān)系發(fā)現(xiàn)交通噪聲監(jiān)測中Lmax值對噪聲測定值Leq存在一定的影響，說明噪聲儀對Lmax與Lmin的測試值的靈敏響應(yīng)程度存在較高的一致性。

圖1 L交通eq值與L交通max值的相關(guān)性趨勢線

圖2 L交通eq值與L交通min值的相關(guān)性趨勢線

圖3 L交通max值與L交通min值的相關(guān)性趨勢線

表3 社會生活交通噪聲比對監(jiān)測數(shù)據(jù)

3.3 社會生活噪聲監(jiān)測比對實驗

根據(jù)表2的數(shù)據(jù)，監(jiān)測前后儀器的校準(zhǔn)值均滿足《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3096-2008中測定前后與校準(zhǔn)值的差異在0.5dB以內(nèi)的要求，因此，測量的數(shù)據(jù)有效。

從監(jiān)測數(shù)據(jù)可得Leq、Lmax、L10、L50、L90、Lmin值分別存在1.2dB(A)、6.4 dB(A)、0.8dB(A)、0.8dB(A)、0.8dB(A)、0.8dB(A)的偏差。從數(shù)據(jù)可以看出Leq、Lmax的值都差異比較大，Lmin、L10、L50、L90的數(shù)值差異較小，說明參加比對實驗的儀器對監(jiān)測期間最大噪聲的響應(yīng)存在較為明顯的差異，對普發(fā)性噪聲的響應(yīng)差異不明顯。從社會生活噪聲的監(jiān)測數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)Lmax與L10的差值在達(dá)到11.2-17.5dB(A)的范圍，說明Lmax也是由偶發(fā)性噪聲源產(chǎn)生，同樣可以推斷出各儀器對偶發(fā)性噪聲的響應(yīng)存在差異，進(jìn)而影響監(jiān)測的結(jié)果；但較之交通噪聲而言，社會生活噪聲的偶發(fā)性程度較低，對測量值Leq的影響不十分顯著。

圖4 L社會eq值與L社會max值的相關(guān)性趨勢線

圖5 L社會eq值與L社會min值的相關(guān)性趨勢線

圖6 L社會min值與L社會max值的相關(guān)性趨勢線

圖7 L社會eq值與L交通eq值的相關(guān)性趨勢線

圖8 L社會max值與L交通max值的相關(guān)性趨勢線

圖9 L社會min值與L交通min值的相關(guān)性趨勢線

通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)Leq與Lmax相關(guān)性系數(shù)r為0.50，存在中度的正相關(guān)性，通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)Leq與Lmin相關(guān)性系數(shù)r為0.36，存在低度正相關(guān)性通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)Lmax與Lmin相關(guān)性系數(shù)r為-0.08，存在低度負(fù)相關(guān)性，從以上關(guān)系可以發(fā)現(xiàn)社會生活噪聲監(jiān)測中Lmax值對噪聲測定值Leq存在一定的影響；說明噪聲儀對Lmax與Lmin的測試值的靈敏響應(yīng)程度存在較低的一致性。

3.4 交通噪聲與社會生活噪聲結(jié)果的比較與分析

通過比較發(fā)現(xiàn)Lmax交通與Leq交通的相關(guān)性系數(shù)r為0.88達(dá)到了高度的正相關(guān)性，Lmax社會與Leq社會相關(guān)性系數(shù)r為0.50，為中度相關(guān)性；產(chǎn)生這樣的差異與交通噪聲的不穩(wěn)定度大于社會生活噪聲有關(guān)。

通過對同一臺儀器的交通噪聲與社會生活噪聲的監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，Leq交通與Leq社會的相關(guān)性系數(shù)r為0.70存在高度的正相關(guān)性，Lmax交通與Lmax社會的相關(guān)性系數(shù)r為0.74存在高度的正相關(guān)性，Lmin交通與Lmin社會的相關(guān)性系數(shù)r為0.51存在中度的正相關(guān)性，從以上分析結(jié)果可以看出，儀器對聲源的響應(yīng)靈敏度對監(jiān)測的結(jié)果存在明顯影響，儀器自身的系統(tǒng)差異對監(jiān)測結(jié)果有較為明顯的影響。

4 結(jié)論

通過以上試驗可以發(fā)現(xiàn)：

(1)參比儀器對聲源的最大噪聲級響應(yīng)存在明顯的差異；各儀器的最大噪聲級Lmax與監(jiān)測結(jié)果Leq存在明顯的正相關(guān)性；參比儀器測量結(jié)果的差異受各儀器間的系統(tǒng)差異影響較大。

(2)對穩(wěn)態(tài)噪聲源，各儀器間的測量值差異較小，對非穩(wěn)態(tài)噪聲源，各儀器間的測量值差異較大；開展非穩(wěn)態(tài)噪聲監(jiān)測時，為了避免因儀器自身系統(tǒng)響應(yīng)差異導(dǎo)致的測量值差異，可通過增加監(jiān)測時間的方式來減小測量值失真的情況。

(3)受各儀器對偶發(fā)性噪聲的響應(yīng)是不一致的影響，在實際監(jiān)測中應(yīng)選用對偶發(fā)性噪聲響應(yīng)明顯的儀器進(jìn)行監(jiān)測，以反應(yīng)偶發(fā)性聲源的真實情況。

〔1〕王建平，王朝杰，廖俊強(qiáng).環(huán)境溫度對噪聲測量儀器性能的影響〔J〕.臨床合理用藥 2010，7(14)112-113.

〔2〕王文團(tuán)，袁偉冬，鄒康等.環(huán)境溫度對噪聲測量儀器性能的影響〔J〕.中國環(huán)境監(jiān)測 2003 12(6)30-32.

〔3〕國家環(huán)境保護(hù)部.環(huán)境噪聲監(jiān)測技術(shù)規(guī)范HJ640--2012城市聲環(huán)境常規(guī)監(jiān)測〔s〕.北京：中國環(huán)境出版杜，2013.

〔4〕國家環(huán)境保護(hù)部.聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn).GB 3096.2008.〔s〕.北京：中國環(huán)境出版杜，2008.

Discussion on Monitoring Methods of Steady and Unsteady Sound Sources

YangJian(Environment Monitoring Station of SiChuan Province ChengDu SiChuan 61000)

In order to understand the performance of the instruments of environment noise monitoring system，the comparison test has been done on steady and unsteady sound sources.The results show that the differences among the instruments are very small on the steady noise，while there are quite big differences among the unsteady noise monitoring results.Differences are mainly caused by system differences among instruments.Through experiments performance of each instrument is fully understood，a scientific basis is provided for steady and unsteady sound sources monitoring.

Noise Comparison monitoring System differences Steady and unsteady sound sources

X707

A

1674-263X(2016)04-0086-05

2016-12-20

楊健(1984-)，男，碩士，助理工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測方面工作。