淺論工業企業噪聲自動監控系統建設

劉 鵬

（撫順市生態環境事務服務中心，遼寧 撫順 113006）

引言

撫順作為典型的北方重工業城市，環境問題一直是制約城市發展的一個重要因素，開展環境治理顯得尤為重要。目前撫順市工業污染源在線監控系統已經建設并運行，100多家企業近300余個監控點位基本覆蓋了全市95%以上的水、氣重點污染源企業。工業污染源自動監控系統的建設和運行可以有效地為生態環境管理、生態環境執法、污染物總量控制、空氣環境質量預報等方面提供詳實準確的數據支撐，并有效地改善了大氣、水環境質量，取得了明顯的社會效益、經濟效益和生態效益。近年來，人們的環保意識不斷增加，對生活幸福滿意度的要求也在不斷提高，噪聲擾民問題特別是工業企業噪聲擾民問題已經成為近年來信訪的主要問題，日益成為環境領域的突出問題。噪聲污染是一種嚴重的環境問題，它不僅能夠影響人們的身體健康，還會影響社會生活秩序和經濟發展。從生態環境管理部門信訪投訴舉報管理平臺近年來的統計來看，噪聲信訪舉報問題占全部問題的45.0%，居各類舉報問題第2位。因此，有效監測和治理噪聲污染是迫切需要。開展工業企業噪聲智能在線監控系統的建設和運行十分必要，可極大地提高監測效率，降低勞動強度。系統的有效運轉可以有效地實時掌控工業企業聲環境狀況和噪聲污染問題，對提高并改善社會聲環境質量起到科技支撐作用，提高人們的生活質量。

1 工業企業噪聲自動監控系統的建設

為了加強噪聲污染防治工作，我國出臺了一系列的法律法規、標準規范和技術要求。例如，《中華人民共和國噪聲污染防治法》（2021年修訂）規定了噪聲污染防治的基本原則、責任主體、管理措施、法律責任等內容；《關于加強噪聲監測工作的意見》（2021年發布）明確了完善聲環境質量監測網絡、建立噪聲自動監測系統、推進噪聲監測信息發布等工作任務；《功能區聲環境質量自動監測技術規范》（HJ 906-2017）、《環境噪聲自動監測系統技術要求》（HJ 907-2017）等標準規范了噪聲在線監測儀的設置、運行、校準等技術環節。通過對工業企業噪聲智能在線監測綜合管控方案的研究，以撫順市石化公司烯烴廠為例，能夠提供有效、及時、科學的環境噪聲監測手段，為聲環境管理和評價提供有力的數據基礎，同時為環境質量信息發布提供高效的平臺。

1.1 系統總體架構

環境噪聲自動監測系統包括現場聲環境監測子站、通訊網絡、控制中心等三部分。現場監測子站包含噪聲子站、氣象子站、車流量子站等。聲環境監測子站與監控中心進行數據交互，監控中心對采集的噪聲數據進行分析、匯總并處理，由系統軟件全天候無人處理的方式進行，具有安裝部署快、運行簡單的優勢，可以為管理部門及時、精準地進行聲環境評估和治理方案的確定提供科學、可靠的依據。（系統總體結構見下圖1所示）

圖1 噪聲監測系統總體架構

1.2 系統建設內容

撫順石化公司烯烴廠噪聲在線監控系統項目主要從以下三個方面進行建設。

1.2.1 全面、準確的噪聲在線環境監測系統建設

根據撫順石化公司烯烴廠現有環境監測系統及主要污染源分布情況，建立環境噪聲在線監測系統，對城區不同類型的污染源分別建立對應的監測設施和監測系統，做到撫順石化公司烯烴廠環境噪聲監測全覆蓋。采用網格化高密度監測系統，動態實時監測區域內各類聲環境噪聲分布情況。

根據撫順市區現有環境監測系統及主要污染源分布情況，建立網格化環境噪聲在線監測系統。針對撫順市區已有空氣站分布、道路及各類污染源分布情況，建立全面、有針對性的環境噪聲質量監測系統，對不同類別的污染源制定對應的監測方案和配備相應的監測設備，提高監測精度，做到對城區環境突發事件的及時發現、及時治理，為撫順市大氣污染防治提供數據支持。以撫順石化公司烯烴廠為中心，在其周邊安裝智慧噪聲在線監測儀，進行噪聲實時監控。目前，撫順石化公司烯烴廠共計安裝4個監測點，主要涉噪聲企業網格、建筑工地網格、餐飲噪聲排放、城區無組織噪聲排放等內容。

（1）噪聲監測子站建設。主要由戶外傳聲器、噪聲分析儀和通訊模塊組成。首先通過戶外傳聲器采集噪聲信號，此信號經過噪聲分析儀進行數據處理，再由通訊模塊通過有線/無線網絡，將環境噪聲實時監測信息傳輸到噪聲監測服務器，經過環境噪聲軟件管理平臺進行數據統計、分析、存儲等處理后，將信息傳輸至信息發布服務器，再通過光纖/無線傳輸網絡將多種信息傳輸至任意信息發布顯示屏，進行實時顯示。噪聲子站、信息發布顯示屏均采用市電供電。噪聲采集分析前端包括：1/2英寸電容傳聲器、嵌入式噪聲分析儀、支架立桿、室外防護罩。噪聲采集分析前端通常立桿式安裝，電容傳聲器與數據分析部分采用Lemo口電纜連接，數據分析部分采用RSTech嵌入式智能分析控制主機，該設備核心處理器為高速多通道DSP，其處理能力強大，同時配置了精簡的操作系統、專用的設備驅動程序和高效的TCP/IP協議棧。噪聲子站、信息顯示屏配套建設模式特別適合于人流量比較多的噪聲功能區監測。其中，UPS不間斷電源為噪聲監測子站供電，可保證噪聲監測子站在市電斷電時正常工作。信息顯示條屏顯示噪聲實時監測值，可讓公眾及時了解環境噪聲信息。

（2）采用網格化高密度監測系統，動態實時監測區域內各類聲環境噪聲分布情況。

（3）具有網格化高密度時空分辨率特性的監測系統，能夠掌握環境噪聲的異常數據，做到預警及時。并依據環境管理部門的業務需求，準確快捷地將信息發送至涉事單位和相關責任部門，為生態管理部門提高監管水平提供保障。

（4）建立環境噪聲預警智慧系統。充分應用地理信息技術、物聯網技術和通訊網絡技術，實現監測信息實時快速采集、傳輸、計算處理、顯示和存儲，建立多部門、多人員的監測信息共享數據庫和污染源排放等基本信息庫。噪聲預警智慧系統具有實時監測、天氣信息、視頻監控、應急指揮、信息發布、數據查詢、信息共享、基本信息、系統管理等不同功能模塊，以實現信息全覆蓋和快速發布與反饋。

監控終端與數據平臺可構成監測系統。系統提供了噪聲監測數據、溫度、濕度及氣象監測、污染物超標視頻抓拍。終端數據可以通過有線或者無線網絡連接到監控中心數據管理平臺。平臺軟件可以實現查詢、統計、數據輸出以及預警等多種功能。

1.2.2 智慧環保暨監測預警指揮執法系統軟件建設

（1）以標準體系、認證體系構建統一雙因子認證，實現與現有系統的互聯互通。

（2）建設撫順市環境監管移動執法平臺軟件和環境監管移動執法APP應用系統，搭建基礎支撐軟硬件環境，配備智能移動應用終端及執法工具箱，并可采用無人機航拍方式及夜間紅外技術對污染源點位實時拍照取證和錄像取證，實現信息的實時采集和業務流程的全程監管。

（3）建設環境管理綜合指揮中心平臺系統，該系統能集成現有的在線監控、大氣監控、移動執法系統數據，并結合GIS地理信息系統綜合展示各相關環境監管數據，根據環境管理污染報警情況，可指揮調度各執法部門快速聯合執法。智慧環保暨監測預警指揮執法系統可以有效實現對各類環境數據的管理、共享，以及交互數據的后期整理、分析和利用。建立數據體系與數據庫體系，提高數據質量，形成不同粒度和層次的信息資源。根據業務需求分析、職能域用戶視圖分析、職能域數據流分析、職能域數據元整理等內容對污染源和環境質量相關的業務數據進行數據資源規劃。監控中心數據平臺是噪聲管理軟件的重要組成部分，主要由子站管理、權限管理、數據處理、報表管理、通信管理和信息發布等板塊組成。軟件架構如下圖2。

圖2 噪聲監測系統軟件結構

監控數據管理中心平臺主要由通信服務、子站管理、數據處理和用戶管理中心等5個模塊組成。其中：通信服務管理模塊可以實現對各硬件之間的通信和數據傳輸的管理功能。子站管理模塊對監測點信息、在線設備監控、報警管理和參數設置實現管理。數據處理模塊可以實現監測數據實時顯示、數據查詢、統計和分析等功能，用戶管理模塊具有用戶管理、權限管理和日志管理等功能。

環境信息發布系統將有關大氣、水環境、聲環境信息進行整合，并通過互聯網平臺對外及時發布。廣大群眾可以通過戶外LED顯示屏第一時間了解環境信息。信息系統平臺的發布有兩種模式：手動發布模式和自動發布模式。系統平臺可以將每天的實時空氣污染指數、環境質量級別、主要水質狀況、聲環境狀況等環境質量信息通過戶外LED顯示屏進行發布，可以讓公眾更好地了解所在區域的環境質量狀況，保障人民群眾的信息知情權，增強人們的環境意識。顯示屏同時也可支持文字、圖片、視頻以及多種組合的多媒體方式將環保政策法律法規、環境宣傳信息和其他信息進行編輯和發布。

1.2.3 智慧環保暨監測預警指揮執法系統服務器建設

服務器建設以滿足環境監測系統數據分析及智慧環保暨監測預警指揮執法系統軟件需求為基礎，支持前端海量數據的高速寫入、長期穩定存儲及快速讀取。服務器作為整個系統數據服務的硬件基礎，與撫順市環保局現有信息化系統高度融合，提高了信息化系統的利用效率，為環境監測、預警及執法提供數據硬件支撐。

1.2.4 系統建設周期

本系統建設預計總工期為合同簽訂之日起55個日歷日，其中包括制定詳細的點位分布設計圖、安裝組件、調試及試運行并驗收（驗收階段一個月時間）。

2 工業企業噪聲自動監控系統運行對環境管理的支撐

2.1 提高城市環境監測管理能力

噪聲監測采用傳統的手工監測方法，在數據獲取的實時性、代表性等方面很難滿足現代聲污染環境評價和管理決策的需要。建設自動監測系統可以實現連續、穩定的運行，并結合管理平臺軟件的使用實時同步噪聲時空分布監測數據，為實施“寧靜工程”提供了及時、準確的環境噪聲監測手段，對推動環保領域的技術進步和科技發展，提高城市環境監測管理能力具有十分重要的現實意義。通過新建噪聲自動監測系統和環境信息發布系統，將使環境質量監測自動化提高一個臺階，可形成水、氣、聲全方位環境信息的自動監測，為全面環境質量信息的發布提供非常重要的基礎數據源及與環境現狀同市民間的輻射窗口[1]。

2.2 增強城市環境監察執法效能

噪聲污染源自動監測手段的應用可以快捷、及時地掌握相關數據，對重大環境污染事故及時采取應急措施，并將大大減少老百姓的投訴。同時，自動監測手段的應用可以減輕執法人員的工作強度，提高工作效率并降低環境執法成本。如果我們的噪聲監管手段仍然停留在人盯人的水平上，甚至只能通過老百姓的投訴、舉報才能獲得相關噪聲污染信息，那么基于噪聲污染的實時性，環境監察人員很難收集噪聲污染的證據。自動監測系統的建立可以有效實現遠程監控，提高數據采集的準確性和及時性，減少現場監察次數并提高監察效率。通過現代化、自動化的監測手段，可以有效掌握環境質量信息，為發布環境質量現狀提供可靠的數據基礎。

2.3 提供環境信息發布服務平臺

噪聲污染問題直接影響人們的感知，越是人員聚集的地方，社會影響面越大，人們的關注度就越高。目前我國經濟發達的地區在重要的人流密集區和主要的交通干線上均設立了噪聲顯示屏，這一舉措直觀地反映了當前的環境噪聲情況，增強了人們的環境意識，對環境的關注度也越來越高，對城市的環境管理起到了推動作用。目前比較成熟的地方將大氣、水的環境質量實時信息也一同發布，極大地提高了人們對環境的關注度，是其他媒體無法比擬的，對建設和諧、綠色發展的社會起到了推動作用，同時也將促進環境監測自動化的建設和科技能力水平的發展。

環境噪聲自動監測系統與信息發布系統已經在全國各地，特別是經濟較發達地區成為一種必要手段。擬籌建城市環保視窗建設項目是提高城市品位，構建和諧社會的需要，是一項民心工程，是一項“功在當代、利在千秋”的偉業！有效實施環境管理的前提條件是增強公民的環境保護意識，并鼓勵其積極參與環境保護建設。環境信息發布系統能讓公眾及時了解環境質量現狀，增強環保意識，為政府和公眾提供直觀的互動交流平臺，這有助于公眾對環境保護工作進行有效監督，體現了政務的公開化、透明化，有利于構建和諧社會。

2.4 實現對各類環境數據的統一管理

根據環境數據的特點對環境數據進行合理的整合，化解數據利用難度，加強對環境業務數據的交互以及后期整理、分析和利用，并通過豐富的統計圖表展現出來，為實現部門間的數據共享和對策制定提供有效支持。結合撫順市生態環境局環境管理的實際情況，以撫順石化公司烯烴廠為中心，對其周邊安裝智能噪聲在線監測儀，進行聲環境質量實時監控。

3 結語

通過對撫順石化公司烯烴廠建設噪聲自動監控系統，可以實時掌握企業噪聲污染狀況，為環境管理、環境執法、公共信息發布提供決策信息。對其他企業以及城市開展此項工作以及改善聲環境質量有著重要的指導意義。