RU2618486C2 - Устройство контроля распространения акустического шума на селитебной территории - Google Patents
Устройство контроля распространения акустического шума на селитебной территории Download PDFInfo
- Publication number
- RU2618486C2 RU2618486C2 RU2014110338A RU2014110338A RU2618486C2 RU 2618486 C2 RU2618486 C2 RU 2618486C2 RU 2014110338 A RU2014110338 A RU 2014110338A RU 2014110338 A RU2014110338 A RU 2014110338A RU 2618486 C2 RU2618486 C2 RU 2618486C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acoustic
- acoustic noise
- computing device
- residential areas
- communication channel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01W—METEOROLOGY
- G01W1/00—Meteorology
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
Изобретение относится к контрольно-измерительным средствам мониторинга акустошумового загрязнения селитебных территорий. Устройство контроля распространения акустического шума на селитебной территории включает в себя ультразвуковой термоанемометр, состоящий из нескольких пар ориентированных навстречу друг другу ультразвуковых излучателей/приемников, и соединенное с ним каналом связи устройство обработки информации, при этом в него дополнительно введены акустический датчик, вычислительное устройство и устройство отображения, причем выход акустического датчика соединен каналом связи с устройством обработки информации, которое, в свою очередь, соединено каналом связи с вычислительным устройством, а вычислительное устройство соединено с устройством отображения. Технический результат – повышение качества прогноза распространения акустошумового загрязнения вглубь селитебных территорий. 1 ил.
Description
Заявленное техническое решение относится к областям метеорологии и экологии и может быть использовано для контроля акустошумового загрязнения урбанизированных (селитебных) территорий.
Из предшествующего уровня техники известны различные устройства контроля акустического шума, в частности измеритель шума и вибрации (шумомер) ВШВ-003, состоящий из измерительного микрофона, усилителя, набора корректирующих фильтров, детектора, интегратора и стрелочного индикатора [Измеритель уровня шума и вибрации ВШВ-003. - Режим доступа: http://www.pribortehsnab.ru/catalog/sound-level-meter/vshv-003m2.html].
Прибор является достаточно точным измерительным средством, однако имеет ряд недостатков, среди которых следует отметить отсутствие возможности коррекции получаемой информации с учетом локальных метеорологических условий.
Известно устройство контроля акустошумовых сигналов, включающее последовательно соединенные микрофон, усилитель, фильтр низких частот, аналого-цифровой преобразователь, цифровой сигнальный процессор и устройство обработки и представления информации [Патент ПМ №137977, МПК G01H 9/00. Устройство контроля акустошумовых сигналов / Булкин В.В., Кириллов И.Н. Опубл. 27.02.2014].
Устройство обеспечивает контроль акустического шума, но не обеспечивает возможности коррекции получаемой информации с учетом локальных метеорологических условий
Известно устройство для измерения скорости ветра и температуры воздуха, являющееся наиболее близким аналогом, включающее ультразвуковой термоанемометр, имеющий в своем составе измерительный тракт, состоящий из нескольких пар ориентированных навстречу друг другу ультразвуковых излучателей и приемников и соединенного с ними устройства измерения временных интервалов, подключенный к вычислительному устройству, вычисляющему скорость ветра и температуру воздуха [Региональный мониторинг атмосферы: коллективная монография / Под ред. М.В. Кабанова. Ч. 2. - Томск: Изд-во Ин-та оптики атмосферы, 2001. - С. 208-212].
Указанное устройство регистрирует два метеопараметра - скорость ветра и температуру воздуха, однако не обеспечивают контроль уровня акустошумового загрязнения.
Задача, на решение которой направлено заявленное устройство, заключается в расширении возможностей контроля акустошумового загрязнения урбанизированных территорий и, как следствие, повышении качества прогноза распространения этого загрязнения на селитебные зоны, такие как жилые районы, детские или медицинские учреждения и т.д.
Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство контроля распространения акустического шума на селитебной территории, включающее ультразвуковой термоанемометр, состоящий из нескольких пар ориентированных навстречу друг другу ультразвуковых излучателей/приемников, и соединенное с ним каналом связи устройство обработки информации, дополнительно введены акустический датчик, вычислительное устройство и устройство отображения, причем выход акустического датчика соединен каналом связи с устройством обработки информации, которое, в свою очередь, соединено каналом связи с вычислительным устройством, а вычислительное устройство соединено с устройством отображения.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является обеспечение возможности прогнозирования характера распространения акустического шума вглубь селитебной территории при изменении метеорологических условий в зоне анализа.
Указанный технический эффект достигается за счет того, что устройство строится с использованием каналов контроля акустического шума и ветра. Ультразвуковой термоанемометр благодаря наличию пар ориентированных навстречу друг другу ультразвуковых элементов (излучателей/приемников), имеющих возможность в зависимости от работы алгоритма измерения выступать и в роли излучателя, и в роли приемника, обеспечивает измерение времени прохождения сигнала как в прямом, так и в обратном направлениях и на основании сопоставления полученных данных осуществляет вычисление вектора скорости ветра и температуры воздуха. Истинное значение температуры воздуха используется для коррекции значения скорости звука в конкретной зоне контроля. Акустический датчик обеспечивает получение информации о характере акустических шумов в зоне контроля. Данные о характере акустического шума (например, данные о доминирующих частотах или интенсивности сигнала) в сочетании с вычисленными значениями вектора скорости ветра и коэффициента затухания обеспечивают получение прогноза характера распространения акустического шума вглубь селитебной (урбанизированной) территории.
Схема системы представлена на фиг. 1.
Система состоит из ультразвукового термоанемометра (УТА) 1 и акустического датчика (АД) 2, соединенных каналами связи с устройством обработки информации (УОИ) 3, причем УОИ 3 в свою очередь соединено каналом связи с вычислительным устройством (ВУ) 4, а оно, в свою очередь, с устройством отображения (УО) 5.
Система работает следующим образом.
Ультразвуковой сигнал излучается одним из элементов пары излучателей/приемников (рассмотрим на примере любой из пар) УА 1, фиксируется с некоторой задержкой вторым элементом пары, после чего сигнал излучается вторым элементом и принимается первым, который к этому времени переведен в режим приемника, и в соответствии с выполняемыми функциями фиксирует этот сигнал. Время фиксации (прохождения) сигнала t1 и t2. При отсутствии ветра время зависит от расстояния между элементами пары (длины измерительной базы) L и скорости звука в воздухе с:
где V - скорость ветра.
Разность времени прохождения в прямом и обратном направлениях, определяемая УОИ 3, имеет вид
Аналогично проходит измерение по остальным парам элементов.
На основании полученных значений времени прохождения сигнала определяется значение температуры воздуха
где Т - температура воздуха, К.
Поскольку величина скорости распространения акустического сигнала с зависит от температуры воздуха, осуществляется вычисление величины с, соответствующей моменту измерения:
После уточнения величины с, по соотношению, полученному из (2), УОИ 3 осуществляет вычисление значений составляющих скоростей ветра, определяемых выбранной парой элементов УА 1:
где i - номер канала.
Полученные значения передаются в ВУ 4.
Одновременно посредством АД 2 осуществляется контроль акустического шума в зоне установки системы. Регистрируемые сигналы с АД 2 передаются в УОИ 3, где производится их анализ (например, определяются границы диапазона основных шумов, выявляются наибольшие уровни, определяются характеристики шума в границах октавных и долеоктавных диапазонов и т.д.). По соотношению
где f - частота звука, Гц, определяется коэффициент затухания в атмосфере α для доминирующих частот.
Полученные значения передаются в ВУ 4.
Затем в ВУ 4 по соотношению
где d - расстояние от источника шума, км, определяется величина затухания из-за звукопоглощения в атмосфере на расстоянии d от источника шума.
Затем с учетом значений составляющих скоростей ветра по (5), ВУ 4 определяет показатели вектора скорости ветра. С учетом полученных значений вектора скорости ветра и величины затухания устанавливается вероятное направление доминирующего направления распространения акустического шума вглубь селитебной территории.
УО 5 обеспечивает графическое представление результатов расчетов.
Применение данного устройства позволит повысить качество прогноза распространения акустошумового загрязнения вглубь селитебных территорий, что обеспечит выработку мер защиты жилых зон, зон расположения лечебных и дошкольных учреждений, школ и т.д.
Claims (1)
- Устройство контроля распространения акустического шума на селитебной территории, включающее ультразвуковой термоанемометр, состоящий из нескольких пар ориентированных навстречу друг другу ультразвуковых излучателей/приемников, и соединенное с ним каналом связи устройство обработки информации, отличающееся тем, что в него дополнительно введены акустический датчик, вычислительное устройство и устройство отображения, причем выход акустического датчика соединен каналом связи с устройством обработки информации, которое, в свою очередь, соединено каналом связи с вычислительным устройством, а вычислительное устройство соединено с устройством отображения.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014110338A RU2618486C2 (ru) | 2014-03-18 | 2014-03-18 | Устройство контроля распространения акустического шума на селитебной территории |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014110338A RU2618486C2 (ru) | 2014-03-18 | 2014-03-18 | Устройство контроля распространения акустического шума на селитебной территории |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014110338A RU2014110338A (ru) | 2015-09-27 |
| RU2618486C2 true RU2618486C2 (ru) | 2017-05-03 |
Family
ID=54250675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014110338A RU2618486C2 (ru) | 2014-03-18 | 2014-03-18 | Устройство контроля распространения акустического шума на селитебной территории |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2618486C2 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1145250A1 (ru) * | 1979-05-10 | 1985-03-15 | Ташкентский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта | Измеритель акустических шумов |
| US6804513B2 (en) * | 2000-12-20 | 2004-10-12 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Noise monitoring system |
| RU59244U1 (ru) * | 2006-07-27 | 2006-12-10 | Казанский государственный энергетический университет (КГЭУ) | Дозиметр шума |
| CN102914361A (zh) * | 2012-10-11 | 2013-02-06 | 上海市环境监测技术装备有限公司 | 噪声监测和自动劝阻装置及方法 |
| RU137977U1 (ru) * | 2013-08-06 | 2014-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Устройство контроля акустошумовых сигналов |
-
2014
- 2014-03-18 RU RU2014110338A patent/RU2618486C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1145250A1 (ru) * | 1979-05-10 | 1985-03-15 | Ташкентский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта | Измеритель акустических шумов |
| US6804513B2 (en) * | 2000-12-20 | 2004-10-12 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Noise monitoring system |
| RU59244U1 (ru) * | 2006-07-27 | 2006-12-10 | Казанский государственный энергетический университет (КГЭУ) | Дозиметр шума |
| CN102914361A (zh) * | 2012-10-11 | 2013-02-06 | 上海市环境监测技术装备有限公司 | 噪声监测和自动劝阻装置及方法 |
| RU137977U1 (ru) * | 2013-08-06 | 2014-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Устройство контроля акустошумовых сигналов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014110338A (ru) | 2015-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102866261B (zh) | 检测超声波在测流速中飞行时间的方法 | |
| Marcillo et al. | Tracking near-surface atmospheric conditions using an infrasound network | |
| RU2618486C2 (ru) | Устройство контроля распространения акустического шума на селитебной территории | |
| Fernandes et al. | Cross-correlation-based optical flowmeter | |
| Han et al. | Measurement range expansion of continuous wave ultrasonic anemometer | |
| Dokhanchi et al. | Acoustic travel-time tomography: optimal positioning of transceiver and maximal sound-ray coverage of the room | |
| US20160003652A1 (en) | Method and system for estimating a time of flight of a signal | |
| JP2018044954A (ja) | 超音波流量計 | |
| CN204044132U (zh) | 基于激光粉尘检测的物联网空气质量检测仪 | |
| Javaherian et al. | Survey of noise pollution in Zanjan, and comparing them with standards | |
| Kirillov et al. | The mobile system of urban area noise pollution monitoring | |
| JP2004329888A5 (ru) | ||
| PL422368A1 (pl) | Sposób monitoringu czujnika koła i monitoringu jego otoczenia oraz układ do realizacji tego sposobu | |
| JP5819222B2 (ja) | リアルタイム震度計測装置とその方法 | |
| US11079318B2 (en) | Gas sensing device and a method for sensing gas | |
| RU2556324C1 (ru) | Способ и устройство для измерения скорости течений и волновых процессов в океане | |
| JP3821923B2 (ja) | ウェーク渦乱流または大気乱流を実時間で決定する方法、およびウェーク渦空気乱流または空気乱流に対し補正された出力を与える光シンチロメータ | |
| RU77975U1 (ru) | Ультразвуковой измеритель скоростей потока | |
| Al-Saloul et al. | Noiseco: Smartphone-based noise collection and correction | |
| RU2631907C1 (ru) | Устройство для определения пеленга и дальности до источника сигналов | |
| RU2568993C1 (ru) | Способ поверки ультразвуковых анемометров и портативные устройства для его осуществления | |
| RU2785863C1 (ru) | Электронная система устройства для обнаружения течи | |
| JP2014025872A (ja) | 油膜検知装置 | |
| JP2013185856A (ja) | ドップラー効果を利用した位置測定方法および風速測定方法 | |
| RU137977U1 (ru) | Устройство контроля акустошумовых сигналов |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170716 |