基于虚拟仪器技术分布式环境噪声自动监测系统研究

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1、分类号：TH89单位代码：10220UDC：密级：东北石油大学博士研究生学位论文论文题目：基于虚拟仪器技术分布式环境噪声自动监测系统研究博士生：刘祥楼指导教师：高丙坤教授学科专业：石油与天然气工程2012年9月17日DissertationforthedoctordegreeinEngineeringDistributedAutomaticEnvironmentalNoiseMonitoringSystemBasedontheVirtualInstrumentationCandidate:LiuXianglouTutor:GaoBingkunSpecialty:Petr

2、oleumandNaturalGasEngineeringDateoforalexamination:17thSeptember.2012University:NortheastPetroleumUniversity东北石油大学博士研究生学位论文学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。作者签名：日期：学位论文使用授权声明本人完全了解东北石油大学的规定。学校有权保留

3、学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，可以公布论文的全部或部分内容。东北石油大学有权将本人的学位论文加入《中国优秀硕士学位论文全文数据库》、《中国博士学位论文全文数据库》和编入《中国知识资源总库》。保密的学位论文在解密后适用本规定。学位论文作者签名：导师签名：日期：日期：IV东北石油大学博士研究生学位论文基于虚拟仪器技术分布式环境噪声自动监测系统研究摘要大庆是一个因油而生的城市，目前正朝着建设国际化、现代化城市的宏伟目标迈进，在现代宜居城市和油田信息化建设过程中，注重城市

4、环境保护势在必行。近年来大庆的生活区与生产区分离规划正逐步得以实现，但由于历史的原因，目前大庆仍有部分石油职工生活区与石油生产区密不可分。由于石油勘探、钻井、采油、油气集输等生产会产生一系列的工业噪声，对职工生活和健康难免会带来一定的影响。为了实现建设百年油田的宏伟目标而加快石油生产的同时关注石油职工的身体健康免受工业噪声的伤害，石油生产工业噪声的测量与防护就显得尤为重要。面对高质量的环保需求，环境噪声实时连续自动监测已成为业内研究热点。传统的监测方法和监测手段难以满足环境噪声实时连续自动监测的需求，网络化监测是实现监测布点优化和定点优选的重要途径。LabVIEW软件以

5、强大数据处理能力和特有的网络通信技术优势能为构建网络化噪声监测系统提供强力技术支持。为此，提出基于虚拟仪器技术分布式环境噪声自动监测系统研究这一课题。首先，针对环境噪声检测标准及其自动监测方法研究发现：我国环境噪声检测标准与国际标准化组织相关标准比较，既有很高的融合度，又体现出一定的相对滞后，与现实国情有很高的适应度，对于新技术、新方法、新手段有一定的兼容性；其次，针对环境噪声信号采集处理和存储技术研究基础上提出了基于LabVIEW分布式环境噪声自动监测系统的监控中心、数据平台和监测节点三级管理模式，在A频率计权算法上实现了改进和创新，对于40phon等响曲线实现了高精

6、度拟合，其拟合绝对误差小于0.15dB。针对不同响度的等响曲线找到了相同的变化规律，拟合多项式表达关系中对于不同响度的曲线其系数不同；然后，针对分布式城市环境噪声自动监测系统网络通信技术研究发现，LabVIEW平台下有7种通信方式，相比之下共享变量引擎实现局域网络内数据传输更加便捷高效，而远程监控则通过LabVIEWWebSever通信方式实现更为理想；再者，针对分布式城市环境噪声数据分析与图形化处理技术研究的基础上，找到了用GIS软件平台实现噪声图形再现的方法，以东北石油大学校区噪声地图的形成过程，进一步体验和实践噪声地图形成过程中的相关技术节点；最后，以LabVIE

7、W开发平台为支撑，实现了分布式城市环境噪声自动监测系统设计，自主研发的环境噪声自动监测仪实现了对单点环境噪声信号进行实时检测、分析、处理和显示，通过网络实现远程实时传输，根V东北石油大学博士研究生学位论文据环境类型自动判别环境噪声是否超限并记录相关数据。通过本项研究集中解决了三个关键问题：即基于虚拟仪器技术实现对环境噪声实时测量；基于虚拟仪器技术并融合网络通信技术实现环境噪声信息远程传输及远程网络监控；通过虚拟仪器的二次开发实现环境噪声数据的分析、处理、存储及图形再现。本研究过程中实现了三点创新：一是提出了分布式环境噪声自动监测系统的三级