Hałas środowiskowy — rozwiązania do monitoringu hałasu

Monitoring hałasu realizowany jest przez całą gamę rozwiązań pomiarowych, od samodzielnych stacji monitoringu hałasu z dostępem lokalnym lub zdalnym, do rozbudowanych systemów z kilkunastoma stacjami monitoringu hałasu, w pełni zautomatyzowanych, które hostują codzienne raporty z wynikami pomiarów hałasu w środowisku wraz z danymi meteorologicznymi. Przyjrzyjmy się bliżej tym systemom.

Gdzie wykorzystuje się systemy monitoringu hałasu?

Systemy do monitoringu hałasu w środowisku znajdują zastosowanie w portach, na placach budowy, przy monitoringu hałasu ulicznego, przy elektrowniach wiatrowych, torach wyścigowych, zakładach produkcyjnych, strzelnicach i lotniskach.

Szeroki wybór rozwiązań do monitoringu hałasu oferuje np. firma Systemy Pomiarowe z Krakowa. Jej oferta obejmuje specjalistyczne urządzenia akustyczne norweskiego producenta firmy Norsonic.

Czym jest stacja monitoringu hałasu?

Stacja monitoringu hałasu to szerokie określenie. W najprostszej postaci może to być przenośny miernik poziomu dźwięku umieszczony na stałe lub tymczasowo w celu rejestrowania hałasu. W bardziej zaawansowanym systemie sonometr może być zabudowany w odpornej na warunki atmosferyczne szafie z urządzeniem komunikacyjnym i podtrzymaniem bateryjnym. Stacja posiada mikrofon pomiarowy chroniony w kapsule zewnętrznej, zaprojektowanej i przetestowanej w trudnych warunkach środowiskowych.

Terminal stacji monitoringu hałasu to urządzenie, które rejestruje poziom dźwięku i inne dane oraz przesyła je do serwera. Składa się z aparatury do pomiaru poziomu dźwięku (mikrofon, zasilacz, miernik poziomu dźwięku) wraz z obudową, urządzeniem komunikacyjnym oraz ewentualnie stacją meteorologiczną i kamerą.

Podstawą stacji monitoringu hałasu jest mikrofon oraz urządzenie do pomiaru poziomu dźwięku. Aby mieć pewność, że pomiary są najwyższej jakości, miernik poziomu dźwięku powinien być zgodny z normą IEC 61672:2003 „Elektroakustyka – mierniki poziomu dźwięku” i zatwierdzony przez instytucję krajową, taką jak GUM (Główny Urząd Miar). Zatwierdzony miernik jest testowany w celu uzyskania prawidłowych wyników w różnych warunkach fizycznych. Norma określa dokładność dwóch kategorii mierników: klasy 1 i klasy 2. W większości krajów do pomiarów hałasu wymagany jest miernik pierwszej klasy pomiarowej.

Mikrofony do stałych instalacji zewnętrznych muszą być zaprojektowane tak, aby wytrzymać zmiany temperatury i wilgotności oraz zapewnić nieprzerwaną pracę także podczas ulewnego deszczu czy w korozyjnym klimacie. Mikrofony środowiskowe powinny mieć funkcję samokontroli za pomocą aktuatora elektrostatycznego lub przy użyciu metody wstrzykiwania ładunku (SysCheck). W ten sposób mikrofony mogą być automatycznie weryfikowane, co pozwala na ograniczenie kontroli manualnych.

Terminal monitorowania hałasu powinien posiadać bateryjne podtrzymanie zasilania, a także solidną obudowę zabezpieczającą przed manipulacją zapewniając w ten sposób stabilny, długotrwały monitoring hałasu. Powinien mieć również funkcję samomonitorowania, aby stan terminala (np. zasilanie zewnętrzne, stan baterii itp.) był rejestrowany i mógł być weryfikowany przez operatora.

Rewolucja komunikacyjna z szerokopasmowym przesyłaniem danych otworzyła nowy świat monitorowania hałasu. Jeszcze kilka lat temu najbardziej zaawansowane systemy pozwalały na przesyłanie tylko niewielkich ilości danych. Teraz zdolności przesyłowe wzrosły, a ceny łączności spadły. Oznacza to, że można przesyłać wyniki w wyższej rozdzielczości, a nawet nagrania dźwiękowe i obrazy wideo mogą być przesyłane strumieniowo w czasie zbliżonym do rzeczywistego. Nowoczesne terminale monitorujące hałas obsługują wszystkie nowoczesne platformy komunikacyjne, takie jak LAN, WLAN, UMTS i LTE.

Wykrywanie zdarzeń, czyli co się wydarzyło?

Stacje monitoringu hałasu mają również za zadanie wysyłać natychmiastowe ostrzeżenia kiedy poziom hałasu jest zbyt wysoki. Przykładowo, dźwiękowiec na koncercie plenerowym będzie mógł natychmiast zmniejszyć głośność, jeśli otrzyma ostrzeżenie ze stacji monitoringu hałasu, że poziom dźwięku w lokalach sąsiadów przekracza normy. Takie ostrzeżenie można wysłać jako e-mail lub SMS z informacją o lokalizacji, czasie trwania i oczywiście zmierzonym poziomie dźwięku.

Aby bezpiecznie zidentyfikować, co faktycznie spowodowało hałas, zaawansowane systemy mają tzw. triggery (wyzwalacze), które mogą rozpocząć nagrywanie dźwięku, obrazu lub obu. Nagranie bądź obraz może być przesłane zdalnie w czasie zbliżonym do rzeczywistego w celu natychmiastowej identyfikacji źródła lub mogą być odtwarzane później podczas procesu obróbki danych i analizowania źródeł dźwięku. Przechwytywanie obrazu może być bardzo skuteczne, aby później udowodnić, co spowodowało hałas.

Radar akustyczny

Nowoczesna stacja monitoringu hałasu może być wyposażona w tzw. radar akustyczny pozwalający na wskazanie obszaru lub kierunku, z którego dochodzi dominujący hałas. Urządzenie to montowane jest na obudowie mikrofonu środowiskowego i wyposażone w 8 mikrofonów. Pozwala na rejestrację kierunku pochodzenia dźwięku zarówno w płaszczyźnie horyzontalnej, jak i wertykalnej. Przykładowo, pobliska linia kolejowa lub przelatujące samoloty mogą zostać automatyczne wykryte, bez potrzeby analizy nagrań audio bądź obrazów.

Dostęp w czasie rzeczywistym do poziomu hałasu poprzez usługę w chmurze

W systemie pomiaru hałasu z wieloma terminalami dane dotyczące hałasu są przesyłane strumieniowo do serwera w chmurze. Dane są analizowane i pochodzące z serwera wyniki mogą być prezentowane w przeglądarce internetowej, a wykresy profili czasowych mogą być dostępne dla każdego za pośrednictwem usługi w chmurze.