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城市声音监测系统在公共安全管理中的应用

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  物联网、大数据技术的兴起推动了智慧城市的快速发展。分布在城市各基础单元内的传感器对感知城市运行状态、发现城市运行故障发挥了重要作用。天网工程通过视频监控设备,可强化城市综合管理,为预防打击犯罪和突发性治安灾害事故提供可靠的影像资料。但是天网工程无法对一些监测设置阈值进行报警,在事前防控问题方面存在不足。
  在城市建设过程中,声污染作为城市声音带来的首要问题受到了广泛的关注和研究,然而城市声音向我们传达的数据信息并不局限于此。在西游记动画中就有“千里眼”“顺风耳”等特异功能传说,“千里眼”通过视频工程已经实现并且发挥了重要作用,然而“顺风耳”的功能仍然需要进一步开发。
  一、城市声音监测系统现状
  近年来,随着我国城市化建设进程的不断加快,人们对生活品质的追求越来越高,而散布在城市中的各种声音却成为人们在追求生活品质道路上的一大障碍。作为仅次于空气污染的第二大城市病,噪声污染成为当前研究的大方向。各类城市噪声监测系统的发明与应用,在一定程度上对城市噪声起到了监测和防治作用。然而,城市声音向我们传达的讯息不止于此。在技术支持下,新型城市声音监测系统的出现,使得声音讯息在我们的生活中应用更加广泛。城市声音监测系统是基于在城市噪声监测系统上的一次改进与创新。它不仅能够实现对城市噪声的监测和有效防治,同时通过测点数据,根据城市中的不同声音,达到对城市整体活动分布情况的实时了解。
  二、城市声音监测系统结构
  城市声音监测系统是在城市公共安全管理方面所取得的重大进步,其主要由三部分组成:现场声音数据采集点、数据传输系统、中心控制系统。通过这三部分的连接能够将一个中心站与若干监测点组成一个完整的系统。
  数据采集系统
  根据GB3096-2008《声环境质量标准》中声环境功能区分类,根据声音监测的现实需要,合理布设声音监测点位,并通过布设的若干测点,获取监测区域的声音监测数值,从而判断出该区域整体的声音环境现状。
  数据传输系统
  数据传输系统是通过网络设备、管理数据计算机以及通信技术计算机等结构组成,其主要是将处理数据中心与前端数据采集系统进行有效的连接。因为传输数据过程中具有间续性、远程以及较大数据量等特点,所以应该选择计算机互联网、无线通信网、电话专线以及卫星等远程传送的方式进行数据传输。
  中心控制系统
  中心控制系统主要由数据通信服务器、数据存储服务器、管理系统、信息发布系统等构成。通过对各类声音数据的接收、统计、处理、转化、显示、存储等信息管理,实现不同需求对声音环境的监测和管理。
  三、城市声音监测系统在城市公共安全管理中的具体应用
  在城市公共安全管理中利用声音监测系统,可随时了解城市整体活动分布情况,如人群活动、交通活动及经济活动的活跃地,实现对人口密度过度集中、交通堵塞的监督以及对可能引起的突发事件进行监控和报警,有利于城市正常运行与发展的维护,同时为城市噪声污染治理提供数据支持,进而对噪声进行有效防治。
  (一)了解城市整体活动分布情况
  根据在不同功能区范围内布置的声音测点,通过中心站反馈的数据信息,更好地掌握城市中心地带的人员活动情况,了解城市经济活跃地,发展产业带动城市总体经济发展。
  (二)对突发事件进行监控和报警
  对于城市公共安全管理中需要解决的两大难题——由于人口密度过度集中可能引发的踩踏事故及节假日或上下班高峰时期出现的交通堵塞,城市声音监测系统的应用在一定程度上起到了监督和预防作用。
  由于空间有限但能容纳较高人群的场所,一旦发生意外就容易引发拥挤踩踏事故。城市公共场所中的应急踩踏事故一旦发生便会在很短的时间内扩大到很大的范围,在造成大量伤亡的同时使局面失控。所以对公共场所人群密度的控制是预防城市公共场所拥挤踩踏事故发生的有效手段。通过在公共场所布设的声音测点,实现对现场声音的数据采集,中心系统通过接收转化数据,使得当人群密度超过某一范围时,采取报警动作以提醒安保人员限制人群的进入,从而有效预防由于人口密度过度集中而可能引发的踩踏事故。
  在节假日或上下班高峰时刻出现的交通堵塞,是每个城市的一大久治不愈顽症。交通堵塞在给城市环境及出行安全带来危害的同时,带来的间接危害便是事故的增多,而事故的增多又加重了交通负担,使交通更为拥堵。在城市交通易堵塞地段通过声音数据的采集,经过数据信息转化,使得在堵塞不严重时,及时协助交警维持交通秩序,预防交通严重堵塞。
  (三)为城市噪声污染治理提供数据支持
  2018年《中国环境噪声污染防治报告》指出,2017年全国各级环保部门共收到涉及环境噪声的投诉55万件(占环保投诉的42.9%)。世界卫生组织和欧盟合作研究中心公开的《噪声污染导致的疾病负担》报告指出,噪声不仅会让人烦躁、睡眠质量变差、头晕,更会引发心脏病、学习障碍和耳鸣等疾病。为此,我国相关部门和各级地方政府也在积极采取各项措施,加大环境噪声污染的防治力度。
  除了对相关声源进行控制和基层的执法行动外,利用先进的手段对环境噪声进行实时监测能够有效提升噪声污染的治理效果。通過城市声音监测系统在各声源地布置的若干测点,经过数据传输单元传输到中心控制站,能够实现对噪声监测数据的实时采集。当噪声超过标准值时,中心控制站发出警报,工作人员可立即对噪声来源进行定位并及时联系基层执法队员前往,对声源进行必要的整治和处理,从而达到对噪声的有效防治,改善城市环境。
  四、城市声音监测系统的应用优势
  功能区域清晰划分是实现声音实时有效监测的前提。采用声音监测系统对城市声音进行实时监测工作,能够获得较具代表性的监测数据。现今,我国监测环境声音通常是根据城市各区域的实际情况来确定频次。由于各区域分布声音的情况有着不断变化的特点,在城市环境声音监测工作中通过在线自动监测系统全面进行监测工作,把全部数据向处理数据中心进行传输,能够大大提高数据测量的准确性,避免因其他无关因素的干扰而造成的数据偏差,从而可以实现对城市环境声音的实际情况进行全面反映。同时,声音自动监测系统的传输方式比较多样化且操作界面强大,在有效提高传输速度的同时可提供更加快捷和更多功能的操作。
  五、结语
  城市声音监测系统代表着我国监测技术得到了快速发展和进步,其不但能够收集准确的声音数据,同时可根据对不同声音的需求创造其使用价值,声音对反映城市活动运行频繁率、感知突发事件发生等具有重要作用,是城市公共安全管理中的一次重大突破与运用,其在城市公共安全管理中的具体应用及其应用优势,认为可以像开发视频技术一样发展声音监测技术,在城市公共安全管理中应用,为城市规划提供数据支持,值得进一步研究和推广。
  参考文献
  [1]卞金良.关于城市环境噪声在线自动监测系统的研究[J].硅谷,2013,5(01):86-114.
  [2]中华人民共和国生态环境部.中国环境噪声污染防治报告[R].2018.
  [3]王颖.城市环境噪声污染与监测技术探讨[J].科学技术创新,2018(35):30-31.
  (责任编辑:李静敏)
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