"由于 LabVIEW 搭配 NI 聲音和振動測量套件，可輕松建立符合 IEC 規(guī)定的聲音強度與倍頻分析功能，因此我們使用這兩項工具設(shè)計前端設(shè)備、中心服務(wù)器和 SAVE 軟件。"
建筑工地產(chǎn)生的振動，除了會讓人不舒服之外，也可能對建筑物造成傷害。針對人類對振動的反應(yīng)研究指出，若以最差的環(huán)境條件來看，人類對振動可接受的容忍度將遠低于一般建筑物；因此，擁有可監(jiān)控建筑工程對周遭環(huán)境影響的系統(tǒng)極其重要。
創(chuàng)建 SAVE 低成本、高靈活性的硬件架構(gòu)
身為NI聯(lián)盟伙伴的dB Vib Consulting和SAPHIR公司，設(shè)計和實現(xiàn)了SAVE 架構(gòu)，它包含了多個噪音與振動監(jiān)測工作站 (或稱客戶端)，和一個中心監(jiān)控服務(wù)器。通過安裝在監(jiān)控中心服務(wù)器上的用戶界面，使用者便可對分散于工地四周的工作站進行數(shù)據(jù)監(jiān)控。我們設(shè)計這樣靈活的分部式結(jié)構(gòu)，除了可分配不同的監(jiān)控任務(wù)之外，同時也提高了系統(tǒng)的性能。每個監(jiān)控站可獨立響應(yīng)中心服務(wù)器，啟動重要任務(wù)，比如在網(wǎng)絡(luò)連接斷開的時候發(fā)出警告并在本地記錄數(shù)據(jù)。
每個噪音與振動監(jiān)控工作站，都配備一臺置于防護箱中的筆記本電腦，并以無線連接的方式與監(jiān)控服務(wù)器通信。各個工作站均安裝NI USB-9233與NI 9234C系列24位動態(tài)信號采集模塊。選擇NI 9234模塊的原因在于它具有大動態(tài)范圍，適用于噪音與振動測量；并有內(nèi)置信號調(diào)理功能，和低功耗的特性。
我們使用 USB 接線盒做信號調(diào)理，并采集聲音強度然后做1/3 倍頻分析；用室外麥克風(fēng)、加速器，與地音探測器采集振動信號。我們使用NI WLS-9163外盒，搭配具有IEEE 802.11g (Wi-Fi) 無線連接功能的NI 9234，以最大的靈活性擴大監(jiān)控工作站的距離范圍至100米。這樣的無線架構(gòu)可實現(xiàn)低成本的系統(tǒng)擴展。此外，我們使用NI 9481高電壓數(shù)字輸出模塊觸發(fā)聲音和視覺警報，以即時提醒相關(guān)工作人員。
在建筑工地中，我們挑選噪音與振動最敏感的位置安裝監(jiān)控工作站。中央服務(wù)器可自動檢測、配置，并管理監(jiān)控工作站；采集并顯示來自多個工作站的數(shù)據(jù)與警報；下載并備份來自工作站的文件；并可啟動遠程訪問功能，發(fā)送警報和通知至遠處的工作站。數(shù)據(jù)庫可對采集到的數(shù)據(jù)進行查詢、顯示、回放、以及相關(guān)后續(xù)處理，從而提供報表，或進行不同用戶間的數(shù)據(jù)交互。
用SAVE 的軟件架構(gòu)滿足日益嚴格的標準
我們之所以使用LabVIEW和NI的聲音與振動工具包，設(shè)計前端設(shè)備、中心服務(wù)器，和SAVE的軟件體系，是因為它易于進行聲音信號的幅度與倍頻分析，并遵循IEC規(guī)范，包括IEC 61260，IEC 61672，IEC 1260，與 ISO 2631。
聲音系統(tǒng)的需求與分析功能，除了日益依賴電腦的密集計算之外，也越來越著重細節(jié)。舉例來說，法國2006年更新的公共健康規(guī)范，就對環(huán)境噪音進行了全域聲音強度的限制 (Leq)。Leq 是一個基于時域的數(shù)據(jù)；因此，其所構(gòu)成的聲音強度并無法代表任何特定頻段。從早上7點至晚上10點環(huán)境Leq值不可超過5dB(A)；晚上 10點至早上7點則不可超過3dB(A)。由于短時變化即可能嚴重影響環(huán)境噪音，因此噪音區(qū)間也有相關(guān)規(guī)范與調(diào)整方式(小于10秒、1 ~ 5 分、5 ~ 20 分、20 分 ~ 2 小時等等)。
新法規(guī)特別針對 1/3 倍頻頻帶，規(guī)定其強度標準。舉例來說，若倍頻頻帶中心在 125和250Hz，則環(huán)境噪音強度不可超過7dB(A)。然而，若倍頻頻帶中心達到 500、1000、2000，與 4000 Hz，則環(huán)境噪音強度不可超過5dB(A)。
SAVE的模塊化架構(gòu)的監(jiān)控和存檔功能，使得它同樣適用于其它的應(yīng)用。目前它以及被應(yīng)用到如下系統(tǒng)中：
• 法國天然氣公司 (Gaz de France，GDF) 的瓦斯管線
• 法國電力公司 (Électricité de France，EDF) 的發(fā)電廠
• AdduX 公司的裝配線路噪音
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