城市聲音監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在公共安全管理中的應(yīng)用

許令順 方芳 方廷勇

物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的興起推動(dòng)了智慧城市的快速發(fā)展。分布在城市各基礎(chǔ)單元內(nèi)的傳感器對(duì)感知城市運(yùn)行狀態(tài)、發(fā)現(xiàn)城市運(yùn)行故障發(fā)揮了重要作用。天網(wǎng)工程通過(guò)視頻監(jiān)控設(shè)備，可強(qiáng)化城市綜合管理，為預(yù)防打擊犯罪和突發(fā)性治安災(zāi)害事故提供可靠的影像資料。但是天網(wǎng)工程無(wú)法對(duì)一些監(jiān)測(cè)設(shè)置閾值進(jìn)行報(bào)警，在事前防控問(wèn)題方面存在不足。

在城市建設(shè)過(guò)程中，聲污染作為城市聲音帶來(lái)的首要問(wèn)題受到了廣泛的關(guān)注和研究，然而城市聲音向我們傳達(dá)的數(shù)據(jù)信息并不局限于此。在西游記動(dòng)畫(huà)中就有“千里眼”“順風(fēng)耳”等特異功能傳說(shuō)，“千里眼”通過(guò)視頻工程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)并且發(fā)揮了重要作用，然而“順風(fēng)耳”的功能仍然需要進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。

一、城市聲音監(jiān)測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)狀

近年來(lái)，隨著我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，人們對(duì)生活品質(zhì)的追求越來(lái)越高，而散布在城市中的各種聲音卻成為人們?cè)谧非笊钇焚|(zhì)道路上的一大障礙。作為僅次于空氣污染的第二大城市病，噪聲污染成為當(dāng)前研究的大方向。各類城市噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)明與應(yīng)用，在一定程度上對(duì)城市噪聲起到了監(jiān)測(cè)和防治作用。然而，城市聲音向我們傳達(dá)的訊息不止于此。在技術(shù)支持下，新型城市聲音監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的出現(xiàn)，使得聲音訊息在我們的生活中應(yīng)用更加廣泛。城市聲音監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是基于在城市噪聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上的一次改進(jìn)與創(chuàng)新。它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)城市噪聲的監(jiān)測(cè)和有效防治，同時(shí)通過(guò)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)城市中的不同聲音，達(dá)到對(duì)城市整體活動(dòng)分布情況的實(shí)時(shí)了解。

二、城市聲音監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

城市聲音監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是在城市公共安全管理方面所取得的重大進(jìn)步，其主要由三部分組成：現(xiàn)場(chǎng)聲音數(shù)據(jù)采集點(diǎn)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、中心控制系統(tǒng)。通過(guò)這三部分的連接能夠?qū)⒁粋€(gè)中心站與若干監(jiān)測(cè)點(diǎn)組成一個(gè)完整的系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

根據(jù)GB3096-2008《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中聲環(huán)境功能區(qū)分類，根據(jù)聲音監(jiān)測(cè)的現(xiàn)實(shí)需要，合理布設(shè)聲音監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，并通過(guò)布設(shè)的若干測(cè)點(diǎn)，獲取監(jiān)測(cè)區(qū)域的聲音監(jiān)測(cè)數(shù)值，從而判斷出該區(qū)域整體的聲音環(huán)境現(xiàn)狀。

數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、管理數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)以及通信技術(shù)計(jì)算機(jī)等結(jié)構(gòu)組成，其主要是將處理數(shù)據(jù)中心與前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行有效的連接。因?yàn)閭鬏敂?shù)據(jù)過(guò)程中具有間續(xù)性、遠(yuǎn)程以及較大數(shù)據(jù)量等特點(diǎn)，所以應(yīng)該選擇計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線通信網(wǎng)、電話專線以及衛(wèi)星等遠(yuǎn)程傳送的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

中心控制系統(tǒng)

中心控制系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)通信服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器、管理系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)等構(gòu)成。通過(guò)對(duì)各類聲音數(shù)據(jù)的接收、統(tǒng)計(jì)、處理、轉(zhuǎn)化、顯示、存儲(chǔ)等信息管理，實(shí)現(xiàn)不同需求對(duì)聲音環(huán)境的監(jiān)測(cè)和管理。

三、城市聲音監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在城市公共安全管理中的具體應(yīng)用

在城市公共安全管理中利用聲音監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可隨時(shí)了解城市整體活動(dòng)分布情況，如人群活動(dòng)、交通活動(dòng)及經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的活躍地，實(shí)現(xiàn)對(duì)人口密度過(guò)度集中、交通堵塞的監(jiān)督以及對(duì)可能引起的突發(fā)事件進(jìn)行監(jiān)控和報(bào)警，有利于城市正常運(yùn)行與發(fā)展的維護(hù)，同時(shí)為城市噪聲污染治理提供數(shù)據(jù)支持，進(jìn)而對(duì)噪聲進(jìn)行有效防治。

（一）了解城市整體活動(dòng)分布情況

根據(jù)在不同功能區(qū)范圍內(nèi)布置的聲音測(cè)點(diǎn)，通過(guò)中心站反饋的數(shù)據(jù)信息，更好地掌握城市中心地帶的人員活動(dòng)情況，了解城市經(jīng)濟(jì)活躍地，發(fā)展產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)城市總體經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

（二）對(duì)突發(fā)事件進(jìn)行監(jiān)控和報(bào)警

對(duì)于城市公共安全管理中需要解決的兩大難題——由于人口密度過(guò)度集中可能引發(fā)的踩踏事故及節(jié)假日或上下班高峰時(shí)期出現(xiàn)的交通堵塞，城市聲音監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用在一定程度上起到了監(jiān)督和預(yù)防作用。

由于空間有限但能容納較高人群的場(chǎng)所，一旦發(fā)生意外就容易引發(fā)擁擠踩踏事故。城市公共場(chǎng)所中的應(yīng)急踩踏事故一旦發(fā)生便會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)擴(kuò)大到很大的范圍，在造成大量傷亡的同時(shí)使局面失控。所以對(duì)公共場(chǎng)所人群密度的控制是預(yù)防城市公共場(chǎng)所擁擠踩踏事故發(fā)生的有效手段。通過(guò)在公共場(chǎng)所布設(shè)的聲音測(cè)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)聲音的數(shù)據(jù)采集，中心系統(tǒng)通過(guò)接收轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)，使得當(dāng)人群密度超過(guò)某一范圍時(shí)，采取報(bào)警動(dòng)作以提醒安保人員限制人群的進(jìn)入，從而有效預(yù)防由于人口密度過(guò)度集中而可能引發(fā)的踩踏事故。

在節(jié)假日或上下班高峰時(shí)刻出現(xiàn)的交通堵塞，是每個(gè)城市的一大久治不愈頑癥。交通堵塞在給城市環(huán)境及出行安全帶來(lái)危害的同時(shí)，帶來(lái)的間接危害便是事故的增多，而事故的增多又加重了交通負(fù)擔(dān)，使交通更為擁堵。在城市交通易堵塞地段通過(guò)聲音數(shù)據(jù)的采集，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化，使得在堵塞不嚴(yán)重時(shí)，及時(shí)協(xié)助交警維持交通秩序，預(yù)防交通嚴(yán)重堵塞。

（三）為城市噪聲污染治理提供數(shù)據(jù)支持

2018年《中國(guó)環(huán)境噪聲污染防治報(bào)告》指出，2017年全國(guó)各級(jí)環(huán)保部門共收到涉及環(huán)境噪聲的投訴55萬(wàn)件（占環(huán)保投訴的42.9%）。世界衛(wèi)生組織和歐盟合作研究中心公開(kāi)的《噪聲污染導(dǎo)致的疾病負(fù)擔(dān)》報(bào)告指出，噪聲不僅會(huì)讓人煩躁、睡眠質(zhì)量變差、頭暈，更會(huì)引發(fā)心臟病、學(xué)習(xí)障礙和耳鳴等疾病。為此，我國(guó)相關(guān)部門和各級(jí)地方政府也在積極采取各項(xiàng)措施，加大環(huán)境噪聲污染的防治力度。

除了對(duì)相關(guān)聲源進(jìn)行控制和基層的執(zhí)法行動(dòng)外，利用先進(jìn)的手段對(duì)環(huán)境噪聲進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能夠有效提升噪聲污染的治理效果。通過(guò)城市聲音監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在各聲源地布置的若干測(cè)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)傳輸單元傳輸?shù)街行目刂普?，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)噪聲監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集。當(dāng)噪聲超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，中心控制站發(fā)出警報(bào)，工作人員可立即對(duì)噪聲來(lái)源進(jìn)行定位并及時(shí)聯(lián)系基層執(zhí)法隊(duì)員前往，對(duì)聲源進(jìn)行必要的整治和處理，從而達(dá)到對(duì)噪聲的有效防治，改善城市環(huán)境。

四、城市聲音監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

功能區(qū)域清晰劃分是實(shí)現(xiàn)聲音實(shí)時(shí)有效監(jiān)測(cè)的前提。采用聲音監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)城市聲音進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作，能夠獲得較具代表性的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)?，F(xiàn)今，我國(guó)監(jiān)測(cè)環(huán)境聲音通常是根據(jù)城市各區(qū)域的實(shí)際情況來(lái)確定頻次。由于各區(qū)域分布聲音的情況有著不斷變化的特點(diǎn)，在城市環(huán)境聲音監(jiān)測(cè)工作中通過(guò)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)全面進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作，把全部數(shù)據(jù)向處理數(shù)據(jù)中心進(jìn)行傳輸，能夠大大提高數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性，避免因其他無(wú)關(guān)因素的干擾而造成的數(shù)據(jù)偏差，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)城市環(huán)境聲音的實(shí)際情況進(jìn)行全面反映。同時(shí)，聲音自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的傳輸方式比較多樣化且操作界面強(qiáng)大，在有效提高傳輸速度的同時(shí)可提供更加快捷和更多功能的操作。

五、結(jié)語(yǔ)

城市聲音監(jiān)測(cè)系統(tǒng)代表著我國(guó)監(jiān)測(cè)技術(shù)得到了快速發(fā)展和進(jìn)步，其不但能夠收集準(zhǔn)確的聲音數(shù)據(jù)，同時(shí)可根據(jù)對(duì)不同聲音的需求創(chuàng)造其使用價(jià)值，聲音對(duì)反映城市活動(dòng)運(yùn)行頻繁率、感知突發(fā)事件發(fā)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與運(yùn)用，其在城市公共安全管理中的具體應(yīng)用及其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，認(rèn)為可以像開(kāi)發(fā)視頻技術(shù)一樣發(fā)展聲音監(jiān)測(cè)技術(shù)，在城市公共安全管理中應(yīng)用，為城市規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支持，值得進(jìn)一步研究和推廣。

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（責(zé)任編輯：李靜敏）