創建用于監控飛機噪音的分布式無線系統

　　在早晨和傍晚的交通擁堵時間，墨西哥城的大型車輛和飛機都會發出噪音，這可能導致人們聽力受損。 航空運輸委員會由此提出一個新的飛機分類系統，今后航空公司可能根據飛機發出的噪音量來支付費用而不是根據重量或類型。因此，我們提出了一種新的計算模型，該模型不僅可以測量噪音量，還能根據飛機發出的噪音辨別飛機。

　　無線監控系統中的每個節點包含一個半英寸預極化麥克風、一張測量噪音水平的數據采集卡、一臺工業計算機和Wi-Fi或3G無線連接互聯網。 麥克風安裝在離地4米的防水箱內。 節點每30秒測量一次噪音水平，每5分鐘將數據傳回至控制中心。　　

 

　　現實世界中根據飛機產生的噪聲頻譜特性來辨別飛機十分復雜，因為背景噪音、天氣、起飛速度和飛機的負載都可能會干擾分析。 近期，采用神經網絡辨別噪音的測量設備已經上市，但這個設備只能用來分辨噴氣飛機、螺旋槳飛機、直升機和背景噪音。 因此 我們決定創建一個計算模型來測量和分析噪音。 我們的系統只需采集飛機起飛24秒內產生的噪音，就能夠正確識別飛機。

　　系統開發

　　在設定監測系統時采用無線拓撲可降低成本，并提高靈活性。 每個監控節點都建立在無須人工干預的Windows XP系統的工業PC上，它還配備有Wi-Fi適配器和NI USB-9234。 在硬件評估過程中，我們決定使用NI產品，因為相比那些低成本的聲級儀表，NI的產品測量質量好、堅固耐用，且十分可靠。

　　盡管每個節點都連接著城市的電力系統，我們仍可使用不間斷的電源供應防止數據丟失。 節點每30秒測量一次噪音水平，系統最多可在本地保存14天的數據。 政府計劃使用我們的數據來識別墨西哥城中產生最高噪音水平的時間和地點，并創建噪音地圖、實施監管行動控制噪音，為公民創建更健康的生活環境。

　　我們的系統可記錄用于道路交通噪音的傳統統計信息，如連續等效聲級(LEQ)，而且還可以記錄分數倍頻程分析并測量明顯的噪音。 此外，該系統可以將WAV文件傳至一個中央服務器，用于研究可能觸發警報的瞬態信號，這有助于辨別干擾準確測量的獨立聲源。