Система измерения акустического шума в железнодорожных составах

Железнодорожные составы — один из самых экологически чистых транспортов:

  • практически не загрязняют окружающую среду, поскольку сброс количества вредных веществ минимален
  • эффективное использование энергоресурсов
  • малая площадь занимаемых мест

Но наряду с преимуществами имеются и недостатки. Самый огромный недостаток железнодорожных составов — это повышенный шум, который напрягает жильцов близстоящих к рельсам домов. Согласно санитарным нормам СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки» максимальный допустимый уровень звукового давления на территориях прилегающих к жилым домам не должен превышать 70 дБА (с 7 ч. до 23 ч.) и 60 дБА (с 23 ч. до 7 ч.). Но на самом деле проезжающий поезд обеспечивает возрастание шума аж до 80-90 дБА. Отечественные железнодорожные составы более шумные, чем европейские модели ж/д транспортов, на 7-10 дБА. Шумовая характеристика железнодорожного транспорта при интенсивности движения 3–4 пары/час на расстоянии 25 м составляет 71–82 дБА, в зависимости от состава потока (пассажирские или грузовые поезда).

Именно поэтому повышенного акустическое воздействие от передвижения железнодорожного транспорта — актуальная проблема для всех городов и сел, особенно для мегаполисов.

Предотвратить появление вышеописанных проблем позволяет непрерывный мониторинг уровня шума, постоянный контроль за превышением уровня по сравнения с поставленными ограничениями.

Непрерывный мониторинг и определение уровня шума, регистрирование шума обеспечивает автоматизированная система измерения акустического шума. Система позволяет зафиксировать превышение допустимого шума и отправить информацию оператору, также система выполняет круглосуточную регистрацию звуков, выполняет сбор и обработку параметров зарегистрированных шумов. Этот способ оценки уровня шума наиболее экономичный при необходимости измерять проведения долгосрочных или одновременных измерений.

Контроль за превышением уровня шума может пригодиться не только за главными железнодорожными путями, но и за автомобильными дорогами, промышленными зонами, концертными залами и строительными территориями. Чаще всего мониторинг должен применяться в случае наложения администрацией города ограничения на шум в городе, для защиты от жалоб со стороны населения и просто добросовестными владельцами компаний, производящих повышенное акустическое воздействие.

Средства измерения применяемые в системе: микрофоны, кабели, регистрирующее устройство, шумомер ZET 110, все они должны быть 1-ого класса точности по ГОСТ 17187 и ГОСТ 17168. Программное обеспечение ZETLab в составе ZET 110 позволяет сохранять данные и обрабатывать их в последствии с помощью персонального компьютера. Также ПО позволяет подключать напрямую микрофон к шумомеру.

Измерения проводятся согласно ГОСТу 32203-2013. Место измерения акустического воздействия подвижного состава должны быть условия свободного акустического звукового поля и ровная поверхность в пределах одного метра относительно рельсов. Вокруг микрофон не должно быть отражающих поверхностей. Также на измерения может повлиять скорость ветра, которая не должна превышать 5 м/с. Уровень фонового шума не должен превышать 10 дБА.

Стандартные положения микрофонов (в метрах):

Для измерения внешнего шума подвижного состава на стоянке микрофон должен быть расположен на расстоянии 7,5 м от продольной оси на высоте 1,6±0,2 м от уровня. При измерении на стоянке в целях обеспечения слышимости разговорной речи микрофоны располагают на расстоянии 3,5 м и на высоте 1,6 м.

Для измерения внешнего шума подвижного состава при движении с постоянной скоростью микрофоны должны быть расположены по обе стороны на расстоянии 7,5 м от оси, и на высоте 1,2 от уровня рельса и еще два микрофона на расстоянии 25 м от оси и на высоте 1,6 м. Если в верхней части подвижного состава есть сильные источники шума, дополнительно располагают микрофоны по обе стороны на расстоянии 7,5 м и 25 м, на высоте 3,5 м.

Время прохождения поезда измеряется оптическим датчиком. Измерения обычно проводятся при постоянных скоростях поезда, таких как 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 200, 250, 300, 320, 350 км/ч. При испытаниях проводят по три измерения в каждой точке микрофона, далее берется среднеарифметическое значение от измеренных. Для контрольных измерений проводится одно измерения в каждой точке микрофона. Если данные отличаются более чем на 3 дБ проводятся новые измерения. Если измерения с обеих сторон различаются, действительными считаются наибольшие значения.

Результаты измерений согласно ГОСТ 32203-2013 в обязательном порядке содержат вид испытаний, дату и место проведения, перечень аппаратуры, задействованной в измерениях, уровни фоновых шумов, режимы работы при измерениях, обозначение типа подвижного состава, схему расположения микрофонов, присутствие импульсного и тонального шумов и любую другую информацию по требованию заказчика.

Результаты измерений могут применяться:

  • для контроля показателей шума подвижного состава
  • для определения разницы между шумами различных железнодорожных транспортов
  • для формирования базы данных по внешнему шуму поездов.