高速公路噪声监测需要解决很多现场应用的问题,如供电、设备保护、数据远程通讯等。本案例中,采用CoCo80数据记录仪(以下简称CoCo)为现场噪声测量设备,结合太阳能供电、GPRS远程通讯等技术手段,完美地组成一套高速公路噪声远程无人值守监测声学测试系统。具体方案如下:
CoCo具备以太网接口,可广泛地适用于许多科学和工业应用中。相比那些PC电脑式的集成仪器,在相同的功能下,CoCo结 构更为紧凑,并且功耗极低。通过以太网接口连接CoCo和无线调制解调器modem,组成了一个理想的远程监测系统。供电采用太阳能电池供电系统,这样 CoCo远程监测系统可以安装在任何地方。下面具体声学测试说明:
无线调制解调器
无线调制解调器可以连接一个无线网络系统,而取代了有线电话系统。通过Internet服务商ISP,可以利用无线调制解调 器访问Internet,这些设备可以访问GSM/GPRS 或 CDMA制式的无线网络。一个独立的调制解调器不仅可以提供高速的访问速率,而且还可以 与CoCo的是配套软件EDM进行无缝的集成。无线调制解调器可以有多种连接接口选择,如RS-232, USB 和 以太网. 本项目中考虑到对传输速 率的要求,选择了以太网口。
无线调制解调器内置路由管理功能,并且提供DHCP和防火墙安全功能。可以设置三种网络连接功能:始终打开、呼叫唤醒和请求 拔号。始终打开模式自动建立无线数据连接,适用于需要连接监测和实时数据采集的远程网络应用,如Web摄像机,如果数据连接受某种原因干扰而中断,在此模 式下将自动重新建立连接。呼叫唤醒模式下,调制解调器平时处于休眠,当有呼入的通信请求时,设备将被唤醒并开始建立连接。出于安全的考虑可以设置设备只对 某些特定的IP地址的呼入响应。这种设置可以有效地减少通讯费用,并支持7天24小时的在线值守。请求拔号模式只在数据要求发送时,才访问 Internet,适用于与其它网络设备,如PC机,共享网络访问的情况。
太阳能供电系统
一般说来,在远程的现场环境中交流电网电源不是总能够取得的,采用太阳能电系统应该是一个有效的解决方案。在选择太阳能供电系统时,我们应该考虑以下要点:
· 高效能的光电转换模块
· UL Listed 认证的固态控制系统
· 免维护硒电池
· 适应各种天气的铝制外箱
· 安装测试设备(CoCo)的位置
· 高质量的硬件附件
有许多关于如何计算太阳能供电系统总供电量的资料,其中的关键点是:
· 太阳板面积:即接受太阳光照射的几何面积,是太阳能有效接收指数
· 设备的耗电量,包括CoCo、无线路由及其它耗电附件在一天当中的耗电量
例如一个4通道的CoCo和无线调制解调器需要15w的电量,在7天24小时工作的情况下需要太阳能供电系统提供160w的支持,这是因为要考虑到夜晚及阳光线角度变化带来的影响。
软件功能
CoCo作为专业的声学测试设备,本身含有丰富的数据采集、存储和信号分析、数字信号处理功能,可以适用于各种远程监测的应用中。对于远程监测应用还需要考虑以下要点:
1. 灵活的数据记录功能,可以通过定时器启动/停止,或事件触发,或远程的人工操作。
2. 可远程登录并显示当前运行状态如输入信号的RMS值、峰值等
3. 远程下载、删除数据文件
4. 当信号超过设定限值时,发送报警信息,支持email或传呼机自动发送
5. 支持电源管理,以降低功耗,并可将系统置于休眠模式,以及从休眠中唤醒
6. 用户端的管理软件可以通过无线网络在同一时刻观测及控制多台CoCo设备
7. 远程重启功能