Безопасность в техносфере, 2011, №2

------
:Д. 
■" 
■
- 
. 
5-V
ISSN 1998-071X

irfV 1 г1 1ti' '■

НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ И ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЖУРНАЛ

Конструкции глушителей шума ЦОС

Безопасность сотовой связи

Моделирование аварий 

на химически опасных объектах

Образовательный компьютерный 

проект по БЖД

Терминология в БЖД

Безопасность атомной 

промышленности и энергетики

ПОДПИСКА НА ЖУРНАЛ

Ж урнал издается с июля 2006 г. и освещ ает научны е и учеб но-м етодические вопросы  в области 

безопасности ж изнедеятельности и защ иты  окруж аю щ ей среды. Кредо наш их авторов -  сочетать 

проф ессионализм  и вы сокий научны й уровень с доступной ф орм ой изложения.

Решением В А К России журнал вклю чен в Перечень ведущих рецензируем ы х научны х журналов 

и изданий (№  87 в редакции Перечня от 22.10.2010 г.), в ко тор ы х должны  бы ть опубликованы  результаты 

научны х исследований на соискание учены х степеней доктора и кандидата наук.

Ж урнал вклю чен в Р оссийский индекс научного цитирования (РИНЦ) и электронную  научную  

библиотеку (http://elibrary.ru/title_about.asp?id=26653).

П одписной индекс ж урнала в Агентстве Роспечать - 1 8 3 1 6 .

Подписаться на журнал м ож но во всех почтовы х отделениях

на территории России, стран СНГ и Балтии.

Т а к ж е  м о ж н о  п о д п и с а т ь с я  н е п о с р е д с т в е н н о  в А ге н т с т в е  Р о с п е ч а т ь : тел. (495) 785-14-81, 

h ttp ://w w w .ro s p .ru ; р е ги о н а л ьн ы х и а л ьте рн а ти вн ы х аген тствах, с ко то р ы м и  со тр уд н и ч а е т ж урнал, 

в ч астности: ООО «Урал-Пресс» (ко н та ктн ы е  сведения по регионам  см . на сайте h ttp ://u ra l-p re ss.ru ); 

ООО «Артос-ГАЛ», тел. (495) 795-23-00, w w w .a rto s-g a l.m p i.ru ; ООО «Интер-Почта», тел. (495) 500-00-60, 

w w w .interpochta.ru; ООО «Сою зпресс», тел. (495) 675-09-40 и других.

В ы сококвалиф ицированны й состав редколлегии ж урнала и его института рецензирования 

обеспечивает рассм отрение публикаций по следующ им научны м  специальностям:

Шифр
специальности
Наименование специальности

03.00.16
Экология (по отраслям)

05.11.13
Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов 
и изделий

05.14.08
Энергоустановки на основе возобновляемых источников энергии

05.17.08
Процессы и аппараты химических технологий

05.22.01
Транспортные и транспортно-технологические системы страны, 
ее регионов и городов, организация производства на транспорте

05.23.04
Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
05.26.00
Безопасность деятельности человека

05.26.01
Охрана труда (по отраслям)

05.26.02
Безопасность в чрезвычайных ситуациях (по отраслям)

05.26.05
Ядерная и радиационная безопасность

05.26.06
Химическая, биологическая и бактериологическая безопасность

06.01.02
Мелиорация, рекультивация и охрана земель

08.00.05
Экономика и управление народным хозяйством 
(по отраслям и сферам деятельности)

13.00.08
Теория и методика профессионального образования

25.00.36
Геоэкология

П одписавш ись на ж урнал, вы получите регулярную  и своеврем енную  инф орм ацию  о научны х, 

практических и учебно-м етодических вопросах безопасности ж изнедеятельности и защ иты  окружаю щ ей 

среды, которая необходима специалистам, преподавателям и студентам!

БЕЗОПАСНОСТЬ
В ТЕХНОСФЕРЕ

$ ш ж
т
ШШ TECHN08PHEBE
€1111 

№  2 (2 9 )/2 0  11
март-апрель

НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИИ И ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЖУРНАЛ 
SCIENT1RC, METHODICAL AND INFORMATION MAGAZINE

Свидетельство Роскомнадзора 
ПИ N° ФС77-44004

Издается с 2006 года

Учредитель:
Коллектив редакции журнала 

Издается:
при организационно-финансовой 
поддержке МГТУ им. Н.Э. Баумана, 
участии МЧС и Минздравсоцразвития 
России, УМОвузов поуниверситетскому 
политехническому образованиюи НМС 
по безопасности жизнедеятельности 
Минобрнауки России

Главный редактор
Владимир Девисилов
Исполнительный директор
Ольга Бочарова 
Ответственный секретарь
Людмила Асанова
Отдел предпечатной подготовки
Елена Попова 
Корректор
Татьяна Дзебик
Отдел реализации и рекламы
Мария Денисова

Присланные рукописи не возвращаются. 

Точка зрения редакции может 
не совпадав с мнением авторов 
публикуемых материалов.

Редакция оставляет за собой право 
самостоятельно подбирать к авторским 
материалам иллюстрации, менять заголовки, 
сокращать тексты и вносить в рукописи 
необходимую стилистическую правку 
без согласования с авторами. Поступившие 
в редакцию материалы будут свидетельствовать о согласии авторов принять требования 
редакции.

Перепечатка материалов допускается 
с письменного согласия редакции.

При цитировании ссылка 
на журнал «Безопасность 
в техносфере» обязательна.

Письма и материалы 
для публикации 
высылать по адресу:
125212, г. Москва, а/я 133 
Тел./факс: 459-1377 
e-mail: info@russmag.ru 
http://www.russmag.ru

Адрес редакции:
125212, Москва,
Головинское шоссе, 
д. 8, корп. 2

© ЗАО Издательство 
«Русский журнал», 2011

Печать Издательство «Русский журнал» 
Формат 60x84/8.
Бумага офсетная № 1.
Тираж 1650 экз.
Усл.-печ. л.7,44

Подписной индекс 
в каталоге агентства 
«Роспечать»: 1 8 3 1 6

В НОМЕРЕ 
IN THIS ISSUE

КОНТРОЛЬ и МОНИТОРИНГ 
CONTROL AND MONITORING
Ю.М. Игнатов, А.Ю. Игнатова 
Yu. М. Ignatov, A. Yu. Ignatov
Применение ГИС-технологий в системе мониторинга 
атмосферного воздуха (на примере городов
Кемерово и Гурьевск)..............  
 
 
3
Applying well survey technologies in the system of monitoring 
of open air (by example of towns of Kemerovo and Guryevsk)

А.П. Тюрин, Б.В. Севастьянов, Д.В. Парахин
A.P. Tyurin, B.V. Sevastianov, D.V. Parakhin 
Методы определения характеристик звукопоглощения
материалов............................ 
 
6
Methods of measuring the sound absorption characteristics
of materials

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ 
ECOLOGICAL SAFETY
C.M. Аполлонский, П.В. Коровченко 
S.M. Apollonsky, P.V. Korovchenko
Особенности и безопасность мобильной сотовой связи............... 12
Specialities and security of cellular communication

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ 
METHODS AND MEANS OF SAFETY 
И.В. Малкин, М.И. Фесина, Л.Н. Горина, А.А. Ковалева 
I.V. Malkin, M.l. Fesina, L.N. Gorina, A.A.Kovalyova
Патентный обзорный классификационный анализ тушителей 
шума системы выпуска отработавших газов двигателей
внутреннего сгорания...................................................... 
 
18
The patent general classificatory analysis of sound dampers 
in the exhaust system of internal explosion engines

C.C. Тимофеева, E.A. Хамидуллина
S.S. Timofeeva, E.A. Khamidullina
Анализ и моделирование процесса возникновения аварийных
ситуаций при эксплуатации химически опасных объектов .......... 27
Analysis and modeling of process of emerging crash situations while 
using chemically hazardous object

B.Ф. Асминин, У.Ю. Корда 
V.F. Asminin, U.Yu. Korda
Снижение шума в жилой застройке в районе остановок
общественного автотранспорта...........................................................35
Noise abatement in the apartment block near halting points 
of public transport

РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ:
Александров Анатолий Александрович,
ректор Московского г осударственного технического университета
им. Н.Э. Баумана, д-ртехн. наук, профессор
Алёшин Николай Павлович,
заведующий кафедрой МГТУ им. Н.Э. Баумана,
академик РАН , д-р техн. наук, профессор
Бабешко Владимир Андреевич,
советник ректора Кубанского государственного университета,
академик РАН, д-р физ.-мат. наук, профессор
Касимов Николай Сергеевич,
декан географического факультета Московского государственного 
университета имени М.В. Ломоносова, академик РАН, 
д-р геогр. наук, профессор 
Махутов Николай Андреевич,
заведующий отделом Института машиноведения
им. А.А. Благонравова РАН, чл.-корр. РАН, д-ртехн. наук,
профессор
Павлихин Геннадий Петрович,
заведующий кафедрой «Экология и промышленная безопасность» 
МГТУ им. Н.Э. Баумана, д-р техн. наук, профессор 
Соломенцев Юрий Михайлович, 
президент Московского государственного технологического 
университета «Станкин», профессор, чл.-корр. РАН, д-р техн. наук 
Тарасова Наталия Павловна,
директор института устойчивого развития, заведующая кафедрой
Российского химико-технологического университета
им. Д.И. Менделеева, чл.-корр. РАН, д-рхим. наук, профессор

РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:
Васильев Андрей Витальевич,
директор института химии и инженерной экологии 
Тольяттинского государственного университета, 
заведующий кафедрой, д-ртехн. наук, профессор 
Власов Валерий Александрович, 
министр лесного хозяйства Республики Татарстан, 
канд. техн. наук, профессор 
Гапонов Владимир Лаврентьевич, 
ректор Ростовской государственной
академии сельхозмашиностроения, д-ртехн. наук, профессор 
Гарин Вадим Михайлович,
заведующий кафедрой Ростовского государственного университета
путей сообщения, канд. техн. наук, профессор
Девисилов Владимир Аркадьевич,
доцент кафедры «Экология и промышленная
безопасность» МГТУ им. Н.Э. Баумана, канд. техн. наук
Дыганова Роза Яхиевна,
заведующая кафедрой «Инженерная экология
и рациональное природопользование» Казанского
государственного энергетического университета, д-р биол. наук,
профессор
Дьяченко Владимир Викторович,
заместитель директора по научной и учебной работе
Новороссийского политехнического института (филиала) КубГТУ,
профессор кафедры государственного
и муниципального управления, канд. с.-х. наук, д-р геогр. наук
Егоров Александр Фёдорович,
заведующий кафедрой Российског о
химико-технол огического университета
им. Д.И. Менделеева, д-ртехн. наук, профессор
Елохин Андрей Николаевич,
начальник отдела страхования ОАО «ЛУКОЙЛ», д-р техн. наук
Ефимов Виктор Фёдорович,
проректор по делам гражданской обороны
и чрезвычайным ситуациям МГТУ им. Н.Э. Баумана, канд. техн. наук
Козлов Николай Павлович,
заведующий отделом НУК«Э» МГТУ им. Н.Э. Баумана,
д-ртехн. наук, профессор
Кручинина Наталия Евгеньевна,
декан инженерного экологического факультета,
заведующая кафедрой «Промышленная экология» Российского
химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева,
канд. хим. наук, д-ртехн. наук, профессор
Лысенский Олег Васильевич,
генеральный директор Издательства «Русский журнал», главный
редактор журнала «ОБЖ. Основы безопасности жизни»,
член Европейской ассоциации по безопасности
Майстренко Валерий Николаевич,
директор научно-исследовательского института безопасности
жизнедеятельное™, чл.-корр. АН Республики Башкортостан,
профессор, д-рхим. наук
Матягина Анна Михайловна,
доцент Московского государственного университета гражданской
авиации, канд. техн. наук
Никулин Валерий Александрович,
исполнительный вице-президент Российской
инженерной академии, д-ртехн. наук, профессор
Певнев Виталий Миронович,
заместитель министратруда и социального развития
по Ростовской облас™, канд. экон. наук
Петров Борис Германович,
руководитель Приволжского Управления Ростехнадзора России, 
к. геогр. наук, профессор 
Пушенко Сергей Леонардович, 
директор ИИЭС Ростовского государственного 
строительного университета, канд. техн. наук, профессор 
Рахманов Борис Николаевич, 
профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана, д-ртехн. наук 
Рубцова Нина Борисовна, 
заведующая научным координационноинформационным отделом ГУ НИИ медицины 
труда РАМН, д-р биол. наук 
Севастьянов Борис Владимирович, 
заведующий кафедрой «Безопасность
жизнедеятельное™» Ижевского государственного технического 
университета, канд. пед. наук, д-р техн. наук, профессор 
Трофименко Юрий Васильевич,
заведующий кафедрой Московского 
автомобильно-дорожного инештута (государственного 
технического университета), д-ртехн. наук, профессор
Фролов Анатолий Васильевич,
заведующий кафедрой «Безопасность жизнедеятельности» 
Южно-российского государственного технического университета, 
канд. техн. наук, профессор 
Чеботарёв Станислав Стефанович,
заместитель начальника Академии гражданской защиты МЧС 
России по научной работе, д-р экон. наук, профессор

А.А. Ваганов, А.С. Тимонин 
А.А. Vaganov, A.S. Timonin
Исследование тепломассообменных характеристик сетчатой
насадки..................................  
 
 
 
 
 
 
37
Research of heat- and mass-exchange characteristics 
of a gauze packing
ОБРАЗОВАНИЕ 
EDUCATION

Э.А. Гомзиков, В.А. Девисилов 
E.A. Gomzikov, V.A. Devisilov
Компьютерные технологии в учебном процессе по безопасности
жизнедеятельности..................................................................................43
Computer technologies in the teaching and learning process 
of Life safety
ПОНЯТИЙНО-ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ АППАРАТ 
CONCEPTS AND TERMS
А.Ю. Рундо 
A. Yu. Rundo
Проблемы терминологии в безопасности жизнедеятельности .... 50 
Problems of terminology in Life Safety

ПИСЬМА, ОТЗЫВЫ, РЕЦЕНЗИИ 
LETNERS, COMMENTS, REVIEWS
Г.В. Киселев
G. V. Kiselev
Атомная промышленность и безопасность человека................   59
Atomic industry and human safety
H.H. Чура 
N.N. Chura
О соотношении авторских взглядов и практики при изучении
риска........................................................................................................ 64
About correlation of author’s opinion and practice while 
studing the risk

т и м т м ш г о и и и и и м ж м м ж ш и ж м

Требования к публикации статей

1. С требованиями к оформлению материалов статей можно познакомиться на сайте журнала по адресу hthh://www.russmag.ru

2. Статьи должны соответствовать профилю и тематике журнала.

3. Публикация статей аспирантов бесплатная.

4. Статьи аспирантов без соавторства докторов и кандидатов наук 

должны иметь представление доктора наук -  специалиста по тематике 

статьи.

5. К статье должна прилагаться внешняя рецензия доктора наук -  

специалиста по тематике статьи (за исключением статей, авторами 

и соавторами которых являются члены РАН, РАО, РАМН, РАСХН).

6. Статьи проходят дополнительное рецензирование, выполняемое 

|| членами редакционной коллегии или специалистами по тематике ста- 

' тьи, привлекаемыми редакцией для научной экспертизы.

7. Несоответствие предоставляемых материалов требованиям ре- 
1 дакции может являться основанием в отказе в публикации или увели- 

! чить ее сроки.

Редакция
?Шшжшш
« м н н ш н н н

Ж урнал «Б езопасность в техносф ере» вклю чен в перечень 
ведущ их научны х ж урналов, в ко то р ы х по реком ендации 
В А К  РФ  долж ны  бы ть опубликованы  научны е результаты 
д и с с е р та ц и й  на с о и с к а н и е  у ч е н ы х  с те п е н е й  д о кто р а  
и кандидата наук.

УДК 528.9:004
ПРИМЕНЕНИЕ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ В СИСТЕМЕ 
МОНИТОРИНГА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА 
(на примере городов Кемерово и Гурьевск)

APPLYING WELL SURVEY TECHNOLOGIES 
IN THE SYSTEM OF MONITORING OF OPEN AIR 
(by example of towns of Kemerovo and Guryevsk)

Ю .М . Игнатов, заведующий кафедрой маркшейдерского дела, кадастра и геодезии, 
канд. техн. наук,
А .Ю . Игнатова, доцент кафедры химической технологии твердого топлива и экологии, 
канд. биол. наук,
Кузбасский государственный технический университет (КузГТУ), г. Кемерово

Yu. М . Ignatov, Head of the Department of mine surveying, land cadastre and geodesy, 
Candidate of Technical Sciences,
A. Yu. Ignatov, Assistant Professor of chemical technology of solid fuel and ecology, 
Candidate of Biological Sciences,
The Kuzbass State Technical University

e-mail: mnoc@mail.ru, skizilov@iist.ru

Показана роль ГИС-технологий в оценке и прогнозе состояния воздушной 
среды города. Проведен ряд исследований по выявлению территориальных 
зон превышения в атмосфере предельно допуст имых концентраций 
загрязняющих веществ, определение зон влияния предприятий на состояние атмосферного воздуха города.

The article shows the role of well survey technologies in the evaluating and 
forecasting of the urban air condition. A number of researches were done 
to detect territory zones where the 
m axim um  allowable concentration of 
polluting substances in the atmosphere is exceeded and to identify zones of influence 
of factories on the urban air condition.

Ключевые слова: ГИС-технологии (well survey technologies), мониторинг атмосферного воздуха 
(monitoring of open air), загрязняющие вещества (polluting substances), 
векторные топографические карты (vector topographic maps)

1. Введение 
Реализация данного направления возможна на
В настоящее время проблемой является антро- 
основе применения технологий геоинформационпогенное загрязнение атмосферы городов в резуль- 
ных систем (ГИС-технологий) с моделированием
тате постоянно увеличивающихся объемов выбро- 
оперативных цифровых карт. При этом обеспечисов автотранспорта и деятельности промышлен- 
ваются компьютерное представление данных и их
ных предприятий. 
географическое распределение, что дает большой
Для эффективного управления состоянием воз- 
объем информации и мощный инструмент для анадушной среды города необходима информацион- 
лиза. ГИС позволяет решать проблемы, которые
ная поддержка принятия решений в области уп- 
в случае использования традиционных методов реравления качеством атмосферы города или (и) от- 
шить нельзя или слишком сложно. ГИС-технолодельных промышленных зон. Источником такой 
гии позволяют визуализировать данные монитоинформации является система мониторинга состо- 
ринга атмосферного воздуха, а такж е наносить
яния атмосферного воздуха. 
границы санитарно-защитных зон промышленных
Одной из задач этой системы является опреде- 
предприятий на карте. Подобное объединение разление территориальных зон влияния предприятий 
нородной информации на единой картографичеси получение достоверной картины загрязнения ат- 
кой основе помогает более полно оценить экологичесмосферы по всему спектру загрязняющих веществ 
кую ситуацию в городе, определить взаимное влияние
на рассматриваемой территории, а также прогно- 
факторов, оценить риски здоровью населения и т.д.
зирование рассеивания выбросов загрязняющих 
Любые экологические данные, в т.ч. данные по
веществ. 
состоянию атмосферного воздуха, представляются

в ГИС-технологиях на фоне векторных топографических карт. При выборе масштаба топографической основы целесообразно использовать топоос- 
новы разны х масштабов. В качестве обзорных 
могут использоваться карты масштабов 1:2000000, 
1:1000000 при условии, что на их основе не производятся пространственные измерения. Более точное 
представление экологических данных обеспечивают карты масштабов 1:25000 и 1:10000. На таких 
картах производится моделирование экологического влияния промышленных объектов на природную среду, что позволяет решать вопросы экологического прогнозирования. В пределах населенного 
пункта для большей детализации целесообразно 
использовать масштабы 1:5000,1:2000,1:1000,1:500. 
При экологическом зонировании территории города достаточно 1:5000,1:2000. При размещении свалок твердых бытовых отходов требуется большая 
детализация 1:1000, 1:500. Для проведения экологической экспертизы рекомендуемые специалистами масштабы карт 1:1000 и 1:500. Это уже карты 
кадастровой точности.

2. Расчёт поля концентраций 
загрязнений с использованием 
ГИС-технологий
В нашей работе проведен модельный расчет 
поля концентраций нескольких загрязнителей атмосферного воздуха промышленным предприятием ОАО «Гурьевский металлургический завод» 
(г. Гурьевск Кемеровской области). Проведено совмещение кадастровых данных землеустроительного дела с растровыми ГИС-картами различного 
исходного масштаба.
Совмещение было выполнено следующим образом. Из набора компью терны х м атериалов 
в формате AutoCAD выбраны и конвертированы 
в формат ГИС Maplnfo Professional основные графические данные, показывающие границу территории Гурьевского металлургического завода, границу его нормативной санитарно-защитной зоны 
(СЗЗ), расположение и форму цехов и вспомогательных помещений, размещение источников загрязнения воздуха (труб) и других объектов. Сопоставлением базовых растровых карт и имеющегося векторного материала, преобразованного 
из AutoCAD, выбраны три опорные точки, которые были использованы для аффинных преобразований векторной графики из относительной 
системы координат AutoCAD в геодезическую систему координат (СК-42) (проекция Гаусса-Крюгера).
На основе растровых топографических карт 
территории области векторизованы  кварталы  
г. Гурьевска и железнодорожные пути подъезда

к производственным цехам, расположенные в некоторой окрестности Гурьевского металлургического завода.
Перечисленный векторный материал был собран в едином геоинф ормационном проекте 
«ГМЗ-Wor» в ГИС Maplnfo. Проект «ГМЗ» был конвертирован в программную среду комплекса «Эра» 
и использован далее в качестве картографической 
основы для экологических расчетов загрязнения 
атмосферного воздуха Гурьевским металлургическим заводом вблизи его территории.
Далее с помощью ПК «Эра» выполнены экологические расчеты загрязнения атмосферного воздуха шестью примесями (диоксидом азота, сажей, 
диоксидом серы, оксидом углерода, пылью и угольной золой) и тремя группами суммации (диоксиды 
азота и серы, оксид углерода и пыль, пыль и зола), 
распространяемыми в атмосфере от трех труб ГМЗ 
(мартеновские печи ,N° 1 и №  2 сталеплавильного 
цеха ГМЗ и трубы котельной).
На расчетном прямоугольнике в узлах сетки по 
методике ОНД-86 [1] вычислены значения концентраций указанных примесей как в долях их максимально-разовых ПДК, так и в абсолютной концентрации. Построены изолинии относительных концентраций примесей.
Установлено, что граница расчетной санитарно-защитной зоны (СЗЗ) предприятия ОАО «Гурь- 
евский металлургический завод» находится внутри нормативной СЗЗ [2].
Выбросы расчетных примесей не оказывают 
негативного воздействия на жилые кварталы, размещенные в пределах нормативной СЗЗ, за исключением группы суммации «диоксид азота + диоксид серы». Следовательно, границу нормативной 
СЗЗ завода нужно корректировать по границе расчетной СЗЗ (рис. 1 на 3-й стр. обложки).
Для диоксида азота наблюдаются две зоны превышения максимально-разовой ПДК. Очевидно, здесь 
сказывается эффект суммирования концентраций 
выбросов от труб двух печей сталеплавильного цеха.
Результаты расчетов загрязнения воздуха в долях ПДК представлены графически в виде изолиний 
на фоне векторного проекта «ГМЗ» и границы нормативной СЗЗ (рис. 2 на 3-й стр. обложки).
С помощью программы Surfer на основе автоматизированно созданных 1IK «Эра» сеточных файлов *.grd построены объемные изображения куполов пространственного распределения примесей 
вблизи источников загрязнения (рис. 3, 4 см. на
3-й стр. обложки).
Подобные работы были проведены в отношении 
двух предприятий г. Кемерово. Картографическим 
векторным материалом была выполнена оцифровка местности в районе расположения предприятий

г. Кемерово (ФГУП «Суховский» и ОАО «Суховский»). В качестве программного обеспечения использовалась профессиональная ГИС M aplnfo 6.5.
С помощью ПК «Эра» были сделаны экологические расчеты выбросов промплощадки предприятий ФГУП «Суховский» и ОАО «Суховский». 
Проведен расчет распределения загрязняю щ их 
примесей от источника выбросов и рассчитаны санитарно-защитные зоны для всех загрязняющих 
примесей ФГУП «Суховский» и ОАО «Суховский».
Исходными данными для экологических расчетов явились: проект границ земельного участка 
под объекты недвижимости с прилегающей к ним 
территорией, необходимой для производственного 
процесса; перечень источников загрязнения и источников выделения загрязняющих веществ; перечень инвентаризационных данных о концентрациях выбросов загрязняющих атмосферу примесей и групп суммации; перечень ПДК примесей; 
метеорологические и топографические параметры территории, на которой расположено предприятие, и окружающей территории, для которой выполняется расчет.
Составлен план земельного участка двух промышленных предприятий ФГУП «Суховский» 
и ОАО «Суховский», представленны й в ГИС 
M aplnfo 6.5 в геодезической системе координат 
СК-42 (Пулково-42, проекция Гаусса-Крюгера) 
и в виде растрового фрагмента топографической карты.
Определили, что границы расчетных С ЗЗ выходят за границу нормативной СЗЗ не более, чем 
на 200 м (рис. 5 на 3-й стр. обложки).
Для г. Кемерово проведена актуализация границ 
всех промышленных зон (количество объектов 
в слое -  87) по космическим снимкам спутников 
QuickBird и WorldView. Векторный слой промышленных зон был взят из состава адресного плана 
г. Кемерово и преобразован в МСК42. Привязка 
растрового изображения карты к системе координат МСК42 осуществлялась с помощью функциональны х программны х средств M aplnfo 
Professional. Программная обработка векторного 
слоя промышленных зон была выполнена с помощью специализированного программного обеспечения GPSMapEdit.
Аналогично были скорректированы границы 
массивов гаражей векторного слоя автостоянок 
и гаражей, в котором количество гаражей составляет 242 объекта. Корректировались границы этих 
242 объектов.

На рис. 6 (см. на 3-й стр. обложки) показаны 
в сравнении промышленные зоны г. Кемерово до 
актуализации и после нее.

3. Выводы
И зучена возможность использования ГИС- 
технологий для построения карт-схем  зонирования территории муниципального образования 
на основе кадастровых данных на примере г. Кемерово. С помощью IIK ЭРА обработаны инвентаризационные данные выбросов промышленного предприятия ООО «Кемеровский мясокомбинат». В ПК «Эра» была построена граница СЗЗ 
в 300 м для группы из четырех источников выбросов. Результаты  представлены в виде изолиний для максимальных разовы х концентраций 
загрязняю щ их веществ в долях их максимально 
разовой ПДК .
Полученные данные загрязнения атмосферы 
промышленными выбросами конкретных предприятий, представленные в ГИС-технологиях на 
растровой основе, и выполнение экологических 
расчетов с использованием ГИС-представления 
пространственного размещ ения промышленной 
площадки свидетельствуют о возможности совмещения этих информационных технологий на базе 
ГИС.
И спользование ГИ С-технологий дает возможность определить территориальны е зоны 
влияния предприятий и получить достоверную 
картину загрязнения атмосферы по всему спектру загрязняю щ их веществ на рассматриваемой 
территории. Возможен прогноз рассеивания выбросов загрязняю щ их веществ на основе применения ГИС-технологий с моделированием оперативны х цифровых карт с построением СЗЗ 
промышленных предприятий.
Применение ГИС-технологий в службах охраны окружающей среды способствует оптимизации 
выполняемых работ, автоматизации всех процессов, направленных на выполнение таких функций 
в области охраны атмосферного воздуха, как обеспечение ведения государственного реестра объектов, загрязняющих окружающую среду, и кадастра атмосферных загрязнений; сбор и обработка данных государственного статистического наблюдения 
за состоянием атмосферного воздуха; обеспечение 
информационной поддержки работ по выдаче разрешений на выбросы загрязняющих веществ в окружающую среду.

Список литературы
1. Методика расчета полей концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах 
предприятий: ОНД-86 /  Госкомгидромет. -  Л.: Гидрометеоиздат, 1987. — 93 с.
2. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03. Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. -  М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2003.

УДК 534.6.08:534.8.081.7
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК 
ЗВУКОПОГЛОЩЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

METHODS OF MEASURING THE SOUND 
ABSORPTION CHARACTERISTICS OF MATERIALS

А .П . Тюрин, доцент, канд. техн. наук,
Б. В. Севастьянов, заведующий кафедрой, профессор, д-р техн наук,
Д . В. Парахин, магистрант,
Ижевский государственный технический университет

A. P. Tyurin, Assistant Professor, Candidate of Technical Sciences,
B. V. Sevastianov, Head of the Department, Professor, Docotor of Technical Sciences,
D.V. Parakhin, Magistrand, State Educational Institution of Higher Professional Education, 
The Izhevsk State Technical University

e-mail: asd1978@mail.ru, bvd@istu.ru

Проведено исследование методов определения коэффициентов звукопоглощения материала Изолон® в малой реверберационной камере. Набазе разработанного измерительного комплекса использовались методы прерывания шума и «плывущего синуса» («swite sine»). Анализ сравнения двух методов показал, что второй метод является более точным по сравнению с 
первым методом.

There was a researc h of methods of measuring the sound absorption coefficients 
of the material Isolon®in a small reverberant camera. There was a noise interrupt 
technique and a method of «swept sines» applied on the basis of the developed 
measuring complex. The comparative analysis of the two methods has shown 
that the second method is more accurate in comparison with the first one.

Ключевые слова: коэффициент звукопоглощения (sound-absorbing coefficient), реверберационная камера 
(reverberant camera), звукопоглощающие материалы (sound-absorbing materials)

1. Методы определения коэффициента 
звукопоглощения
Коэффициент звукопоглощ ения зависит от 
типа материала и частоты звуковой волны и определяется на основе формулы Уильяма Сэбина, 
основанной на статистической модели распространения звука [1]. П редполагается, что энергия 
реверберирующих отражений в каждой точке помещения является постоянной, а звуковое поле, ею 
созданное, является диффузным. Формула Сэбина 
имеет вид:

^60 =
55,ЗК 

сА
(1 )

(2 )
i=i
где S. -  поверхность г-го поглощающего элемента, м2;
а, -  коэффициент звукопоглощения г-го элемента;
S — общая площадь помещения;
а -  средний коэффициент звукопоглощения 
помещения;
N -  число звукопоглощающих элементов.
С учетом звукопоглощения воздуха формула 
Сэбина имеет следующий вид [2]:

где Т6{1 — время реверберации, в течение которого 
уровень звукового давления уменьшается на 60 дБ, с; 
V -  объем помещения, м3; 
с —скорость звука в воздухе, м/с;
А -  эквивалентная площадь звукопоглощения 
помещения, м2, определяемая по формуле:

Т =
‘бС
55, ЗУ 

сА + 4 mV
(3)

где m  -  безразмерный коэффициент звукопоглощения в воздухе, зависящий от частоты, влажности и температуры помещения (определяется по [3]).

Методика определения времени реверберации 
является основой не только при определении коэффициента звукопоглощения материалов, но и при 
нормализации акустической обстановки в помещении. Как правило, материалы исследуют в ревер- 
берационных камерах большого объема (>50 м3).
В данном исследовании такой реверберационной 
камерой является малая камера объема -  всего 
лишь 2 м3 [3]. Использование камеры такого объема 
допустимо для быстрой оценки коэффициентов звукопоглощения строительных материалов. Коэффициент звукопоглощения материала, определенный 
в реверберационной камере при хаотическом падении звука на материал, называется ревербера- 
ционным. Он вычисляется следующим образом [3]:

as = b{а -  а) + а, 
(4)

где Ъ -  отношение площади внутренних поверхностей камеры S к площади образца материала 5 0;

a -  среднеарифметический коэффициент звукопоглощения исследуемого материала, вычисляемый по формуле [3]:

a = 0,695ср2 -1 ,24<р2 +1,043(р3 -  0,002 
(5)

с параметром

<Р =
55,3V 
4mV

c s t .; 
s
(6)

где Т2 -  время реверберации в камере с образцом, с;
a — среднеарифметический коэффициент звукопоглощения камеры без образца, вычисляемый 
как

55,3V 
4 mV

отличаться от измерения к измерению и может 
быть охарактеризована стандартным отклонением.
Запись уровня звукового давления по времени 
содержит информацию об уровне звукового давления в помещении и о времени реверберации. 
Типичная кривая затухания уровня звукового давления показана на пис. 1.

(7) 
cSTj 
5

где Т -  время реверберации в камере без образца, с;
с -  скорость звуки в воздухе с поправкой на температуру t (в градусах Цельсия), с = 331 + 0,6i [4].
Классический подход к измерению характеристик звукопоглощения материалов основан на обработке спектра затухания белого шума (т.н. метод 
прерывания шума) в ограниченном пространстве 
возбужденной реверберационной камеры. Для измерения времени реверберации источник шума 
включается на время, достаточное для получения 
устойчивого уровня. Потом источник выключается. Время, при котором генерирование звука прекращается, принимается за t = 0. Данный метод, хотя 
и существует достаточно давно, тем не менее, обладает некоторыми недостатками. Белый шум, 
т.е. шум, у которого спектральные составляющие 
равномерно распределены  по всему диапазону частот, является флуктуирующим во времени, 
и поэтому оценка парам етров спектров будет

3,0 
3,5 
4,0
Время, с

Рис. 1. Магнитудный спектр затухания «белого» шума: 
a -  огибающая; б -  сигнал, 1000 Гц

Любое помещение может быть охарактеризовано импульсным откликом. В общем, импульсный 
отклик является зависимостью изменения звукового давления от времени в точке — приемнике звука, созданного коротким импульсом в точке — источнике объема помещения. Например, разрыв 
воздушного шара или пистолетный выстрел могут 
создать короткий импульс, и отклик записывается 
через микрофон.

Еще в 1967 г. было показано [5], что ожидаемое 
затухание в единичной точке наблюдения может 
быть получено без усреднения, обработкой импульсного отклика между сигналом возбуждения (громкоговорителем) и точкой наблюдения (микрофоном) непосредственно. Это справедливо для кривой 
затухания уровней сигнала в том случае, если вся 
система является линейной и инвариантной (неизменной) во времени.
Уровень звукового давления в помещении (реверберационной камере) в любой момент времени 
после выключения генератора звука (t = 0) может 
быть определен по формуле [5]:

(8)

где h(t) -  импульсный отклик системы в октавных 
или 1/3-октавных полосах.

На практике (рис. 1) точка А является моментом 
отключения источника звука. Однако из-за флуктуации звуковой энергии эта точка «размыта» по 
координатам, и приходится начинать интегрирование отклика не в момент отключения (t = 0), 
а несколькими десятками миллисекунд раньше.
Импульсный отклик для замкнутого пространства обычно представляет собой осциллирующий 
сигнал с большим числом периодов. Такой отклик 
будет получаться там, где используются источники звука, отличные от громкоговорителя (например, выстрел). При этом трудно осуществлять 
существенный контроль спектрального содержания и характеристики направленности возбуждения. Поэтому импульсный отклик в большинстве 
практических случаев необходимо получить цифровой обработкой сигнала. Для получения импульсного отклика могут быть применены разные 
методы в случае, если они способны показать надежные результаты при нормальных условиях измерения.
Помещение возбуждается известным сигналом 
в течение определенного времени и затем вычисляется импульсный отклик при известном спектре на возбуждающий сигнал и известности самого 
сигнала возбуждения. Для того чтобы увеличить 
общую излучаемую энергию, сигнал возбуждения 
распределяется по длительному периоду времени. Одновременно это повышает динамический 
диапазон и уменьшает влияние внешнего шума.
Методы, вовлекающие детерминированные сигналы возбуждения, в общем, более эффективны, чем 
классический метод. Дополнительно при их обработке возникает возможность подавить внешний 
шум и получить повышение отношения сигнал/ 
шум на 20—30 дБ или более по сравнению с классическим методом [2].
В качестве возбуждающего сигнала для определения импульсного отклика и соответствующей 
функции частотного отклика любой линейной 
и инвариантной во времени системы можно использовать любой сигнал при условии, что он содержит достаточно энергии в области исследуемых частот. Для этой задачи наиболее широко 
используемыми возбуждающими сигналами являются широкополосные, детерминированные 
и периодические, которые включают: последовательности псевдослучайного белого шума (MLS) 
и сигнал, на английском языке произносимый как 
swept sine. Дословный перевод последнего термина выглядит как «плывущий синус». Однако в отечественной литературе нет такого термина. Близок по смыслу термин «чирп», т.е. сигнал, экспоненциально или линейно изм еняю щ ийся по 
времени и частоте. Будем использовать термин

«чирп», имея в виду, что он представляет собой 
сигнал, растянутый во времени на несколько секунд.
Чирп обладает преимуществами не только по 
сравнению с классическим методом, но и с т.н. методом MLS (последовательности максимальной 
длины). Его достоинства определяют пониженная 
чувствительность к изменениям системы во времени (температуры и движения воздуха) и возможность удалять различного рода искажения (шумы). 
В малошумных местах измерения с помощью чир- 
пов могут обеспечить отношение сигнал/ш ум 
вплоть до 100 дБ.
Возбуждение чирпом выполняется один раз, от 
нижней до высшей частоты, или может быть повторено периодически. В данном исследовании возбуждение производилось с помощью единичного 
чирпа, покрывающего диапазон частот от 100 до 
4000 Гц, что обусловлено техническими возможностями громкоговорителя.
Отклик на возбуждение чирпом записывается 
от его начала до момента окончания чирпа плюс 
время реверберации в камере. Время, необходимое для записи, зависит от скорости чирпа, покрываемого частотного диапазона и реверберации помещения. В данном исследовании использовался 
чирп длиной 12 с.
Для получения импульсного отклика системы 
проводится операция обратной свертки, которая 
выполняется сверткой полученного сигнала с сигналом, который является обратным (инвертированным) к сигналу возбуждения. Далее широкополосный импульсный отклик обрабатывается 
1/3-октавными фильтрами для того, чтобы получить Б(Г)-функцию (по формуле (8)) для каждой 
1 /3-октавной полосы. Фильтрование сигнала выполнялось в программе Music Editor Free v. 7.3.1. 
Импульсный отклик пространства малой ревер- 
берационной камеры получается следующим образом:
Я ( 0 = у ( 0 * / ( 0  
(9)
где H(t)- импульсный отклик системы во всем диапазоне частот;
y(t) -  выходной сигнал;
f(t)~ инверсный фильтр;
* — математическая операция свертки.

2. Измерительный комплекс 
и результаты испытаний
Основываясь на этих положениях, разработан 
регистрирующе-измерительный комплекс по измерению коэффициентов звукопоглощения материалов в малой реверберационной камере. Основные узлы, включая используемое программное 
обеспечение, указаны в табл. 1.