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割灌机作业噪声及其对园林工人脑波的影响

李博 李树森 李滨

李博, 李树森, 李滨. 割灌机作业噪声及其对园林工人脑波的影响[J]. 北京林业大学学报, 2017, 39(4): 108-114. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160377
引用本文: 李博, 李树森, 李滨. 割灌机作业噪声及其对园林工人脑波的影响[J]. 北京林业大学学报, 2017, 39(4): 108-114. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160377
LI Bo, LI Shu-sen, LI Bin. Investigation on the influence of load of noise from brush cutter on gardeners[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2017, 39(4): 108-114. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160377
Citation: LI Bo, LI Shu-sen, LI Bin. Investigation on the influence of load of noise from brush cutter on gardeners[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2017, 39(4): 108-114. doi: 10.13332/j.1000-1522.20160377

割灌机作业噪声及其对园林工人脑波的影响

doi: 10.13332/j.1000-1522.20160377
基金项目: 

中央高校基本科研业务费专项 2572016CB05

详细信息
    作者简介:

    李博,副教授,博士生。主要研究方向:人类工效学与工业设计。Email:libo@nefu.edu.cn  地址: 150040  黑龙江省哈尔滨市香坊区和兴路26号东北林业大学机电工程学院

    责任作者:

    李树森,教授,博士生导师。主要研究方向:机械设计及理论。Email:lishusenzp@126.com  地址:同上

  • 中图分类号: S776

Investigation on the influence of load of noise from brush cutter on gardeners

  • 摘要: 对18名园林工人操作背负式割灌机和侧挂式割灌机作业的噪声声级进行实地测量,得出了园林工人在使用打草绳、2齿刀具、4齿刀具和40齿刀具进行割灌作业时每个工作日的噪声暴露剂量。根据园林工人的作业习惯,对两种割灌机使用不同刀具切割不同植株的作业噪声分别进行检测记录,得出了两种割灌机在怠速空转、低速作业和高速作业状态中的声级和频率。对暴露在割灌机噪声下的园林工人进行脑电测量,对比脑电α和β波频带的平均功率谱密度比值R,分析了噪声对园林工人心理负荷的影响,对园林绿化部门提出了噪声控制的建议措施。

     

  • 图  1  实验系统框图

    Figure  1.  Block diagram of experimental system

    图  2  实验对象状态图

    Figure  2.  State of the test subject

    图  3  脑电数据测量样本

    Figure  3.  Electroencephalogram data measurement sample

    图  4  脑电频谱图

    Figure  4.  Electroencephalogram spectrogram

    表  1  园林工人常用刀具与作业环境对照

    Table  1.   Comparison of common tools and operating environment for garden workers

    打草绳
    Trimmer line
    2齿刀片
    Two-tooth cutting tool
    4齿刀片
    Four-tooth cutting tool
    40齿刀片
    Forty-tooth cutting tool
    地形
    Terrain
    切割对象
    Cutting object
    地形
    Terrain
    切割对象
    Cutting object
    地形
    Terrain
    切割对象
    Cutting object
    地形
    Terrain
    切割对象
    Cutting object
    背负式割灌机
    Knapsack brush cutter
    起伏地面
    Undulating ground
    高度≤300 mm低软嫩草
    Low soft tender grass with height≤300 mm
    起伏地面
    Undulating ground
    高度≤300 mm
    多种类杂草Variety of weeds with height≤300 mm
    起伏地面
    Undulating ground
    高度≥300 mm多种类高韧杂草
    Variety of high tough weeds with height≥300 mm
    起伏地面
    Undulating ground
    直径15~50 mm较坚硬灌木
    Harder shrub with ϕ15-50 mm
    侧挂式割灌机
    Shoulder-hanging brush cutter
    平整草坪
    Smooth lawn
    高度≤300 mm低软嫩草
    Low soft tender grass with height≤300 mm
    平整地面
    Flat ground
    高度≤300 mm多种类杂草
    Variety of weeds with height≤300 mm
    平整地面
    Flat ground
    高度≥300 mm多种类高韧杂草
    Variety of high tough weeds with height≥300 mm
    平整地面
    Flat ground
    直径15~50 mm较坚硬灌木
    Harder shrub with ϕ15-50 mm
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    表  2  不同频率下的单频噪声对照

    Table  2.   Single frequency noise control at different frequencies

    频率
    Frequency/Hz
    8001 2002 0003 1504 000
    声级Noise level/dB8080808080
    8585858585
    9090909090
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    表  3  割灌机噪声检测实验结果

    Table  3.   Experimental results of noise level detection in brush cutters

    打草绳
    Trimmer line
    2齿刀片
    Two-tooth cutting tool
    4齿刀片
    Four-tooth cutting tool
    40齿刀片
    Forty-tooth cutting tool
    噪声剂量
    Noise dose/%
    8小时加权平均分贝
    8-hour time-weighted average decibel/dB
    噪声剂量
    Noise dose/%
    8小时加权平均分贝
    8-hour time-weighted average decibel/dB
    噪声剂量
    Noise dose/%
    8小时加权平均分贝
    8-hour time-weighted average decibel/dB
    噪声剂量
    Noise dose/%
    8小时加权平均分贝
    8-hour time-weighted average decibel/dB
    背负式割灌机Knapsack brush cutter44.9084.4069.5588.2875.1190.4077.7692.37
    侧挂式割灌机Shoulder-hanging brush cutter41.6682.1350.5285.0364.8086.0970.0090.75
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    表  4  割灌机噪声频谱检测实验结果

    Table  4.   Experimental results of noise spectrum detection for brush cutter

    打草绳
    Trimmer line
    2齿刀片
    Two-tooth cutting tool
    4齿刀片
    Four-tooth cutting tool
    40齿刀片
    Forty-tooth cutting tool
    声级
    Noise level/dB
    频率
    Frequency/Hz
    声级
    Noise level/dB
    频率
    Frequency/Hz
    声级
    Noise level/dB
    频率
    Frequency/Hz
    声级
    Noise level/dB
    频率
    Frequency/Hz
    背负式割灌机
    Knapsack brush cutter
    怠速
    Idle speed
    74.5880075.73630~2 00075.83630~2 00076.96630~2 000
    低速
    Low speed
    80.4380081.52800~2 00084.2800~2 00085.812 000
    高速
    High speed
    92.68800~4 00088.05500~2 00090.77500~2 00091.93500~2 000
    侧挂式割灌机
    Shoulder-hanging brush cutter
    怠速
    Idle speed
    77.32500~2 00077.51500~80078.332 00077.632 000
    低速
    Low speed
    84.72800~3 15084.1680086.412 00089.312 000
    高速
    High speed
    92.662 500~4 00094.832 500~4 00090.764 00093.014 000
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    表  5  18名实验对象的脑电R

    Table  5.   Electroencephalogram R value of 18 test subjects

    初始安静阶段
    Initial quiet stage
    噪声暴露阶段1
    Noise exposure phase 1
    噪声暴露阶段2
    Noise exposure phase 2
    噪声消除阶段
    Noise eliminating phase
    平均值Average1.273.693.151.73
    标准差Standard deviation0.090.500.300.15
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-11-01
  • 修回日期:  2017-01-06
  • 刊出日期:  2017-04-01

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