簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 林東興
Lin, Dong-Xing
論文名稱: 台南科學園區環境振動監測資料之分析研究
A Study on the Environmental Vibration Monitoring Data of the Southern Taiwan Science Park
指導教授: 倪勝火
Ni, Sheng-Huoo
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
論文出版年: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 375
中文關鍵詞: 南科高鐵環境振動1/3八音階頻譜
外文關鍵詞: environmental vibration, one-third octave spectrum, high-speed train, Southern Taiwan Science Park
相關次數: 點閱:217下載:3
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  •   南科管理局自民國89年起至今陸續於南科園區一期基地設立了14個環境微振自動監測站,目的在長期量測且觀察南科園區環境振動的情形。而台灣高鐵已於民國96年初正式通車,其行經路線又通過南科園區一期基地,對於環境微振相當重視的高科技產業來說無疑是個未來必須面對的問題。
      本研究係將上述14個監測站所量得之資料加以收集、分析以及整理,藉以研究南科園區2001年~2006年環境振動之變化情形。至於本研究所討論的內容共分為五部份,分別是各測站:頻帶日最大振幅值、頻帶日平均振幅值、頻帶日平均+標準差振幅值、低頻部份的振幅值以及各振幅值之日夜差值。
      經分析後得到南科、大億、怡安、康寧與宏捷這五個測站由於與高鐵沿線的距離均是最接近的200m,因此受相關施工甚至試車的影響頗大;此外,南科園區內約有一半的測站其振幅值有上升的現象,故可研判整個南科園區的發展是頗明顯且迅速的;而針對低頻部份的分析,則是要觀察各測站哪些頻帶所受的影響是較為顯著的。
      最後,就這六年整體來說,南科園區一期基地自民國89年起設立了前述14個測站後,至今仍未發生已進駐的廠房因任何環境振動而影響其產品的製程與良率,進而導致財產上的損失。

      To measure and observe the environmental vibration of Southern Taiwan Science Park over a long period of time, the administration of Southern Taiwan Science Park had established fourteen automatic environmental vibration monitoring stations in the Southern Taiwan Science Park since 2000. The Taiwan High Speed Rail had started its operation in the beginning of 2007, and its route passes through the Southern Taiwan Science Park. Therefore, vibration problem will be a main issue for the high-tech industry.
      This study is to analyze the data collected from the monitoring stations in order to study the variations of environmental vibration at Southern Taiwan Science Park from 2001 to 2006. This study is divided into five parts. They are:the daily maximum amplitude of bands, the daily average amplitude of bands, the daily average plus standard deviation amplitude of bands, the amplitude of low frequencies and the difference of amplitude of day and night for every monitoring sites, respectively.
      After analyzing the data, the results show that vibrations in the monitoring stations of Nan-Ke, Ta-Yih, Yi-An, Corning and Hong-Jie are affected quite a lot by constructions and train running tests. In addition, there are about half of the monitoring stations having the phenomenon of rising in amplitude. This means that the development of whole Southern Taiwan Science Park is pretty fast. As for the analysis of low frequencies, it is to observe which band of every monitoring station is influenced more noticeable.
      Eventually, it has not been reported that both the producing procedure and the yield rate of products of factory buildings are affected due to the environmental vibration and further led to the loss of wealth after establishing the monitoring stations.

    摘要 I Abstract II 誌謝 III 目錄 V 表目錄 IX 圖目錄 XI 符號說明 XVI 第一章 緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的及方法 2 1.3 研究內容 2 第二章 文獻回顧 4 2.1 前言 4 2.2 環境微振量測之分析方法 4 2.3 振動承受之規範 6 2.3.1 結構規範 6 2.3.2 生理規範 7 2.3.3 生產品質規範 8 2.4 其它相關文獻 8 第三章 相關理論 26 3.1 訊號處理 26 3.1.1 訊號處理簡介 26 3.1.2 訊號的觀察角度 27 3.2 均方根值 28 3.2.1 均方根值的概念 28 3.2.2 均方根值的算法 29 3.3 頻率域分析法 29 3.3.1 快速傅利葉轉換(fast Fourier transform) 30 3.3.2 FFT的運算速度 30 3.3.3 FFT的理論基礎 31 3.3.4 FFT的基本假設 32 3.3.5 FFT的限制 33 3.3.6 頻域分析法求RMS dB振幅值之流程 33 3.4 時間域分析法 35 3.4.1 濾波器之定義與種類 35 3.4.2 時間域分析法求RMS dB振幅值之流程 37 第四章 南科現況與微振監測系統介紹 48 4.1 前言 48 4.2 南科園區現況描述 48 4.3 各監測站之位置 49 4.4 監測硬軟體規格 49 4.4.1 感測器(sensor) 49 4.4.2 動態數位訊號擷取分析器(DSP) 51 4.4.3 桌上型電腦 55 第五章 資料分析與結果討論 80 5.1 前言 80 5.2 資料處理步驟 80 5.3 資料分析之相關說明 82 5.4 各測站頻帶日最大振幅值之最大值分析 83 5.5 各測站頻帶日平均振幅值之最大值分析 87 5.6 各測站頻帶日平均振幅值+標準差之最大值分析 92 5.7 各測站低頻部份日平均振幅值之分析 94 5.8 各測站各振幅值之日夜差值 98 第六章 結論與建議 119 6.1 結論 119 6.2 建議 121 參考文獻 123 附錄A 各測站頻帶日最大振幅值之最大值變化圖 A-1 附錄B 各測站頻帶日平均振幅值之最大值變化圖 B-1 附錄C 各測站頻帶日平均振幅值+標準差之最大值變化圖 C-1 附錄D 各測站低頻部份之日平均振幅變化圖 D-1 D.1 南科測站 D-2 D.2 和立測站 D-15 D.3 國聯測站 D-28 D.4 奇美一廠測站 D-41 D.5 大億測站 D-54 D.6 聯電測站 D-67 D.7 怡安測站 D-80 D.8 奇美二廠測站 D-93 D.9 台鹽測站 D-106 D.10 南茂測站 D-119 D.11 康寧測站 D-132 D.12 台積電測站 D-145 D.13 宏捷測站 D-158 D.14 頂正測站 D-171

    1.ANSI S1.11-1986(ASA 65-1986), “Specifications for Octave-Band and Fractional-Octave-Band Analog and Digital Filters,” Acoustical Society of America, N.Y., 1993.
    2.Amick, H., Gendreau, M., Busch, T., and Gordon, C., “Evolving Criteria for Research Facilities: Vibration,” SPIE, Vol. 5933, Buildings for Nanoscale Research and Beyond, pp. 1-13, 2005.
    3.British, E.O., “The Fast Fourier Transform,” E-Systems, USA, 1974.
    4.British Standards Institution, “BS 6472: British Standards Guide to Evaluation of Human Exposure to Vibration in Buildings(1Hz to 80Hz),” British Standards Institution, England, 1984.
    5.British Standards Institution, “BS 6481: Measurement and Evaluation of Human Exposure to Whole-Body Mechanical Vibration and Repeated Shock,” British Standards Institution, England, 1987.
    6.Busch, T., Gendreau, M., and Amick, H., “Vibration and Noise Criteria Used to Evaluate Environmental Impacts of Transportation Projects on Sensitive Facilities,” SPIE, Vol. 5933, Buildings for Nanoscale Research and Beyond, pp. 1-8, 2005.
    7.Cooley, J.W., and Tukey, J.W., “An Algorithm for Machine Calculation of Complex Fourier Series,” Math. Computation, Vol. 19, pp. 297-301, April, 1965.
    8.Gordon, C.G., “Generic Criteria for Vibration Sensitive Equipment,” SPIE, Vol. 1619, pp. 71-75, 1991.
    9.German Inst. for Standards, “DIN 4150: Vibrations in Civil Engineering-Part2: Effects on People in Buildings (in German),” German Inst. For Standards, Sept., 1975.
    10.German Inst. for Standards, “DIN 4150: Vibrations in Civil Engineering-Part3: Effects on Structures (in German),” German Inst. For Standards, draft, Mar., 1983.
    11.Huston, D., Spillman, W.B., Jr., Sauter, W., and Pelczarski, N., “Measuring Micro Floor Vibrations with Distributed Fiber Optic Sensors,” SPIE, Vol. 4357, pp. 141-147, 2001.
    12.Int. Standard Organization, “ISO 2631: Guide for the Evaluation of Human Exposure to Whole-Body Vibration,” ISO Standards Handbook 4: Acoustics, Vibration and Shock, 1st ed., ISO Secretariat, Geneva, pp. 493-507, 1980.
    13.Japanese Industrial Standard, “JIS C1513: Octave and Third-Octave Band Analyzers for Sounds and Vibrations,” Japanese Industrial Standard, Japan, 1988.
    14.Meade, M.L., and Dillon, C.R., Signals and Systems, ChapMan & Hall, London, March, 1991.
    15.Oppenheim, A.V., Schafer, R.W., and Buck, J.R., Discrete-Time Signal Processing, 2nd Ed. Prentice-Hall, Inc., New Jersey, 1999.
    16.Richart, Jr., F.E., “Foundations Vibrations,” Transactions, ASCE, Vol. 127, Part1, pp. 863-898, 1962.
    17.Richart, Jr., F.E., Hill, Jr., J.R., and Woods, R.D., Vibrations of Soils and Foundations, Englewood Cliffs, N.J., Prentice-Hall, Inc., 1970.
    18.Ungar, E.E., and White, R.W., “Footfall-Induced Vibrations of Floors Supporting Sensitive Equipment,” Journal of Sound and Vibration, Vol. 13, No. 10, pp. 10-13, 1970.
    19.工業技術研究院機械工業研究所,「行政院環境保護署九十二年度計畫」,高速鐵路噪音、振動之研究計畫,2003年1月。
    20.中鼎工程股份有限公司,「南科振動影響評估及對策研擬工作第一階段工作成果報告(全三冊)」,台灣高鐵計畫,1999年4月。
    21.王士霖,「房屋微振特性分析研究」,碩士論文,國立成功大學土木工程研究所,台南,2005年6月。
    22.安芷誼,「技術分析對台灣股票市場投資績效之探討-移動平均線法」,碩士論文,銘傳大學國際企業在職專班,台北,2005年7月。
    23.李吉龍,「高科技園區環境微振監測系統之程式發展」,碩士論文,國立成功大學土木工程研究所,台南,2001年6月。
    24.林迪凱,「環境振動反應譜分析之研究」,碩士論文,國立交通大學土木工程研究所,新竹,2004年。
    25.南部科學工業園區管理局,http://www.stsipa.gov.tw/web/WEB/Jsp/Page/cindex.jsp?frontTarget=DEFAULT&thisRootID=5。
    26.倪勝火,鍾啟泰,莊明仁,「台南科學園區背景及施工引致振動之量測與分析」,中華民國第五屆結構工程研討會論文集(一),溪頭,第1-8頁,2000年8月。
    27.倪勝火,「續辦台南園區環境微震監測系統佈設計畫期末報告」,南部科學工業園區管理局,台南,2001年12月。
    28.倪勝火,「續辦台南園區環境微震監測系統佈設計畫期末報告」,南部科學工業園區管理局,台南,2002年12月。
    29.倪勝火,「續辦台南園區環境微震監測系統佈設計畫期末報告」,南部科學工業園區管理局,台南,2003年11月。
    30.倪勝火,「續辦台南園區環境微震監測系統佈設計畫期末報告」,南部科學工業園區管理局,台南,2004年12月。
    31.倪勝火,「九十四年續辦台南園區環境微震監測系統佈設計畫期末報告」,南部科學工業園區管理局,台南,2005年12月。
    32.倪勝火,「九十五年續辦台南園區環境微震監測系統佈設計畫期末報告」,南部科學工業園區管理局,台南,2006年11月。
    33.徐德修、倪勝火、鍾啟泰,「南部科學園區高鐵振動影響與防治對策評估整合型研究子計畫四:槽溝對振波阻隔效應之實驗研究(一)背景及相關振源之振動量測與調查分析」,行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告,計畫編號:NSC87-2622-E006-013,1999年7月。
    34.財團法人中華顧問工程司,「調查國內營建工程施工機具噪音現況及研擬營建工程低噪音施工機具認定準則草案計畫期末報告簡報」,2002年12月。
    35.游旻達,「高鐵列車在南科園區引致振動之影響研究」,碩士論文,國立成功大學土木工程研究所,台南,2006年6月。
    36.劉立泰,「微震監測自動化系統程式之建立」,碩士論文,國立成功大學土木工程研究所,台南,2004年6月。
    37.鍾慶樺,「微電子廠之振動分析」,碩士論文,國立成功大學航空太空工程研究所,台南,2002年6月。
    38.鍾立來、王彥博、李建良、吳賴雲、黃國倫,「高科技廠房微振量測之訊號處理」,科技廠房防災知識管理研討會論文集,第5篇,5-1~5-19,2003年。
    39.鍾天欣,「南部科學園區環境振動之研究」,碩士論文,國立成功大學土木工程研究所,台南,2004年6月。

    下載圖示 校內:2008-07-26公開
    校外:2008-07-26公開
    QR CODE