[發(fā)明專利]交通環(huán)境振動(dòng)嵌入式快速定量評(píng)價(jià)方法與系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210100621.8
• 申請(qǐng)日: 2012-04-06
• 公開（公告）號(hào): CN102636248A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張巍;丁華平;孫可;丁蓬萊;李慧鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號(hào): G01H1/00
• 分類號(hào): G01H1/00
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 湯志武

1.交通環(huán)境振動(dòng)嵌入式快速定量評(píng)價(jià)方法，其特征是采用一組智能傳感器節(jié)點(diǎn)布置在測(cè)試地點(diǎn)采集交通環(huán)境振動(dòng)數(shù)據(jù)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)部完成交通環(huán)境振動(dòng)評(píng)價(jià)，并將結(jié)果實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。這些測(cè)試地點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)(一組智能傳感器節(jié)點(diǎn))，每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過內(nèi)部時(shí)鐘校準(zhǔn)完成時(shí)間同步，統(tǒng)計(jì)所有測(cè)試地點(diǎn)的評(píng)價(jià)結(jié)果得到不同距離，不同土層，不同結(jié)構(gòu)因素對(duì)振動(dòng)傳播的影響；所述測(cè)試地點(diǎn)位于按照要求布置在振動(dòng)源以及由振動(dòng)源引起的振動(dòng)敏感地點(diǎn)或加上在行進(jìn)的公共交通車輛上，每個(gè)節(jié)點(diǎn)均設(shè)垂直、水平方向上的模擬加速度傳感器，經(jīng)信號(hào)調(diào)理器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器及可編程抗混疊濾波器后通過環(huán)境振動(dòng)輸出接口輸出；環(huán)境振動(dòng)評(píng)價(jià)包括以下步驟：

第一步：每個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集前的參數(shù)配置，包括采樣率、截止頻率、內(nèi)部時(shí)鐘、采樣時(shí)間設(shè)置；

第二步：采集環(huán)境振動(dòng)數(shù)據(jù)和傳感器的溫漂數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在FLASH內(nèi)部，并利用溫漂數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，公式如下，

V_T＝R_T[(500μA)+(1.5μA)*(T-25)]

式中，500μA為25℃時(shí)SD1221溫度補(bǔ)償輸出端口的輸出電流，1.5μA為輸出電流隨溫度(每℃)變化的系數(shù)，R_T將電流值轉(zhuǎn)換為電壓值。因此得出輸出電壓隨溫度的變化關(guān)系，公式如下，

ΔV_T＝R_T*(1.5μA)*ΔT

利用電壓隨溫度的變化關(guān)系對(duì)振動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，能夠獲得更加精準(zhǔn)的結(jié)果；

第三步：對(duì)FLAHS內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，提取對(duì)人體或者建筑物影響最為關(guān)鍵的頻段，即小于80Hz的數(shù)據(jù)；

第四步：根據(jù)濾波后的數(shù)據(jù)計(jì)算振動(dòng)加速度級(jí)，公式如下，

La=20lga‾a0]]>

式中a₀為基準(zhǔn)加速度(取為10^-6m/s²)，為加速度有效值，其定義為，

a‾=Σi=1Nai2N]]>

式中a_i為每次加速度值m/s²，N為采樣個(gè)數(shù)，其值等于采樣時(shí)間和采樣率的乘積；

第五步：由于交通環(huán)境振動(dòng)往往呈現(xiàn)不規(guī)則變動(dòng)的情況，因此需要用不同的振級(jí)出現(xiàn)的概率或累積概率來(lái)評(píng)價(jià)環(huán)境振動(dòng)。累計(jì)百分振級(jí)L_n％滿足如下條件，M/N＝n％，(L_a＞L_n％)

其中，M表示L_a＞L_n％時(shí)的采樣個(gè)數(shù)，N為總采樣個(gè)數(shù)；

第六步：評(píng)價(jià)結(jié)果顯示在終端智能節(jié)點(diǎn)LCD屏幕上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通環(huán)境振動(dòng)嵌入式快速定量評(píng)價(jià)方法，其特征是嵌入式編程，在根據(jù)環(huán)境振動(dòng)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行嵌入式編程的每個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)計(jì)算振動(dòng)等級(jí)；采用實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)方法，通過內(nèi)部時(shí)鐘校準(zhǔn)完成時(shí)間同步，統(tǒng)計(jì)所有測(cè)點(diǎn)的評(píng)價(jià)結(jié)果得到振動(dòng)在不同距離，不同土層，不同結(jié)構(gòu)等因素下的傳播規(guī)律。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通環(huán)境振動(dòng)嵌入式快速定量評(píng)價(jià)方法，其特征是嵌入式編程，在根據(jù)環(huán)境振動(dòng)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行嵌入式編程的每個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)計(jì)算振動(dòng)等級(jí)；且?guī)в袦囟妊a(bǔ)償模塊，用來(lái)消除采集過程中的溫漂影響。