[發(fā)明專利]鐵路環(huán)境振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測分析系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410429639.1
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN104180894A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷曉燕;孫茂;劉慶杰
• 申請（專利權(quán)）人: 華東交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01H11/08
• 分類號(hào): G01H11/08
• 代理公司: 江西省專利事務(wù)所 36100
• 代理人: 黃新平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鐵道工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鐵路環(huán)境振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測分析系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鐵路振動(dòng)對周圍環(huán)境的影響如今已成為越來越突出的環(huán)境和社會(huì)問題。國內(nèi)專家對鐵路環(huán)境振動(dòng)已進(jìn)行了大量的研究，目前環(huán)境振動(dòng)研究中以1Hz-80Hz范圍作為振動(dòng)研究和評價(jià)的范圍。評估列車運(yùn)行引起環(huán)境振動(dòng)的評價(jià)指標(biāo)主要是1/3倍頻程頻譜和Z振級，這兩個(gè)指標(biāo)是由振動(dòng)加速度計(jì)算分析而得。因此，對列車引起的振動(dòng)加速度進(jìn)行監(jiān)測分析是評估鐵路環(huán)境振動(dòng)的重要措施。

對鐵路環(huán)境振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)，國內(nèi)外學(xué)者做了很多相關(guān)的研究。目前鐵路環(huán)境振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)主要是采集振動(dòng)加速度儲(chǔ)存后，對數(shù)據(jù)進(jìn)行離線分析，需要手動(dòng)操作，監(jiān)測過程中不能實(shí)時(shí)反映評估指標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是提供一種不僅能夠監(jiān)測到每趟列車經(jīng)過測點(diǎn)時(shí)的振動(dòng)加速度，而且能實(shí)時(shí)顯示評估鐵路環(huán)境振動(dòng)評價(jià)指標(biāo)值的鐵路環(huán)境振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測分析系統(tǒng)。

本發(fā)明的鐵路環(huán)境振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測分析系統(tǒng),包括加速度傳感器、NI?9075?CompactRIO終端、采集模塊NI?9234、鐵路環(huán)境振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測處理系統(tǒng)，加速度傳感器放置在測點(diǎn)處，每個(gè)測點(diǎn)處的傳感器通過BNC連接器連接至NI?9234模塊的四個(gè)通道中，即一個(gè)NI?9234模塊同時(shí)采集四個(gè)測點(diǎn)的振動(dòng)加速度，NI?9234插入NI?9075?CompactRIO?機(jī)箱中，通過RJ-45以太網(wǎng)口將NI?9075?CompactRIO與安裝有鐵路環(huán)境振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測處理系統(tǒng)的PC機(jī)連接。

加速度傳感器能將采集的振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電壓量，然后通過靈敏度系數(shù)轉(zhuǎn)換為加速度值；NI?9075?CompactRIO(RT)終端由控制器和機(jī)箱兩部分組成，機(jī)箱中的FPGA直接和每個(gè)I/O模塊相連，可高速訪問I/O電路并靈活實(shí)現(xiàn)定時(shí)、觸發(fā)和同步等功能；NI?9234是一種能針對配備NI?CompactRIO系統(tǒng)的集成電路壓電式(IEPE)與非集成電路壓電式(IEPE)加速度傳感器等進(jìn)行軟件可選式集成電路壓電式(IEPE)信號(hào)調(diào)理的數(shù)據(jù)采集模塊，獲得振動(dòng)加速度值。鐵路環(huán)境振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測處理系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與人之間的交互，并完成對振動(dòng)加速度的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及1/3倍頻程頻譜分析和Z振級分析的功能。

本發(fā)明的鐵路環(huán)境振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測分析系統(tǒng),優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在，系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測到鐵路環(huán)境振動(dòng)數(shù)據(jù)，并能進(jìn)行1/3倍頻程頻譜和Z振級實(shí)時(shí)分析顯示，評估鐵路振動(dòng)對周圍環(huán)境的影響。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的連接布置示意圖。

具體實(shí)施方式

一種鐵路環(huán)境振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測分析系統(tǒng),包括加速度傳感器、NI?9075?CompactRIO終端、采集模塊NI?9234、鐵路環(huán)境振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測處理系統(tǒng)，加速度傳感器放置在測點(diǎn)處，每個(gè)測點(diǎn)處的傳感器通過BNC連接器連接至NI?9234模塊的四個(gè)通道中，一個(gè)NI?9234模塊同時(shí)采集四個(gè)測點(diǎn)的振動(dòng)加速度，NI?9234插入NI?9075?CompactRIO?機(jī)箱中，通過RJ-45以太網(wǎng)口將NI?9075?CompactRIO與安裝有鐵路環(huán)境振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測處理系統(tǒng)的PC機(jī)連接。

鐵路環(huán)境振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測分析系統(tǒng)的操作流程：

待系統(tǒng)安裝完畢后，打開“鐵路環(huán)境振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測分析系統(tǒng)項(xiàng)目程序.lvproj”。打開項(xiàng)目中的Utility?-?Configuration?File?Generator.vi，此時(shí)，可對程序進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，設(shè)置內(nèi)容有：采樣率、每次讀取采樣、用于保存的讀取次數(shù)、觸發(fā)參數(shù)、通道名、記錄文件屬性，然后運(yùn)行Utility?-?Configuration?File?Generator.vi，LabVIEW生成配置文件Config.xml，將該XML放置在實(shí)時(shí)控制器的根目錄文件夾。

運(yùn)行RT?CompactRIO終端??Main.vi，此VI使用Config.xml文件中的配置設(shè)置采集和記錄數(shù)據(jù)（此時(shí)數(shù)據(jù)記錄在RT機(jī)箱中）。

打開并運(yùn)行我的電腦?UI?Main.vi。在“控制器地址”輸入控件中輸入RT終端的IP地址，然后點(diǎn)擊“連接”控件，此時(shí)“已連接？”控件指示燈變亮，表示PC機(jī)與RT終端連接成功，若指示燈沒有變亮，并且“系統(tǒng)狀態(tài)”欄輸出錯(cuò)誤代碼信息，則表示PC機(jī)與RT端未連接成功，需對系統(tǒng)進(jìn)行檢查并解決問題。

在“基路徑”輸入控件中輸入PC機(jī)上數(shù)據(jù)文件儲(chǔ)存位置，對1/3倍頻程和Z振級分析進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通道數(shù)組”進(jìn)行所連接的通道進(jìn)行設(shè)置。

點(diǎn)擊“強(qiáng)制觸發(fā)”控件，此時(shí)生成RT端文件儲(chǔ)存文件名稱并開始儲(chǔ)存采集數(shù)據(jù)至RT終端。