[發明專利]一種用于地鐵的振動與噪聲在線監測裝置及方法

在審

• 申請號: 201910275585.0
• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN110031084A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 朱文發;林高翔;馬慧珍;張輝;張堯;王少煌
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: G01H11/06
• 分類號: G01H11/06;G01H11/08
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

本發明涉及一種用于地鐵的振動與噪聲在線監測裝置及方法，該裝置與遠程監測中心無線通信，該裝置包括分別設置在多個現場測點的前端智慧集采模塊，所述的前端智慧集采模塊包括聲壓傳感器、振動加速度傳感器、戶外攝像頭、NI以太網機箱和工業級4G路由器，所述的NI以太網機箱分別通過數據采集卡與聲壓傳感器、振動加速度傳感器和戶外攝像頭連接，并且通過工業級4G路由器與遠程監測中心無線通信，所述的聲壓傳感器設置在距離外側鋼軌水平距離700mm處，所述的振動加速度傳感器設置在道床面以下50mm道床側壁處，與現有技術相比，本發明具有采集精度高、適用于對噪聲和振動敏感區域、保證軌道的穩定性和安全性等優點。

技術領域

本發明涉及軌道降噪技術與振動控制技術領域，尤其是涉及一種用于地鐵的振動與噪聲在線監測裝置及方法。

背景技術

地鐵列車運行時引起的振動和噪聲愈發受到人們重視，過量的噪聲和振動將嚴重影響人們正常的工作和休息、損害身心健康、降低工作效率等危害。當列車速度達到或超過某種臨界速度時，地鐵將誘發地面波引起軌道結構的強烈振動，其后果是影響地鐵運行的安全性和舒適性，嚴重時將造成軌道結構的損壞、列車脫軌等危害。同時，通過道碴和路基的傳播還將引起軌道線路周邊建筑物的強烈振動和結構噪聲，噪聲輻射會對沿線建筑物和居民區造成很大影響。實時獲取地鐵運營過程中的振動與噪聲數據，實現地鐵的全壽命周期的監測，對于及時制定合理的減振降噪措施，保障地鐵安全穩定的運行、優化地鐵系統設計，具有重要的理論及工程實際價值。

對于目前地鐵的噪聲與振動問題，只有定期的進行監測與檢查。沒有一套完整的系統對地鐵的振動與噪聲進行全天候的在線監測與采集，以致采集的數據信息不夠完整，存在一定的誤差，不能及時的采取有效措施。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種用于地鐵的振動與噪聲在線監測裝置及方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種用于地鐵的振動與噪聲在線監測裝置，該裝置與遠程監測中心無線通信，該裝置包括分別設置在多個現場測點的前端智慧集采模塊，所述的前端智慧集采模塊包括聲壓傳感器、振動加速度傳感器、戶外攝像頭、NI以太網機箱和工業級4G路由器，所述的NI以太網機箱分別通過數據采集卡與聲壓傳感器、振動加速度傳感器和戶外攝像頭連接，并且通過工業級4G路由器與遠程監測中心無線通信，所述的聲壓傳感器設置在距離外側鋼軌水平距離700mm處，所述的振動加速度傳感器設置在道床面以下50mm道床側壁處。

優選地，所述的聲壓傳感器為INV9208ICP式聲壓傳感器。

優選地，所述的振動加速度傳感器為50g PCB型壓電式傳感器。

優選地，所述的戶外攝像頭為MJSX02CM小米云臺版攝像機。

優選地，所述的數據采集卡為NI9234數據采集卡。

優選地，所述的NI以太網機箱為內設有NI cDAQ-9188采集儀，所述的NIcDAQ-9188采集儀分別通過數據采集卡與聲壓傳感器、振動加速度傳感器和戶外攝像頭連接，并且通過無線數據透傳模塊與工業級4G路由器連接。

優選地，所述的工業級4G路由器為F3X26工業級4G路由器。

優選地，所述的多個現場測點設置在地鐵線路上對噪聲和振動敏感區域內，包括車站站臺、公共活動中心、居民區和工廠區域。

優選地，所述的遠程監測中心包括數據處理分析中心和監控中心，用以進行數據處理、展示、傷損識別和預警。

一種用于地鐵的振動與噪聲在線監測方法，包括以下步驟：

1)在每條地鐵線路上的多個現場測點布置前端智慧集采模塊，并將噪聲傳感器布置在距離外側鋼軌水平距離700mm處，振動加速度傳感器布置在道床面以下50mm道床側壁處；