[發明專利]一種智能聲風屏障系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202110885008.0
• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN113605266B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 楊濤;曹勇;易春燕;曹攀;王力東;鄭銘;韓艷;王磊
• 申請（專利權）人: 湖南建工集團有限公司;長沙理工大學
• 主分類號: E01F8/00
• 分類號: E01F8/00;E01F7/02;G01D21/02
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 李發軍;曾利平

本發明公開了一種智能聲風屏障系統及其控制方法，包括多根立柱，在處于線路同側的相鄰兩立柱之間均設有聲風屏障單元；聲風屏障單元包括聲屏障單元、風屏障單元、以及導流通道；每個聲風屏障單元還包括監測風速風向的風速風向儀、監測噪音音量的噪音監測儀、數據接收模塊、控制處理模塊以及電源模塊；風速風向儀、噪音監測儀分別與數據接收模塊電連接；數據接收模塊、聲屏障單元以及風屏障單元分別與控制處理模塊電連接；根據不同風速自動調整風屏障單元的轉動角度以及根據不同噪音音量自動調整聲屏障單元的張開角度，能夠自動適應不同風速變化和不同噪音環境，在不同工況下均能達到最佳的抗風性能和消音性能。

技術領域

本發明屬于聲屏障和風屏障技術領域，尤其涉及一種智能聲風屏障系統及其控制方法。

背景技術

聲屏障和風屏障作為一種對噪聲與外界風控制中較為普遍的技術，雖然目前己得到廣泛應用，但是兩種設施的實用技術都很獨立。通常在列車行駛線路的兩側安裝聲屏障設施，能在一定范圍上對解決列車行駛造成的噪聲污染問題起到相應作用，但是列車行駛時，環境產生的強烈側風氣流，會不斷向行駛區域內進行沖擊，盡管聲屏障能部分阻擋側風直接作用于行駛列車，但其作用也收效甚微，由此對行車的安全性和舒適性也會產生不利影響。

為同時達到控制噪聲污染和有效阻擋列車行駛過程中側風沖擊的效果，設計出一種能夠同時實現聲屏障和風屏障功能的設施顯得事半功倍。例如，申請公布號為CN108532478A，名稱為一種導流防風聲屏障的專利文獻，將風屏障和聲屏障有機結合，一方面利用以導流葉片為主的引導體系大幅度降低了外界風荷載對列車的影響，另一方面利用吸聲材料削弱了列車噪聲對周邊的影響，解決了風屏障消音能力和聲屏障抗風能力不足的問題；但是該設計實現的對擋風和消音的功能不夠完全，葉片的轉動完全隨外界風帶動，并不能達到最佳角度實現其效能。又如授權公告號為CN104612268B，名稱為基于風速變化的可升降式隔聲屏障的專利文獻，基于沿海地區的降噪需求和隔聲屏障抵抗超強臺風襲擊的實際矛盾提出了一種基于風速變化的可升降式隔聲屏障，將隔聲屏障的主體分為固定隔聲板和可升降隔聲板，可升降隔聲板根據當前風速調整位置，從而實現在不同氣候及不同工況條件下，滿足降噪要求和結構強度安全的雙控制；但是該設計根據風速變化來控制隔聲板位置，很好的實現擋風功能，在該狀態下是否能對噪音的變化實現足夠的消音效能有待斟酌。

發明內容

本發明的目的在于提供一種智能聲風屏障系統及其控制方法，以解決現有聲風屏障系統無法隨著風速變化實時調整抗風性能以及無法隨著噪音變化實時調整消音性能，導致抗風性能和消音性能不佳的問題。

本發明是通過如下的技術方案來解決上述技術問題的：一種智能聲風屏障系統，包括多根立柱，所述立柱沿線路縱向間隔布置于線路的兩側并固接于底座上；在處于線路同側的相鄰兩所述立柱之間均設有聲風屏障單元；所述聲風屏障單元包括靠近所述線路一側的聲屏障單元、遠離所述線路一側的風屏障單元、以及在所述聲屏障單元與所述風屏障單元之間形成的導流通道；

每個所述聲風屏障單元還包括監測風速風向的風速風向儀、監測噪音音量的噪音監測儀、數據接收模塊、控制處理模塊以及電源模塊；所述風速風向儀、噪音監測儀分別與所述數據接收模塊電連接；所述數據接收模塊、聲屏障單元以及風屏障單元分別與所述控制處理模塊電連接。

本發明中，電源模塊用于為各用電模塊提供電能；控制處理模塊，用于獲取風速數據和噪音音量，根據風速數據控制對應風屏障單元中的風屏障組件達到最佳轉動角度，根據噪音音量控制對應聲屏障單元中的聲屏障組件達到最佳張開角度，可以根據不同風速自動調整風屏障單元的轉動角度以及根據不同噪音音量自動調整聲屏障單元的張開角度，該系統能夠自動適應不同風速變化和不同噪音環境，在不同工況下均能達到最佳的抗風性能和消音性能。