[发明专利]一种隧道多断面声传输特性检测系统及方法

权利要求书

1.一种隧道多断面声传输特性检测系统，其特征在于，该系统包括：主控计算机、主控制器、断面分控制器、无线外同步声波采集模块、无线接入点和移动声源；其中，

所述主控计算机，用于控制该系统的整体运行，同时与主控器、断面分控器以及无线外同步声波采集模块中的同步控制器配合，共同控制无线外同步声波采集模块中无线外同步声波采集前端工作，发送相应的工作指令并接收采集到的数据，进行数据分析；

所述主控制器，用于接收从主控计算机发送的声波采集命令，之后通过网线通讯同步发送给各断面分控制器；

所述断面分控制器，用于接收主控制器发送的声波采集命令，控制其所在断面内的所有无线外同步声波采集模块工作；

所述无线外同步声波采集模块，包括红外发射器、同步控制器和无线外同步声波采集前端三部分，用于每个采集点上的信号同步采集；

所述无线接入点，用于提供无线外同步声波采集前端与主控计算机建立无线连接时所用的无线基站，使无线外同步声波采集模块能通过无线网络将采集到的声波信号传送给主控计算机；用于提供移动声源与主控计算机建立无线连接时所用的无线基站，使主控计算机通过无线通讯给移动声源发送开始工作命令；

所述移动声源，用于在测试过程中模拟车辆在隧道中的发出的噪声频率和振幅相同的声音信号；

所述主控计算机与主控器、各个断面上的断面分控器以及各个采集点的无线外同步声波采集模块依次相连；

所述无线接入点分别与无线外同步声波采集模块、主控计算机和移动声源相连。

2.根据权利要求1所述一种隧道多断面声传输特性检测系统，其特征在于，所述主控器由串口通讯电路、温度检测器、一号单片机、A/D基准电压电路和一号网络通讯模块组成；其中，

所述一号单片机分别与串口通讯电路、温度检测器、A/D基准电压电路和一号网络通讯模块相连；

所述串口通讯电路与主控计算机相连。

3.根据权利要求1所述一种隧道多断面声传输特性检测系统，其特征在于，所述断面分控器由红外控制电路、二号单片机、充电电路、控制模块和二号网络通讯模块组成；其中，

所述二号单片机分别与红外控制电路、充电电路、控制模块和二号网络通讯模块相连；

所述二号网络通讯模块与一号网络通讯模块相连。

4.根据权利要求1所述一种隧道多断面声传输特性检测系统，其特征在于，所述无线外同步声波采集模块由红外线发射器、无线外同步声波采集前端和同步控制器组成；其中，

所述无线外同步声波采集前端分别与无线接入点和同步控制器相连；

所述红外线发射器与红外控制电路相连；

所述同步控制器由光电耦合器、采集前端驱动电路和红外检测电路组成；其中，所述采集前端驱动电路分别与光电耦合器和无线外同步声波采集前端相连；

所述红外线检测电路与无线外同步声波采集前端相连。

5.根据权利要求1所述一种隧道多断面声传输特性检测系统，其特征在于，所述所有无线接入点与无线外同步声波采集模块中的无线外同步声波采集前端、主控计算机共同组建成一个WIFI网络。

6.一种隧道多断面声传输特性检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1：搭建权利要求1所述一种隧道多断面声传输特性检测系统；

同时，以断面为一个基本单元，在每个断面的二维平面上均匀呈网状分布的安装无线外同步声波采集模块，然后在每个断面的一侧安装对应的断面分控制器和无线接入点，再将计算机、主控制器和电源安装好，最后将移动声源置于隧道入口处；

步骤2：主控计算机与移动声源以及无线外同步采集前端通过无线接入点组建无线连接；

步骤3：主控计算机输出测试用声波信号，并向移动声源发送开始工作命令，向主控制器发送声波采集命令；

步骤4：主控制器接到声波采集命令后给计算机反馈，之后将该命令同步发送给各断面的断面分控制器；移动声源接收到开始工作命令后向隧道内移动发声并模拟车辆行进中的情况；

步骤5：断面分控制器接到命令后给主控制器反馈，并根据主控制器发来的命令，控制其所在断面内的各个红外发射器同步发射红外信号或通过有线连接的控制模块同步发送声波采集命令给同步控制器；

步骤6：无线外同步声波采集模块内的同步控制器检测到同步红外信号或接收到同步光电耦合信号，启动无线外同步声波采集模块中无线外同步声波采集前端开始多点同步采集信号；

步骤7：无线外同步声波采集前端同步启动，采集隧道内的声波信号，并将采集到的声波信号暂存在内部的存储器中；

步骤8：主控计算机通过与无线外同步声波采集前端建立的无线连接，读取各个采集前端内暂存的数据，并保存在主控计算机的存储器中；

步骤9：主控计算机根据无线外同步声波采集前端采集到的声波数据，对各个测量点的数据进行对比分析；

这样，就实现了对隧道内的声传播特性的研究。