[发明专利]一种用于地铁的振动与噪声在线监测装置及方法

说明书

本发明涉及一种用于地铁的振动与噪声在线监测装置及方法，该装置与远程监测中心无线通信，该装置包括分别设置在多个现场测点的前端智慧集采模块，所述的前端智慧集采模块包括声压传感器、振动加速度传感器、户外摄像头、NI以太网机箱和工业级4G路由器，所述的NI以太网机箱分别通过数据采集卡与声压传感器、振动加速度传感器和户外摄像头连接，并且通过工业级4G路由器与远程监测中心无线通信，所述的声压传感器设置在距离外侧钢轨水平距离700mm处，所述的振动加速度传感器设置在道床面以下50mm道床侧壁处，与现有技术相比，本发明具有采集精度高、适用于对噪声和振动敏感区域、保证轨道的稳定性和安全性等优点。

技术领域

本发明涉及轨道降噪技术与振动控制技术领域，尤其是涉及一种用于地铁的振动与噪声在线监测装置及方法。

背景技术

地铁列车运行时引起的振动和噪声愈发受到人们重视，过量的噪声和振动将严重影响人们正常的工作和休息、损害身心健康、降低工作效率等危害。当列车速度达到或超过某种临界速度时，地铁将诱发地面波引起轨道结构的强烈振动，其后果是影响地铁运行的安全性和舒适性，严重时将造成轨道结构的损坏、列车脱轨等危害。同时，通过道碴和路基的传播还将引起轨道线路周边建筑物的强烈振动和结构噪声，噪声辐射会对沿线建筑物和居民区造成很大影响。实时获取地铁运营过程中的振动与噪声数据，实现地铁的全寿命周期的监测，对于及时制定合理的减振降噪措施，保障地铁安全稳定的运行、优化地铁系统设计，具有重要的理论及工程实际价值。

对于目前地铁的噪声与振动问题，只有定期的进行监测与检查。没有一套完整的系统对地铁的振动与噪声进行全天候的在线监测与采集，以致采集的数据信息不够完整，存在一定的误差，不能及时的采取有效措施。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于地铁的振动与噪声在线监测装置及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于地铁的振动与噪声在线监测装置，该装置与远程监测中心无线通信，该装置包括分别设置在多个现场测点的前端智慧集采模块，所述的前端智慧集采模块包括声压传感器、振动加速度传感器、户外摄像头、NI以太网机箱和工业级4G路由器，所述的NI以太网机箱分别通过数据采集卡与声压传感器、振动加速度传感器和户外摄像头连接，并且通过工业级4G路由器与远程监测中心无线通信，所述的声压传感器设置在距离外侧钢轨水平距离700mm处，所述的振动加速度传感器设置在道床面以下50mm道床侧壁处。

优选地，所述的声压传感器为INV9208ICP式声压传感器。

优选地，所述的振动加速度传感器为50g PCB型压电式传感器。

优选地，所述的户外摄像头为MJSX02CM小米云台版摄像机。

优选地，所述的数据采集卡为NI9234数据采集卡。

优选地，所述的NI以太网机箱为内设有NI cDAQ-9188采集仪，所述的NIcDAQ-9188采集仪分别通过数据采集卡与声压传感器、振动加速度传感器和户外摄像头连接，并且通过无线数据透传模块与工业级4G路由器连接。

优选地，所述的工业级4G路由器为F3X26工业级4G路由器。

优选地，所述的多个现场测点设置在地铁线路上对噪声和振动敏感区域内，包括车站站台、公共活动中心、居民区和工厂区域。

优选地，所述的远程监测中心包括数据处理分析中心和监控中心，用以进行数据处理、展示、伤损识别和预警。

一种用于地铁的振动与噪声在线监测方法，包括以下步骤：

1)在每条地铁线路上的多个现场测点布置前端智慧集采模块，并将噪声传感器布置在距离外侧钢轨水平距离700mm处，振动加速度传感器布置在道床面以下50mm道床侧壁处；