CN110031084A - 一种用于地铁的振动与噪声在线监测装置及方法 - Google Patents
一种用于地铁的振动与噪声在线监测装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110031084A CN110031084A CN201910275585.0A CN201910275585A CN110031084A CN 110031084 A CN110031084 A CN 110031084A CN 201910275585 A CN201910275585 A CN 201910275585A CN 110031084 A CN110031084 A CN 110031084A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vibration
- noise
- subway
- acceleration sensor
- monitor device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 5
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims description 3
- 244000062793 Sorghum vulgare Species 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 235000019713 millet Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013523 data management Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
- G01H11/06—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
- G01H11/06—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
- G01H11/08—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means using piezoelectric devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
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。
Description
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；
2)噪声传感器、振动加速度传感器、户外摄像头分别将采集到的信号经数据采集卡处理后发送到NI以太网机箱中的NI cDAQ-9188采集仪中；
3)NI cDAQ-9188采集仪通过工业级4G路由器传送给远程监控中心进行数据存储和预警评估。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明通过在每条地铁线路上对噪声和振动敏感区域布设前端智慧集采模块，使得测试点涉及区域包括车站站台、公共活动中心、居民区和工厂等需要严格控制振动与噪声的区域，从而使得采集的振动与噪声数据能全面反映所监测轨道的整体稳定情况，而且采集的数据信息精度高，可为合理的采取降噪措施提供数据支撑，为确定轨道结构的维护及维修提供科学依据，对保证轨道的稳定性和安全性具有重要价值。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为现场测点的分布结构示意图。
图中标号示意如下：
1、排插；2、NI9234采集卡；3、NI cDAQ-9188控制箱；4工业级4G路由器；5、远程控制开关；6、天线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例：
如图1和2所示，本实施例提供一种用于地铁的振动与噪声在线监测装置，该装置通过在每条地铁线路上对噪声和振动敏感区域布设前端智慧集采模块，使得测试点涉及区域包括车站站台、公共活动中心、居民区和工厂等需要严格控制振动与噪声的区域。其中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。
在本实施例中：
前端智慧集采模块包括噪声传感器、振动加速度传感器、户外摄像头，传感装置与多槽以太网机箱信号连接，多槽以太网机箱含有多个NI 9234数据采集卡和NI cDAQ-9188采集仪。噪声传感器、振动加速度传感器将采集的振动与噪声信号由太网机箱中的NI9234数据采集卡数据采集汇总后，再传输至NI cDAQ-9188采集仪进行数据整理分析，通过无线数据模块传送给远程监控中心进行数据存储和预警评估。
振动加速度传感器优选50g PCB型压电式传感器，因为50g PCB型压电式传感器可将振动参数模拟量直接转换为可传送的标准化输出信号，且适用环境广泛，温度的采集范围可以在-54～+121℃，湿度范围可在0％～98％。
噪声传感器选用INV9208高精度ICP式声压传感器，因为该型号的声压传感器具备国内同类产品中最优异的声学性能及长期稳定性，且具有精度高、功耗低、使用环境温度范围宽、工作稳定可靠等优点。
综上所述可见：本发明通过在每条地铁线路上对噪声和振动敏感区域布设监测模块，使得测试点涉及区域包括车站站台、公共活动中心、居民区和工厂等需要严格控制振动与噪声的区域，从而使得采集的振动与噪声数据能全面反映所监测轨道的整体稳定情况，而且采集的数据信息精度高，可为合理的采取降噪措施提供数据支撑，为确定轨道结构的维护及维修提供科学依据，对保证轨道的稳定性和安全性具有重要价值。
最后有必要在此指出的是：以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一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，其特征在于，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。
2.根据权利要求1所述的一种用于地铁的振动与噪声在线监测装置，其特征在于，所述的声压传感器为INV9208 ICP式声压传感器。
3.根据权利要求1所述的一种用于地铁的振动与噪声在线监测装置，其特征在于，所述的振动加速度传感器为50g PCB型压电式传感器。
4.根据权利要求1所述的一种用于地铁的振动与噪声在线监测装置，其特征在于，所述的户外摄像头为MJSX02CM小米云台版摄像机。
5.根据权利要求1所述的一种用于地铁的振动与噪声在线监测装置，其特征在于，所述的数据采集卡为NI9234数据采集卡。
6.根据权利要求5所述的一种用于地铁的振动与噪声在线监测装置，其特征在于，所述的NI以太网机箱为内设有NI cDAQ-9188采集仪，所述的NI cDAQ-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。
7.根据权利要求1所述的一种用于地铁的振动与噪声在线监测装置，其特征在于，所述的工业级4G路由器为F3X26工业级4G路由器。
8.根据权利要求1所述的一种用于地铁的振动与噪声在线监测装置，其特征在于，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。
9.一种应用如权利要求1所述的用于地铁的振动与噪声在线监测装置的监测方法，其特征在于，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；
2)噪声传感器、振动加速度传感器、户外摄像头分别将采集到的信号经数据采集卡处理后发送到NI以太网机箱中的NI cDAQ-9188采集仪中；
3)NI cDAQ-9188采集仪通过工业级4G路由器传送给远程监控中心进行数据存储和预警评估。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910275585.0A CN110031084A (zh) | 2019-04-08 | 2019-04-08 | 一种用于地铁的振动与噪声在线监测装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910275585.0A CN110031084A (zh) | 2019-04-08 | 2019-04-08 | 一种用于地铁的振动与噪声在线监测装置及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110031084A true CN110031084A (zh) | 2019-07-19 |
Family
ID=67237642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910275585.0A Pending CN110031084A (zh) | 2019-04-08 | 2019-04-08 | 一种用于地铁的振动与噪声在线监测装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110031084A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111207936A (zh) * | 2020-01-13 | 2020-05-29 | 成都西交智众科技有限公司 | 一种快速动车组车体振动与噪声检测装置 |
| CN111649816A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-09-11 | 长安大学 | 一种基于数字图像识别的结构振型测试系统及方法 |
| CN112816059A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-18 | 武汉大学 | 一种基于成组弹簧振子的地铁桥站振动频率测试方法 |
| CN112849208A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-28 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 轨道振动噪声与动态变形监测数据现场处理系统及方法 |
| CN114001819A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-02-01 | 青岛零一动测数据科技有限公司 | 轨道交通振动噪声监控系统 |
| CN114383720A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-22 | 中国铁道科学研究院集团有限公司节能环保劳卫研究所 | 一种地下高铁站的结构物振动响应自动监测装置 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104180894A (zh) * | 2014-08-28 | 2014-12-03 | 华东交通大学 | 铁路环境振动实时监测分析系统 |
| CN104330113A (zh) * | 2014-11-12 | 2015-02-04 | 上海市环境监测技术装备有限公司 | 一种环境多参数在线采集监控装置 |
| CN105067099A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-11-18 | 南京大学（苏州）高新技术研究院 | 一种用于地铁环境振动与噪声联合测试的方法与系统 |
| CN204884132U (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-16 | 南京大学（苏州）高新技术研究院 | 一种用于地铁环境振动与噪声联合测试的系统 |
| CN107328589A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-11-07 | 南京工程学院 | 一种轨道车辆门系统远程监测系统及其监测方法 |
| CN109030628A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-12-18 | 北京交通大学 | 基于振动噪声频谱特征匹配的轨道结构力学性能评价方法 |
| CN109405958A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-03-01 | 北京交通大学 | 一种城市轨道交通车站站内空间噪声实时监测系统 |
| CN209623854U (zh) * | 2019-04-08 | 2019-11-12 | 上海工程技术大学 | 一种用于地铁的振动与噪声在线监测装置 |
-
2019
- 2019-04-08 CN CN201910275585.0A patent/CN110031084A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104180894A (zh) * | 2014-08-28 | 2014-12-03 | 华东交通大学 | 铁路环境振动实时监测分析系统 |
| CN104330113A (zh) * | 2014-11-12 | 2015-02-04 | 上海市环境监测技术装备有限公司 | 一种环境多参数在线采集监控装置 |
| CN105067099A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-11-18 | 南京大学（苏州）高新技术研究院 | 一种用于地铁环境振动与噪声联合测试的方法与系统 |
| CN204884132U (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-16 | 南京大学（苏州）高新技术研究院 | 一种用于地铁环境振动与噪声联合测试的系统 |
| CN107328589A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-11-07 | 南京工程学院 | 一种轨道车辆门系统远程监测系统及其监测方法 |
| CN109030628A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-12-18 | 北京交通大学 | 基于振动噪声频谱特征匹配的轨道结构力学性能评价方法 |
| CN109405958A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-03-01 | 北京交通大学 | 一种城市轨道交通车站站内空间噪声实时监测系统 |
| CN209623854U (zh) * | 2019-04-08 | 2019-11-12 | 上海工程技术大学 | 一种用于地铁的振动与噪声在线监测装置 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111207936A (zh) * | 2020-01-13 | 2020-05-29 | 成都西交智众科技有限公司 | 一种快速动车组车体振动与噪声检测装置 |
| CN111649816A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-09-11 | 长安大学 | 一种基于数字图像识别的结构振型测试系统及方法 |
| CN112849208A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-28 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 轨道振动噪声与动态变形监测数据现场处理系统及方法 |
| CN112816059A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-18 | 武汉大学 | 一种基于成组弹簧振子的地铁桥站振动频率测试方法 |
| CN112816059B (zh) * | 2020-12-31 | 2022-03-15 | 武汉大学 | 一种基于成组弹簧振子的地铁桥站振动频率测试方法 |
| CN114001819A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-02-01 | 青岛零一动测数据科技有限公司 | 轨道交通振动噪声监控系统 |
| CN114383720A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-22 | 中国铁道科学研究院集团有限公司节能环保劳卫研究所 | 一种地下高铁站的结构物振动响应自动监测装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110031084A (zh) | 一种用于地铁的振动与噪声在线监测装置及方法 | |
| CN201811758U (zh) | 风灾杆塔状况实时监测系统 | |
| CN108279294B (zh) | 用于钢结构桥梁健康监测的无损自动监测系统及方法 | |
| CN105225433B (zh) | 一种核电站松动部件监测报警系统及方法 | |
| CN103061219B (zh) | 铁路弹条扣件紧固状态自动检查方法及其装置 | |
| CN209623854U (zh) | 一种用于地铁的振动与噪声在线监测装置 | |
| CN101835178B (zh) | 一种实现远程无线监测的方法及无线监测装置 | |
| CN202853912U (zh) | 一种火车故障检测装置 | |
| CN104484977A (zh) | 可穿戴式人体多维度跌倒预防和检测装置及其检测方法 | |
| CN202863475U (zh) | 一种无缝线路锁定轨温监控系统 | |
| CN103332207A (zh) | 钢轨温度、应变和加速度的数据在线采集方法和装置 | |
| CN202669851U (zh) | 一种铁路轨道损伤的检测装置 | |
| CN202110228U (zh) | 一种绝缘子故障侦测仪 | |
| CN104181580A (zh) | 核电站地震监测方法和系统 | |
| CN108332789A (zh) | 一种火车受电弓的结构健康监测系统 | |
| CN201766617U (zh) | 一种远程监测网络氧气机系统 | |
| CN203063961U (zh) | 铁路弹条扣件紧固状态自动检查小车 | |
| CN104132729A (zh) | 一种基于无人机的城市噪声污染监测装置及监测方法 | |
| KR101288608B1 (ko) | 압전소자를 포함한 전력발생기를 이용한 철도차량의 다기능 검지장치 | |
| CN104807607B (zh) | 基于激励状态时响应谱特性的构筑物病害检测系统及其检测方法 | |
| CN102975746B (zh) | 面向铁路防灾的隧道异物监测系统 | |
| CN108961687A (zh) | 一种破坏性近震无盲区预警方法 | |
| CN202057808U (zh) | 新型过球指示器 | |
| CN102540278A (zh) | 一种多参数气候在线监测系统 | |
| CN209657353U (zh) | 一种安全工器具管理及监测系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |