CN218847201U - 一种独立式免维护声屏障自动监测和报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种独立式免维护声屏障自动监测和报警装置，包括双轴角度计、接口转换模块、微处理模块、无线通信模块、电源控制模块、供电模块；双轴角度计固定在H型钢立柱外侧中部位置，双轴角度计的X轴和Y轴分别对应立柱的横向和纵向；双轴角度计与微处理模块连接，用于测量H型钢立柱的横向和纵向倾斜角度；微处理模块通过接口转换模块与无线通信模块连接，用于将测量数据及H型钢立柱异常倾斜报警信息发送至远端分析平台；供电模块通过电源控制模块与微处理模块连接。本实用新型能自动监测H型钢立柱的倾斜角度，通过无线网络将测量数据上传给分析平台用于分析声屏障姿态的变化趋势，并在立柱倾斜角度过大时自动报警。

Description

一种独立式免维护声屏障自动监测和报警装置

技术领域

本实用新型属于声屏障监测技术领域，尤其涉及一种独立式免维护声屏障自动监测和报警装置。

背景技术

声屏障作为控制高速铁路噪声污染的重要措施之一，广泛安装于贯穿城市的高铁线路两侧。声屏障有多种结构形式，其中插板式金属声屏障是最广泛使用的结构形式，约占声屏障总数的90％以上。插板式金属声屏障由H型钢立柱和立柱间横向金属插板组成。由于长期受到高铁列车高速通过时产生的震动和气动风压的影响，存在螺栓松动和金属疲劳等问题，导致H型钢立柱的姿态发生变化，进而造成金属插板脱落等安全隐患，对高铁的运行安全构成威胁。

声屏障现有的日常维护方式为人工巡检。主要检查H型钢立柱的垂直度、螺栓是否松动，以及是否有插板脱落等问题。人工巡检方式，工作负荷大、工作效率低，巡检间隔时间长，甚至可能因问题发现不及时而导致严重后果。此外，人工巡检一般没有数据留存，难以进行智能分析，不能满足现代铁路建设和运营维护的信息化、智能化的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种独立式免维护声屏障自动监测和报警装置，能自动监测H型钢立柱的倾斜角度(横向和纵向)，通过无线网络(专网或公网)将测量数据上传给分析平台用于分析声屏障姿态的变化趋势，并在立柱倾斜角度过大时自动报警。

本实用新型提供了一种独立式免维护声屏障自动监测和报警装置，包括双轴角度计、接口转换模块、微处理模块、无线通信模块、电源控制模块、供电模块；

所述双轴角度计固定在H型钢立柱外侧中部位置，所述双轴角度计的X轴和Y轴分别对应立柱的横向和纵向；

所述双轴角度计与所述微处理模块连接，用于测量H型钢立柱的横向和纵向倾斜角度，并将测量数据发送至所述微处理模块；

所述微处理模块通过所述接口转换模块与所述无线通信模块连接，用于将测量数据及H型钢立柱异常倾斜报警信息通过所述无线通信模块发送至远端分析平台；

所述供电模块通过所述电源控制模块与所述微处理模块连接，用于为所述双轴角度计、接口转换模块、微处理模块、无线通信模块提供电源。

进一步地，所述双轴角度计通过数据总线及控制总线与所述微处理模块连接。

进一步地，所述微处理模块通过数据总线、控制总线及地址总线与所述接口转换模块连接，所述接口转换模块通过RS485总线与所述无线通信模块连接。

进一步地，所述供电模块通过电源线与所述电源控制模块连接，所述电源控制模块通过控制总线与所述微处理模块连接。

进一步地，所述供电模块采用一次性电池。

借由上述方案，通过独立式免维护声屏障自动监测和报警装置，具有如下技术效果：

1)能够实现自动在线监测，解决人工巡检的工作负荷大、工作效率低、巡检间隔时间长等问题。

2)通过持续的测量和数据上传，不仅解决人工巡检没有数据留存问题，而且为智能分析提供了数据基础，为合理安排声屏障维修计划提供科学依据，满足声屏障运维的信息化、智能化的要求。

3)可对H型钢立柱异常倾斜情况进行及时、自动报警，避免因报警不及时造成的危险。

4)采用了低功耗电源控制技术，使本装置可免维护运行5年以上，满足低碳节能的要求，同时也避免增加运维人员的工作负荷。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明独立式免维护声屏障自动监测和报警装置的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参图1所示，本实施例提供了一种独立式免维护声屏障自动监测和报警装置，包括双轴角度计1、接口转换模块2、微处理模块3、无线通信模块4、电源控制模块5、供电模块6；双轴角度计1固定在H型钢立柱外侧中部位置，双轴角度计1的X轴和Y轴分别对应立柱的横向和纵向；双轴角度计1与微处理模块3连接，用于测量H型钢立柱的横向和纵向倾斜角度，并将测量数据发送至微处理模块3；微处理模块3通过接口转换模块2与无线通信模块4连接，用于将测量数据及H型钢立柱异常倾斜报警信息通过无线通信模块3发送至远端分析平台；供电模块6通过电源控制模块5与微处理模块3连接，用于为各模块(双轴角度计1、接口转换模块2、微处理模块3、无线通信模块4)提供电源。该装置设有外壳。

该装置中双轴角度计型号为HIS528-10，可实现声屏障H型钢立柱横向和纵向倾角0.01°的高精度测量，在其它示例中也可采用光纤光栅、激光雷达等形变测量装置替代双轴角度计。双轴角度计按照可配置的数据测量间隔时间，测量H型钢立柱的横向和纵向倾斜角度，并按照可配置的数据发送间隔时间将测量数据通过无线通信模块(型号：ML7810-M)发送给分析平台；微处理模块采用STC STC8H1K08S2单片机，通过边缘计算，引入门限判别机制，在测量的同时，将横向和纵向倾斜角度与可配置的正常角度范围进行比对和判别，如果测量数据超出范围，则产生报警并立即发送给分析平台，而无需等待发送间隔时间。供电模块采用一次性电池供电(也可采用电缆或太阳能电池供电方式)，电源控制模块型号为AMS-SEMITECH AMS1117+CHIPSTAR CS5080E，在工作期间，自动对各模块的工作状态(工作、休眠、关机、唤醒等)进行管控，达到低功耗运行，满足免维护工作5年以上的要求。

在本实施例中，双轴角度计1通过数据总线及控制总线与微处理模块3连接。

在本实施例中，微处理模块3通过数据总线、控制总线及地址总线与接口转换模块2连接，接口转换模块2通过RS485总线与无线通信模块4连接。

在本实施例中，供电模块6通过电源线与电源控制模块5连接，电源控制模块5通过控制总线与微处理模块3连接。

该独立式免维护声屏障自动监测和报警装置，具有如下技术效果：

1)能够实现自动在线监测，解决人工巡检的工作负荷大、工作效率低、巡检间隔时间长等问题。

2)通过持续的测量和数据上传，不仅解决人工巡检没有数据留存问题，而且为智能分析提供了数据基础，为合理安排声屏障维修计划提供科学依据，满足声屏障运维的信息化、智能化的要求。

3)可对H型钢立柱异常倾斜情况进行及时、自动报警，避免因报警不及时造成的危险。

4)采用了低功耗电源控制技术，使本装置可免维护运行5年以上，满足低碳节能的要求，同时也避免增加运维人员的工作负荷。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种独立式免维护声屏障自动监测和报警装置，其特征在于，包括双轴角度计(1)、接口转换模块(2)、微处理模块(3)、无线通信模块(4)、电源控制模块(5)、供电模块(6)；

所述双轴角度计(1)固定在H型钢立柱外侧中部位置，所述双轴角度计(1)的X轴和Y轴分别对应立柱的横向和纵向；

所述双轴角度计(1)与所述微处理模块(3)连接，用于测量H型钢立柱的横向和纵向倾斜角度，并将测量数据发送至所述微处理模块(3)；

所述微处理模块(3)通过所述接口转换模块(2)与所述无线通信模块(4)连接，用于将测量数据及H型钢立柱异常倾斜报警信息通过所述无线通信模块(4)发送至远端分析平台；

所述供电模块(6)通过所述电源控制模块(5)与所述微处理模块(3)连接，用于为所述双轴角度计(1)、接口转换模块(2)、微处理模块(3)、无线通信模块(4)提供电源。

2.根据权利要求1所述的独立式免维护声屏障自动监测和报警装置，其特征在于，所述双轴角度计(1)通过数据总线及控制总线与所述微处理模块(3)连接。

3.根据权利要求1所述的独立式免维护声屏障自动监测和报警装置，其特征在于，所述微处理模块(3)通过数据总线、控制总线及地址总线与所述接口转换模块(2)连接，所述接口转换模块(2)通过RS485总线与所述无线通信模块(4)连接。

4.根据权利要求1所述的独立式免维护声屏障自动监测和报警装置，其特征在于，所述供电模块(6)通过电源线与所述电源控制模块(5)连接，所述电源控制模块(5)通过控制总线与所述微处理模块(3)连接。

5.根据权利要求1所述的独立式免维护声屏障自动监测和报警装置，其特征在于，所述供电模块(6)采用一次性电池。

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