一种用于地铁的振动与噪声在线监测装置的制作方法

本实用新型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。

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。

技术实现要素：

本实用新型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。

本实用新型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INV9208 ICP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。

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。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型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为本实用新型的结构示意图。

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实用新型进行详细说明。

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：本实用新型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：以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。