一种用于地铁环境振动与噪声联合测试的系统，包括便携式PC(1)、基站节点(2)、一组终端节点(3)；其中终端节点包括LED显示器(4)、外接振动加速度传感器(5)及噪声传感器(6)；振动加速度传感器(5)及噪声传感器(6)通过BNC接口与终端节点(3)连接，基站节点(2)和一组终端节点(3)为基于Zigbee通信的无线传感网络连接，基站节点通过数据线接便携式PC(1)；其中振动加速度传感器(5)及噪声传感器(6)通过BNC接口与终端节点(3)连接，采集的加速度及声压数据在终端节点(3)内转换为环境评价中常用的计权振级和A声级，其处理结果实时显示于LED显示器(4)。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及城市轨道交通的振动和噪声环境监测领域，是一种用于地铁环境振动与噪声联合测试的无线装置。
技术介绍
随着我国社会经济的发展，地铁交通系统迅猛发展，在带来便利的同时，其运行引起的环境振动和噪声等问题也日益突出，对周边人群的日常生活和工作带来一定困扰，甚至影响到人体健康。对城市地铁运行引起的环境振动和噪声进行现场测试是研究分析该问题的关键。传统的测试方式主要是通过有线传输进行振动和噪声数据的采集，这就需要铺设冗杂的数据线路，而在类似地铁隧道的复杂场地，如何布设临时数据线路受到测试距离以及各种因素的制约。另外，传统的测试装置大都只能采集振动或噪声其中一个评价量的数据，且获取的数据一般还需要后期处理，无法快速准确的同时获得振动与噪声水平。
技术实现思路
针对传统设备采集数据单一性的不足以及提高数据处理分析效率，本技术的目的在于，提供一种用于地铁环境振动与噪声联合测试的无线装置。可同时采集并实时处理振动及噪声数据，避免了铺设冗杂的数据线以及繁琐的数据后期处理，快速获取环境振动和噪声水平，大大提高了测试的效率。本技术可为环境振动与噪声污染情况调查以及防震减噪工作提供极大便利。为达成上述目的，本技术所采用的技术方案如下:一种用于地铁环境振动与噪声联合测试的系统，包括便携式PC(1)、基站节点(2)、一组终端节点(3);其中终端节点包括LED显示器(4)、外接振动加速度传感器(5)及噪声传感器(6);振动加速度传感器(5)及噪声传感器(6)通过BNC接口与终端节点(3)连接，基站节点⑵和一组终端节点(3)为基于Zigbee通信的无线传感网络连接，基站节点通过数据线接便携式PC(I)。其中振动加速度传感器(5)及噪声传感器(6)通过BNC接口与终端节点(3)连接，采集的加速度及声压数据在终端节点(3)内转换为环境评价中常用的计权振级和A声级，其处理结果实时显示于LED显示器(4)。各节点均由内部时钟完成时间同步；每一个节点均可由BNC接口连接振动加速度传感器及声压传感器，同时采集振动加速度及声压级数据。振动加速度传感器需紧密固定在选定测区的地板上，噪声传感器则需悬挂于测区地板之上1.2m处；将振动与噪声传感器通过BNC接口与节点连接；各节点通过BNC接口现场配备振动加速度及噪声或声级传感器，采集的加速度及声压数据通过节点内嵌DSP芯片换算为环境评价中计权振级和声级；所有的测试数据及处理结果均无线传输至与一组无线节点连接的基站并最终存储在PC端。终端节点设有LED显示器(4)为通用8段LED数码管显示器，由通用接口连接在终端节点⑶。终端节点内置信号放大器即运算放大器，运算放大器输出再进入低通滤波器；然后低通滤波器输出的模拟信号接ADC电路转为数字信号，再连接内嵌DSP芯片。采集的振动及噪声模拟信号先通过节点内置的信号放大器0P2177运算放大器进行信号放大；再进入低通滤波器进行滤波；然后模拟信号通过ADC电路转为数字信号，再由内嵌DSP芯片完成数据的转换处理。采集的加速度及声压数据在终端节点(3)内转换为环境评价中常用的计权振级和A声级，其处理结果实时显示于LED显示器(4)。完成测试后，所有的原始测试数据及换算处理结果通过无线传输协议由终端节点(3)传输到达基站节点(2)，再通过USB数据线转便携式PC (I)。用于地铁环境振动与噪声联合测试的无线装置中，终端节点(3)内置DSP编程芯片及可充电锂电池，可持续长时间的数据采集及处理；LED显示器(4)为通用8段LED数码管显示器，用来动态显示数据处理结果；振动加速度传感器(5)为压电式传感器，噪声传感器(6)为电容式传感器。本技术的有益效果是，与常规测试相比:该装置采用无线传输方式且节点自配供电单元，避免了现场拉线、布线工作；可实时获取地铁周边环境的振动加速度(m/s2)和声压(Pa)两个评价量的变化情况，并可在节点内部直接转换为环境评价中常用的计权振级(dB)和A声级(dB)，避免了繁杂的后期数据处理过程。该装置能够为地铁周边区域的振动与噪声污染情况调查以及防震减噪工作提供便利。本技术安装方便、移动灵活，可同时对地铁环境振动和噪声数据进行实时采集与处理。【附图说明】图1为本技术的装置结构示意图。图2为本技术的装置工作流程示意图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实例对本技术做详细阐述。结合图1 一 2，一种用于地铁环境振动与噪声联合测试的无线装置。主要由便携式PC(I)、基站节点(2)、终端节点(3)、LED显示器(4)、终端节点接振动加速度传感器(5)及噪声传感器(6)，其中振动加速度传感器(5)及噪声传感器(6)通过BNC接口与终端节点(3)连接，采集的加速度及声压数据在终端节点(3)内转换为环境评价中常用的计权振级和A声级，其处理结果实时显示于LED显示器(4)。完成测试后，所有的原始测试数据及换算处理结果通过无线传输协议由终端节点(3)传输到达基站节点(2)，再通过USB数据线转存在便携式PC(I);上述终端节点(3)内置DSP编程芯片及可充电锂电池；上述LED显示器(4)为通用8段LED数码管显示器，由通用接口连接在终端节点(3);上述振动加速度传感器(5)及噪声传感器(6)均为压电式传感器。振动加速度传感器(5)及噪声传感器(6)采集的振动加速度及声压数据传输到终端节点(3)，在其内部转换为环境评价中常用的计权振级和A声级，其处理结果实时显示于LED显示器(4)。完成测试后，所有的原始测试数据及换算处理结果通过无线传输协议由终端节点(3)传输到达基站节点(2)，再通过USB数据线转存在便携式PC (I)。本实例中，终端节点(3)与基站节点(2)最长通信距离可达500m，满足一般地铁环境下的实测工作；终端节点(3)配置TMS320F28335型DSP芯片，并写入数据处理程序；LED显示器(4)为通用8位8段LED数码管显示器，前四位显示计权振级结果，后四位显示A声级结果，分辨率均为0.1dB ;振动加速度传感器(5)的输出精度为5X10 4m/s2，噪声传感器(6)的输出精度为13Pa,满足地铁环境测评的需求。结合图1，可见本技术可以快捷的实现环境评价指标的换算，避免了繁杂的后期数据处理过程。利用测试数据和处理结果，并参照相关的振动及噪声规范标准，可以对该地铁环境进行快速评价，并可为后期防震减噪工作提供指导。【主权项】1.一种用于地铁环境振动与噪声联合测试的系统，其特征是包括便携式PC (1)、基站节点（2 )、一组终端节点（3 );其中终端节点包括LED显示器（4 )、外接振动加速度传感器（5 )及噪声传感器（6);振动加速度传感器（5)及噪声传感器（6)通过BNC接口与终端节点（3)连接，基站节点（2)和一组终端节点（3)为基于Zigbee通信的无线传感网络连接，基站节点通过数据线接便携式PC (I)。2.根据权利要求I所述的振动与噪声联合测试的系统，其特征是振动加速度传感器需紧密固定在地铁周边选定测区的地板上，噪声传感器则需悬挂于测区地板之上I. 2m处。3.根据权利要求I所述的振动与噪声联合测试的系统，其特征是终端节点内置信号放大器即运算放大器，运算放大器输出再进入低通滤波器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于地铁环境振动与噪声联合测试的系统，其特征是包括便携式PC（1）、基站节点（2）、一组终端节点（3）；其中终端节点包括LED显示器（4）、外接振动加速度传感器（5）及噪声传感器（6）；振动加速度传感器（5）及噪声传感器（6）通过BNC接口与终端节点（3）连接，基站节点（2）和一组终端节点（3）为基于Zigbee通信的无线传感网络连接，基站节点通过数据线接便携式PC（1）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张巍，孙可，陆俊达，孙逊，唐心煜，周远航，王晓敏，周发，
申请(专利权)人：南京大学苏州高新技术研究院，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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