一种高速铁路噪声自动监测与数据管理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种高速铁路噪声自动监测与数据管理系统，属于高速铁路环境噪声监测与管理技术领域，包括前端数据采集处理系统和后端数据管理系统；前端数据采集处理系统，主要包括数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块和稳定供电模块；数据采集模块通过数据处理模块与数据传输模块相连接；后端数据管理系统包括数据管理模块和数据库管理模块。本发明专利技术在无人值守的情况下，实现对每一列通过高速动车组运行辐射噪声、铁路排放噪声进行测量与存储，并且把每一列通过动车组的噪声与具体列车车号关联起来，既能统计出高速铁路噪声贡献量，也能识别出噪声异常的高速动车组，为服役期动车组噪声管理提供预警。

An automatic noise monitoring and data management system for high speed railway

The invention relates to a high-speed railway noise automatic monitoring and data management system, belonging to the technical field of high-speed railway environmental noise monitoring and management, including a front-end data acquisition and processing system and a back-end data management system; a front-end data acquisition and processing system, mainly including a data acquisition module, a data processing module, a data transmission module and a stable power supply module; a data acquisition module The data processing module is connected with the data transmission module, and the back-end data management system includes the data management module and the database management module. The invention can measure and store the radiated noise and railway emission noise of each train passing through the high-speed EMU when it is unattended, and associate the noise of each train passing through the EMU with the specific train number, which can not only calculate the noise contribution of the high-speed railway, but also identify the high-speed EMU with abnormal noise, so as to improve the noise management of the EMU during the service period For early warning.

【技术实现步骤摘要】
一种高速铁路噪声自动监测与数据管理系统
本专利技术涉及一种高速铁路噪声自动监测与数据管理系统，属于环境保护
，特别属于高速铁路环境噪声监测与管理

技术介绍
高速铁路以其速度快、运能大、能耗低、污染轻等一系列的综合优势，在中国得到了迅速发展，目前为止，我国高速铁路运营里程已经达到3万公里以上。高速铁路给居民出行带来了极大的便利，为我国经济发展带来了深远的影响，但是，高速铁路运行也给沿线的居民带来严重的噪声干扰。因此，及时准确的掌握高速铁路噪声的变化，加强对服役期动车组噪声管理，非常重要。目前，尚未有应用于高速铁路车外噪声自动监测和数据管理系统的案例，仅在城市噪声自动监测领域有部分示范应用。高速铁路噪声自动监测与数据管理系统与既有城市噪声自动监测技术有本质的差别。城市噪声自动监测技术只能开展全天的连续监测，无法对具体事件的噪声单独识别和统计，高速铁路噪声自动监测与数据管理系统，主要监测通过列车运行辐射噪声，把通过列车运行辐射噪声和列车车号关联，不仅能够实时掌握每列车的噪声水平，而且能够通过数据管理系统分析纯高速铁路噪声贡献量，同时对具体列车的异常运行辐射噪声进行预警。因此，提供一种在无人值守的情况下，开展高速铁路列车运行辐射噪声自动监测，实时掌握具体列车的噪声水平和统计纯高速铁路噪声贡献量变化，对异常噪声数据进行预警的高速铁路噪声自动监测与数据管理系统，就成为该
急需解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在无人值守的情况下，开展高速铁路列车运行辐射噪声自动监测，实时掌握具体列车的噪声水平和统计纯高速铁路噪声贡献量变化，对异常噪声数据进行预警的高速铁路噪声自动监测与数据管理系统；实现对高速铁路噪声等数据的实时采集、处理分析、存储、传输等数据自动采集处理分析功能，以及对数据的存储、展示、查询、分析、预警、下载等数据管理功能。本专利技术的上述目的是通过如下技术方案完成的：一种高速铁路噪声自动监测与数据管理系统，包括前端数据采集处理系统和后端数据管理系统，前端数据采集处理系统和后端数据管理系统相连接；前端数据采集处理系统，主要包括数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块和稳定供电模块；数据采集模块通过数据处理模块与数据传输模块相连接，稳定供电模块分别与数据采集模块、数据处理模块和数据传输模块相连接；后端数据管理系统包括数据管理模块和数据库管理模块，数据管理模块和数据库管理模块相连接。优选地，所述数据采集模块包括传感器。优选地，所述传感器包括触发传感器、噪声传感器、车速传感器、车号传感器的气象传感器，均与数据处理模块相连接。优选地，所述数据管理模块包括数据解析模块、数据存储模块、数据展示模块、数据查询模块、数据预警模块和数据下载模块，数据解析模块与数据存储模块相连接，数据解析模块把解析后的数据存储于数据存储模块中；数据存储模块分别与数据展示模块、数据查询模块、数据预警模块和数据下载模块相连接；所述数据库管理模块包括用户权限管理模块、日志管理模块和安全管理模块。优选地，所述数据传输模块通过4G无线公网与后端数据管理系统相连接。优选地，所述传感器通过线缆与数据处理模块相连接；数据处理模块通过传感器采集触发、噪声、车速、车号、气象等信号，并将原始信号记录处理为需要的结果数据，同时保存在硬盘中。优选地，所述触发传感器能够提供数字开关量信号，当列车到达时，触发传感器发出高电平信号，数据采集和综合分析平台开始数据采集；当列车离开时，触发传感器发出低电平信号，数据采集和综合分析平台停止数据采集。优选地，所述噪声传感器为声音信号转换为电信号传感器。优选地，所述车速传感器为测速雷达或者一对激光传感器，利用两次获取信号的时间差计算通过列车的速度。优选地，所述车号传感器为相机，利用线阵相机采集通过列车的图像。优选地，所述气象传感器能够实时监测温度、湿度、风速、风向、气压、降雨量等6类气象参数。优选地，所述数据处理模块为数据采集处理平台，包括硬件和软件，硬件为可编程控制器件，软件既包括实现对所有各传感器的控制程序，也包括数据采集处理的计算程序。优选地，所述数据采集处理平台，对触发数据采集和处理包括对列车通过时间的记录，把信号实时传给整个采集平台；对噪声数据采集和处理包括对噪声信号的采集、分析每一趟通过列车的运行辐射噪声的最大值和平均值；对车速数据采集和处理包括对雷达或激光传感器采集的信号、通过时间差计算通过列车的速度；对车号数据采集处理包括接收相机传回的图像，通过OCR技术对车号进行识别，得到通过列车的车号。优选地，所述数据采集处理平台，在列车通过后对监测点的配置信息、列车通过时间、噪声数据、车速、车号、气象数据理解形成一条综合信息，记录在同一数据报表内，同时通过数据传输模块上传到后端数据管理系统中的数据管理模块。优选地，所述稳定供电模块由太阳能电池板、蓄电池、稳压器、逆变器组成。优选地，所述数据传输模块由无线路由器、4G数据卡和数据传输软件组成，根据设定的规则对数据采集处理模块产生的报表文件通过无线网络传输到数据管理模块。优选地，所述数据管理模块为B/S结构，访问终端可以通过IP地址实时访问。优选地，所述访问终端包括手机、电脑。优选地，所述数据管理模块能够对前端数据采集处理系统传回的数据进行解析、存储、展示、查询、分析、预警、下载等数据管理功能，以及用户权限管理、日志管理、安全管理等数据库管理。优选地，所述数据管理模块能够对每一趟列车通过时间、车号、车速、辐射噪声、噪声频谱，以及气象参数展示出来。优选地，所述数据管理模块能够对辐射噪声超过设定阈值的列车数据信息自动提取出来，并且发出预警信号。优选地，所述数据管理模块把每天通过监测点的列车数量、昼夜间高速铁路噪声贡献量计算出来，并给出日变化趋势图像。本专利技术的优点是：本专利技术的高速铁路噪声自动监测与数据管理系统，能够在无人干预的工况下，实现对每一列通过高速动车组运行辐射噪声、铁路排放噪声进行测量与存储，并且把每一列通过动车组的噪声与具体列车车号关联起来，既能统计出高速铁路噪声贡献量，也能识别出噪声异常的高速动车组，为服役期动车组噪声管理提供预警。下面通过附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明，但并不意味着对本专利技术保护范围的限制。附图说明图1为本专利技术实施例1的高速铁路噪声自动监测与数据管理系统的结构示意图。主要附图标记说明：1传感器2数据采集处理平台3稳定供电模块4数据传输模块5后端数据管理系统具体实施方式实施例1如图1所示，为本专利技术实施例1的高速铁路噪声自动监测与数据管理系统的结构示意图，其中，1为传感器，2为数据采集处理平台，3为稳定供电模块，4为数据传输模块，5为后端数据管理系统；本专利技术的高速铁路噪声自动监测与数据管理系统，包括两部分：前端高速铁路噪声自动监测站和后端高速铁路噪声数据管理系统；前端高速铁路噪声自动监测站包括传感器1、数据采集处理平台2、稳定供电模块3、数据传输模块4；后端高速铁路噪声数据管理系统即后端数据管理系统5；传感器1包括触发传感器、噪声传感器、车速传感器、车号传感器、气象传感器，这些传感器分别与数据采集处理平台2相连接，传感器1和数据采集处理平台2共同组成数据采集处理模块；触发传感器采用高精度激光传感器，噪声传感器采用自由场本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速铁路噪声自动监测与数据管理系统，包括前端数据采集处理系统和后端数据管理系统，前端数据采集处理系统和后端数据管理系统相连接；前端数据采集处理系统，主要包括数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块和稳定供电模块；数据采集模块通过数据处理模块与数据传输模块相连接，稳定供电模块分别与数据采集模块、数据处理模块和数据传输模块相连接；后端数据管理系统包括数据管理模块和数据库管理模块，数据管理模块和数据库管理模块相连接。

【技术特征摘要】
1.一种高速铁路噪声自动监测与数据管理系统，包括前端数据采集处理系统和后端数据管理系统，前端数据采集处理系统和后端数据管理系统相连接；前端数据采集处理系统，主要包括数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块和稳定供电模块；数据采集模块通过数据处理模块与数据传输模块相连接，稳定供电模块分别与数据采集模块、数据处理模块和数据传输模块相连接；后端数据管理系统包括数据管理模块和数据库管理模块，数据管理模块和数据库管理模块相连接。2.根据权利要求1所述的高速铁路噪声自动监测与数据管理系统，其特征在于：所述数据采集模块包括传感器，所述传感器包括触发传感器、噪声传感器、车速传感器、车号传感器的气象传感器，均与数据处理模块相连接。3.根据权利要求2所述的高速铁路噪声自动监测与数据管理系统，其特征在于：所述数据管理模块包括数据解析模块、数据存储模块、数据展示模块、数据查询模块、数据预警模块和数据下载模块，数据解析模块与数据存储模块相连接，数据解析模块把解析后的数据存储于数据存储模块中；数据存储模块分别与数据展示模块、数据查询模块、数据预警模块和数据下载模块相连接；所述数据库管理模块包括用户权限管理模块、日志管理模块和安全管理模块。4.根据权利要求3所述的高速铁路噪声自动监测与数据管理系统，其特征在于：所述数据传输模块通过4G无线公网与后端数据管理系统相连接。5.根据权利要求4所述的高速铁路噪声自动监测与数据管理系统，其特征在于：所述传感器通过线缆与数据处理模块相连接；数据处理模块通过传感器采集触发、噪声、车速、车号、气象等信号，并将原始信号记录处理为需要的结果数据，同时保存在硬盘中。6.根据权利要求5所述的高速铁路噪声自动监测与数据管理系统，其特征在于：所述触发传感器能够提供数字开关量信号，当列车到达时，触发传感器发出高电平信号，数据采集和综合分析平台开始数据采集；当列车离开时，触发传感器发出低电平信号，数据采集和综合分析平台停止数据采集。7.根据权利要求6所述的高速铁路噪声自动监测与数据管理系统，其特征在于：所述噪声传感器为声音信号转换为电信号传感器，所述车速传感器为测速雷达或者一对激光传感器，利用两次获取信...

【专利技术属性】
技术研发人员：何财松，李晏良，刘兰华，柳润东，李志强，潘永琛，陆维姗，邵琳，陈迎庆，周杨，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司，中国铁道科学研究院集团有限公司节能环保劳卫研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11