一种自供电的地铁噪声监测装置制造方法及图纸

一种自供电的地铁噪声监测装置，包括自供电噪声传感器、数据采集卡，数据采集仪、信号发射装置、远程控制开关和蓄电池，所述自供电噪声传感器布置在每条地铁线路上噪声易发区域，所述自供电噪声传感器与所述数据采集卡相连接，所述数据采集卡与所述数据采集仪连接，所述数据采集仪设有信号发射装置与远程控制开关，所述数据采集仪与所述蓄电池连接，所述的蓄电池与安装在轨道上的振动俘能装置连接。能本实用新型专利技术够将噪声和振动转化为电能，在实现自供电的同时收集噪声数据。振动俘能装置为采集仪等供电，自供电噪声传感器通过声波震动产生电信号，不需要其他设备给这个传感器供电，但传感器产生的电信号也只是一种数据信号，不给其他设备供电。

【技术实现步骤摘要】
一种自供电的地铁噪声监测装置
本技术属于噪声监测设备
，具体涉及一种自供电的地铁噪声监测装置。
技术介绍
随着轨道交通的普及，地铁列车运行时的噪声也越来越被人们重视。噪声对人体的危害是全身性的，既可以引起听觉系统的变化，也可以对非听觉系统产生影响。这些影响的早期主要是生理性改变，长期接触比较强烈的噪声，可以引起病理性改变。此外，作业场所中的噪声还可以干扰语言交流，影响工作效率，甚至引起意外事故。当列车到达或超过一定速度时，车轮和钢轨磨损将诱发轨道结构的强烈振动，其后果是产生大量噪声并影响地铁运行的舒适性和安全性，严重时会造成列车脱轨等危害。因此实时获取地铁隧道内的噪声数据并及时采取应对措施，对地铁的安全运营及提高乘客乘车的舒适性非常重要。但是常规的噪声监测设备需要外部电源，因此不能被大范围的布置在地铁隧道中。声波和振动作为自然界中常见的能量形式，但是对其的应用却没有被重视，往往这些能量被浪费，噪声和轨道的振动便是其中的代表。因此，通过声波、振动能量采集器将能量收集并转换为电能或其他形式的能量为其他设备供电，不仅提高了能源的利用率，也为其他设备提供了新型的绿色能源。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，提供一种自供电的地铁噪声监测装置，能够将噪声和振动转化为电能，在实现自供电的同时收集噪声数据。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自供电的地铁噪声监测装置，包括自供电噪声传感器、数据采集卡，数据采集仪、信号发射装置、远程控制开关和蓄电池，所述自供电噪声传感器布置在每条地铁线路上噪声易发区域，所述自供电噪声传感器与所述数据采集卡相连接，所述数据采集卡与所述数据采集仪连接，所述数据采集仪设有信号发射装置与远程控制开关，所述数据采集仪与所述蓄电池连接，所述的蓄电池与安装在轨道上的振动俘能装置连接。进一步，所述振动俘能装置包括外壳、第一介电材料膜、第一电极层、第二介电材料膜和第二电极层，所述第一介电材料膜与第一电极层连接，所述第二介电材料膜和第二电极层，所述第一电极层、第二介电材料膜之间的区域为发电区域，所述第一电极层和第二电极层分别与发电单元输出侧连接，所述发电单元输出侧与所述噪声传感器的供电端连接。优选的，所述的噪声传感器在地铁现场线路旁的测点将按照空间大小布置地铁外侧钢轨旁。所述远程控制开关与远程控制端连接，所述远程控制端采用智能电脑或者智能手机。作为优选：所述的振动俘能装置采用粘合剂固定在钢轨的下侧表面。自供电噪声监测装置将声波转换为电信号，直接由采集卡进行收集，数据采集卡收集到电信号后由数据采集仪进行数据分析。远程控制开关打开，蓄电池对其供电后对数据采集仪，信号发射装置及数据采集卡供电。远程控制开关控制数据采集仪，信号发射装置及数据采集卡的关闭或开启，使得整套装置可只在地铁运行时开启。地铁停运期间，整套设备可维持关闭待机状态。安装在轨道上的振动俘能装置可在地铁运行期间为整套设备供电，多余的电能储存在蓄电池当中。整套自供电噪声监测装置开启时，噪声监测装置将噪声易发区域的声波能量转换为电能，数据采集卡接收电信号后，将数据传送到数据采集仪，数据采集仪利用信号发射器对噪声数据进行远程传输。本技术的有益效果主要表现在：1、本技术通过在地铁线路周围布置噪声监测装置，监测包括地铁站台，地铁小半径转弯处，地下商业街邻近的地铁轨道等会产生较大噪声或需要严格控制噪声的区域，使得采集到的噪声数据能全面反映地铁运营状态下隧道内的整体稳定状况，且采集到的数据精准可靠，可为后续采取降噪措施或轨道的维护提供数据支撑。对地铁的安全运营及提高乘客乘车的舒适性有重要价值。2、本技术通过轨道振动提供电能，通过将振动机械能转化为电能对监测装置进行供电，蓄电池能够存储电能以保障监测装置的长期运行，不受天气的影响，实现振动能量的充分利用，满足低碳环保要求。同时，远程控制开关能够控制监测装置的开启与关闭，使得整套装置可只在地铁运行时开启，停运时关闭。3、本技术采用自供电噪声传感器，相较传统的噪声传感器结构简单，体积小，安装方便。附图说明图1是一种自供电的地铁噪声监测装置的噪声传感器的结构示意图；图2是一种自供电的地铁噪声监测装置的噪声传感器的侧视图；图3是本技术装置的现场布置结构图。附图标记说明：1-自供电噪声传感器；2-气孔；3-导线；4-数据采集卡；5-数据采集仪；6-信号发射装置；7-远程控制开关；8-蓄电池；9-振动俘能装置；10-钢轨；11-噪声传感器外壳；12-第一介电材料膜；13-第一电极层；14-第二介电材料膜；15-第二电极层。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步描述。参照图1～图3，一种自供电的地铁噪声监测装置，该装置应用于隧道内及户外的地铁线路上，包括自供电噪声传感器1，数据采集卡4，数据采集仪5，信号发射装置6与远程控制开关7，蓄电池8，振动俘能装置9，各部件通过导线3连接。自供电噪声传感器1布置在包括地铁站台，地铁小半径转弯处，地下商业街邻近的地铁轨道等会产生较大噪声或需要严格控制噪声的区域。噪声传感器1连接数据采集卡4，数据采集卡4连接数据采集仪5，数据采集仪5连接信号发射装置6与远程控制开关7，蓄电池8连接数据采集仪5，蓄电池8由安装在轨道上的振动俘能装置9供电。装置采用智能电脑或者智能手机通过软件远程遥控。所述自供电噪声传感器1的工作原理为，存在声源时，声波透过气孔2直接驱动或由产生的气压差驱动第一介电材料膜12振动。在一定的声音频率，压力水平和间隙距离下，第一介电材料膜12的变形引起第二介电材料膜14与第二电极层15之间的接触摩擦起电。由于两种材料的电子亲和力的不同，可以在第二介电材料膜14表面形成电荷。当声波消散或气压变化时，由机械运动引起的带电第二介电材料膜14和第一电极层13之间的分离会导致电子在静电感应的作用下从第一电极层13流向第二电极层15产生回流电信号输出。其稳态振动满足亥姆霍兹方程。所述的振动俘能装置9安装在钢轨10下方，列车经过，钢轨10发生振动，其将机械能转换为电能为噪声监测装置供能。所述的介电材料选自具有较明显摩擦电特性的材料，包括且不限于：聚偏氟乙烯PVDF、聚四氟乙烯PTFE、聚甲基丙烯酸甲PMMA、聚氯乙烯PVC、涤纶树脂PET、涤纶树脂Kapton、尼龙等。所述地铁噪声监测装置当远程控制开关7打开，蓄电池8对其供电后对数据采集仪5，信号发射装置6及数据采集卡4供电。远程控制开关7控制数据采集仪5，信号发射装置6及数据采集卡4的关闭或开启，使得整套装置可只在地铁运行时开启。地铁停运期间，整套设备可维持关闭待机状态。安装在轨道上的振动俘能装置9可在地铁运行期间为整套设备供电，多余的电能储存在蓄电池8当中。本技术并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，对于本领域的技术人员来说，根据本技术作出各种相应的更改和变型，相应的更改和变型都属于本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自供电的地铁噪声监测装置，其特征在于，所述装置包括自供电噪声传感器、数据采集卡、数据采集仪、信号发射装置、远程控制开关和蓄电池，所述自供电噪声传感器布置在每条地铁线路上噪声易发区域，所述自供电噪声传感器与所述数据采集卡相连接，所述数据采集卡与所述数据采集仪连接，所述数据采集仪设有信号发射装置与远程控制开关，所述数据采集仪与所述蓄电池连接，所述的蓄电池与安装在轨道上的振动俘能装置连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种自供电的地铁噪声监测装置，其特征在于，所述装置包括自供电噪声传感器、数据采集卡、数据采集仪、信号发射装置、远程控制开关和蓄电池，所述自供电噪声传感器布置在每条地铁线路上噪声易发区域，所述自供电噪声传感器与所述数据采集卡相连接，所述数据采集卡与所述数据采集仪连接，所述数据采集仪设有信号发射装置与远程控制开关，所述数据采集仪与所述蓄电池连接，所述的蓄电池与安装在轨道上的振动俘能装置连接。


2.如权利要求1所述的一种自供电的地铁噪声监测装置，其特征在于，所述自供电噪声传感器包括外壳、第一介电材料膜、第一电极层、第二介电材料膜和第二电极层，所述第一介电材料膜与第一电极层连接，所述第二介电材料膜和第二电...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡奖权，顾国香，金成，王坚，傅林峰，杨超越，李升，洪英杰，
申请(专利权)人：浙江中能工程检测有限公司，浙江工业大学工程设计集团有限公司，杭州华超检测有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33