一種用于地鐵環(huán)境振動測試的無線裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及城市軌道交通的振動環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，是一種用于地鐵環(huán)境振動測試的無線裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在城市化的進(jìn)程中，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，地鐵交通系統(tǒng)日益完善，但是其負(fù)面影響也不容小視，地鐵運(yùn)行所產(chǎn)生的環(huán)境振動，如超過振動允許標(biāo)準(zhǔn)將對人們正常生活和工作造成影響，同時也會對周圍建筑物帶來安全隱患。對城市地鐵運(yùn)行引起的環(huán)境振動進(jìn)行現(xiàn)場測試是研究分析該問題的關(guān)鍵。
[0003]傳統(tǒng)的環(huán)境振動測試方法需要鋪設(shè)大量冗雜的數(shù)據(jù)線路，再對其通過有線傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行振動數(shù)據(jù)采集，而對于類似地鐵隧道等復(fù)雜場地，測試距離較長，鋪設(shè)臨時數(shù)據(jù)線較為復(fù)雜且受眾多因素制約，難以實(shí)現(xiàn)且工期較長，需要投入大量人力財(cái)力，工程量大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對傳統(tǒng)方法操作復(fù)雜以及數(shù)據(jù)處理分析效率低的不足，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種用于地鐵環(huán)境振動測試的無線便捷裝置，它可以快速獲取環(huán)境振動數(shù)據(jù)，無需進(jìn)行數(shù)據(jù)線鋪設(shè)及后期數(shù)據(jù)處理，并且操作簡單，便于攜帶，大大提高了測試的效率。本實(shí)用新型可為環(huán)境振動調(diào)查監(jiān)測工作提供極大便利。
[0005]為達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種用于地鐵環(huán)境振動測試的無線裝置，由便捷式PC(1)、移動智能手機(jī)(2)、基站節(jié)點(diǎn)(3)、終端節(jié)點(diǎn)(4)、外接振動加速度傳感器(5)、LED顯示器(6)、通信單元(7)組成；振動加速度傳感器(5)通過BNC接口與終端節(jié)點(diǎn)(4)連接，LED顯示器(6)由通用接口連接在終端節(jié)點(diǎn)(4)，通信單元(7)與移動智能手機(jī)(2)、基站節(jié)點(diǎn)(3)無線連接，基站節(jié)點(diǎn)(2)通過USB數(shù)據(jù)線連接便攜式PC(1)。
[0007]振動加速度傳感器(5)緊密固定在地鐵車站的結(jié)構(gòu)面上，采集的加速度數(shù)據(jù)通過終端節(jié)點(diǎn)(4)轉(zhuǎn)換成環(huán)境評價中常用的計(jì)權(quán)振級，并將最終處理結(jié)果實(shí)時顯示在LED顯示器(6)。測試完成后，最終處理結(jié)果基于近距離無線傳輸，由通信單元(7)中的藍(lán)牙裝置(9)連接至移動智能手機(jī)(2)，并在其上顯示，初始測試數(shù)據(jù)將通過無線傳輸協(xié)議傳輸?shù)竭_(dá)基站節(jié)點(diǎn)(3)，最后再通過USB數(shù)據(jù)線轉(zhuǎn)存至便攜式PC (1)。
[0008]終端節(jié)點(diǎn)(4)內(nèi)置信號放大器即運(yùn)算放大器，運(yùn)算放大器輸出再進(jìn)入低通濾波器；然后低通濾波器輸出的模擬信號接ADC電路轉(zhuǎn)為數(shù)字信號，再連接內(nèi)嵌DSP芯片。采集的振動模擬信號先通過節(jié)點(diǎn)內(nèi)置的信號放大器0P2177運(yùn)算放大器進(jìn)行信號放大；再進(jìn)入低通濾波器進(jìn)行濾波；然后模擬信號通過ADC電路轉(zhuǎn)為數(shù)字信號，再由內(nèi)嵌DSP芯片完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換處理，將采集的加速度數(shù)據(jù)換算成環(huán)境評價中的的計(jì)權(quán)振級。同時內(nèi)置可充電鋰電池，可持續(xù)長時間的數(shù)據(jù)采集及處理。
[0009]LED顯示器(6)為通用8段LED數(shù)碼管顯示器，由通用接口連接在終端節(jié)點(diǎn)(4)，用來動態(tài)顯示數(shù)據(jù)處理結(jié)果。振動加速度傳感器(5)為壓電式傳感器，通過BNC接口與終端節(jié)點(diǎn)(4)連接。初始測試數(shù)據(jù)將通過無線傳輸協(xié)議傳輸?shù)竭_(dá)基站節(jié)點(diǎn)(3)，最后再通過USB數(shù)據(jù)線轉(zhuǎn)存至便攜式PC(1)。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是，與常規(guī)測試相比:該裝置采用無線傳輸方式且節(jié)點(diǎn)自配供電單元，避免了現(xiàn)場拉線、布線工作；可實(shí)時獲取地鐵周邊環(huán)境的振動加速度(m/s2)變化情況，并可在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部直接轉(zhuǎn)換為環(huán)境評價中常用的計(jì)權(quán)振級(dB)，避免了繁雜的后期數(shù)據(jù)處理過程。該裝置能夠?yàn)榈罔F周邊區(qū)域的振動污染情況調(diào)查監(jiān)測工作提供便利。本實(shí)用新型安裝便捷，移動靈活，可對地鐵環(huán)境振動數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時采集與處理，減少人力財(cái)力的浪費(fèi)。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)例對本實(shí)用新型做詳細(xì)闡述。
[0013]結(jié)合圖1，一種用于地鐵環(huán)境振動測試的無線裝置，主要由便捷式PC(1)、移動智能手機(jī)⑵、基站節(jié)點(diǎn)⑶、終端節(jié)點(diǎn)⑷、外接振動加速度傳感器(5)、LED顯示器(6)、通信單元(7)組成，其中通信單元(7)由外接天線(8)和藍(lán)牙裝置(9)組成。
[0014]振動加速度傳感器(5)為壓電式傳感器，通過BNC接口與終端節(jié)點(diǎn)(4)連接。
[0015]LED顯示器(6)為通用8段LED數(shù)碼管顯示器，由通用接口連接在終端節(jié)點(diǎn)(4)。
[0016]通信單元(7)內(nèi)由外接天線(8)和藍(lán)牙裝置(9)組成，外接天線(8)通過SMA接口連接在終端節(jié)點(diǎn)⑷；藍(lán)牙裝置(9)通過USB接口連接在終點(diǎn)節(jié)點(diǎn)(4)。
[0017]測試時，振動加速度傳感器(5)緊密固定在地鐵車站的結(jié)構(gòu)面上，采集環(huán)境的加速度值，數(shù)據(jù)通過終端節(jié)點(diǎn)(4)轉(zhuǎn)換成環(huán)境評價中常用的計(jì)權(quán)振級，并將最終處理結(jié)果實(shí)時顯示在LED顯示器(6)。
[0018]測試完成后，最終處理結(jié)果基于近距離無線傳輸，將通信單元(7)中的藍(lán)牙設(shè)備
(9)與移動智能手機(jī)(2)連接并在其上顯示。初始測試數(shù)據(jù)將通過無線傳輸協(xié)議傳輸?shù)竭_(dá)基站節(jié)點(diǎn)(3)，最后再通過USB數(shù)據(jù)線轉(zhuǎn)存至便攜式PC (1)。
[0019]本實(shí)例中，終端節(jié)點(diǎn)(4)與基站節(jié)點(diǎn)(3)最長通信距離可達(dá)500m，滿足一般地鐵環(huán)境下的實(shí)測工作；藍(lán)牙裝置(9)與移動智能手機(jī)(2)最長通訊距離可達(dá)15m，測試時較為方便，簡捷；終端節(jié)點(diǎn)(4)配置TMS320F28335型DSP芯片，并寫入數(shù)據(jù)處理程序；LED顯示器
(6)為通用4位8段LED數(shù)碼管顯示器，用于顯示計(jì)權(quán)振級結(jié)果，分辨率為0.ldB ;振動加速度傳感器(5)的輸出精度為5X10 4m/s2，滿足地鐵環(huán)境測評的需求。
[0020]結(jié)合圖1，可見本實(shí)用新型可以直接將原始數(shù)據(jù)換算成用于環(huán)境評價中常用的計(jì)權(quán)振級，無需后期數(shù)據(jù)處理。根據(jù)測試數(shù)據(jù)和處理結(jié)果，結(jié)合相關(guān)振動評價標(biāo)準(zhǔn)，可對地鐵環(huán)境進(jìn)行快速評價，為后期周邊地區(qū)振動污染評價工作提供幫助。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于地鐵環(huán)境振動測試的無線裝置，其特征是由便捷式PC(1)、移動智能手機(jī)(2)、基站節(jié)點(diǎn)(3)、終端節(jié)點(diǎn)(4)、外接振動加速度傳感器(5)、LED顯示器(6)、通信單元(7)組成；振動加速度傳感器(5)通過BNC接口與終端節(jié)點(diǎn)(4)連接，LED顯示器(6)由通用接口連接在終端節(jié)點(diǎn)(4 )，通信單元(7 )與移動智能手機(jī)(2 )、基站節(jié)點(diǎn)(3 )無線連接，基站節(jié)點(diǎn)(2)通過USB數(shù)據(jù)線連接便攜式PC (l)o2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于地鐵環(huán)境振動測試的無線裝置，其特征是終端節(jié)點(diǎn)(4)節(jié)點(diǎn)內(nèi)置信號放大器即運(yùn)算放大器，運(yùn)算放大器輸出再進(jìn)入低通濾波器；然后低通濾波器輸出的模擬信號接ADC電路轉(zhuǎn)為數(shù)字信號，再連接內(nèi)嵌DSP芯片。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于地鐵環(huán)境振動測試的無線裝置，其特征是內(nèi)置可充電鋰電池。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于地鐵環(huán)境振動測試的無線裝置，其特征是通信單元(7)內(nèi)由外接天線(8)和藍(lán)牙裝置(9)組成，外接天線(8)通過SMA接口連接在終端節(jié)點(diǎn)(4);藍(lán)牙裝置(9)通過USB接口連接在終點(diǎn)節(jié)點(diǎn)(4)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于地鐵環(huán)境振動測試的無線裝置，其特征是LED顯示器(6)為通用8段LED數(shù)碼管顯示器；振動加速度傳感器(5)為壓電式傳感器。
【專利摘要】一種用于地鐵環(huán)境振動測試的無線裝置，是由便捷式PC(1)、移動智能手機(jī)(2)、基站節(jié)點(diǎn)(3)、終端節(jié)點(diǎn)(4)、外接振動加速度傳感器(5)、LED顯示器(6)、通信單元(7)組成；振動加速度傳感器(5)通過BNC接口與終端節(jié)點(diǎn)(4)連接，LED顯示器(6)由通用接口連接在終端節(jié)點(diǎn)(4)，通信單元(7)與移動智能手機(jī)(2)、基站節(jié)點(diǎn)(3)無線連接，基站節(jié)點(diǎn)(2)通過USB數(shù)據(jù)線連接便攜式PC(1)。初始測試數(shù)據(jù)將通過無線傳輸協(xié)議傳輸?shù)竭_(dá)基站節(jié)點(diǎn)(3)，最后再通過USB數(shù)據(jù)線轉(zhuǎn)存至便攜式PC(1)。本實(shí)用新型安裝便捷，移動靈活，可對地鐵環(huán)境振動數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時采集與處理，能為相關(guān)部門進(jìn)行環(huán)境振動調(diào)查監(jiān)測提供極大便利，減少人力財(cái)力的浪費(fèi)。
【IPC分類】G01P15/03, G01H9/00
【公開號】CN205066925
【申請?zhí)枴緾N201520609466
【發(fā)明人】張巍, 孫可, 孫遜, 唐心煜, 周遠(yuǎn)航, 周發(fā), 王曉敏
【申請人】南京大學(xué)（蘇州）高新技術(shù)研究院
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年8月13日