基于单片机的铁路声屏障自动监测系统设计开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

当前,随着我国经济快速发展,随着我国经济的快速发展,公路铁路基础设施在建设和使用方面也取得了长足的进步,同时,发展带来的噪声污染也日益严重,目前国内交通干道两侧,噪音往往在75db以上,最高达到130db[1],而中国城际铁路一般使用350km/h级别高速动车,噪音分贝如下: 350km/h级别高速动车组其车头处的噪音最大,大约在120db左右,列车中间的噪音大约为114db左右,车尾处的噪音大约在116db左右[2],虽然城际铁路距离居民住宿区有一定的距离,但城铁依旧会给沿路居民带来噪音并影响他们的生活,60db以上的声音对于人耳来说是吵闹的程度,声音达到90db以上就会造成听力受损,因此隔音屏障的使用成为降低噪音干扰的必要手段,噪音污染已成为社会各界普遍关注的问题。我国在声屏障防噪设施研究领域成就显著,研发和应用了多类防噪隔离设施,有艺术隔音隔离墙、混合隔音隔离墙、复式隔音隔离墙、生态声屏障、插板式单元声屏障等一系列新型防噪设施[3]。这一系列的新型设施在充分发挥其效益的同时,其维护和保养的重要性也日趋显现。

近几年的时间里,国内铁路建设可谓是高速发展,随着这样的设施逐渐增多之后,噪音来源也增多了不少,降噪成了一个很关键的问题。铁路声屏障的出现很好的解决了这一问题。然而,铁路声屏障的性能想要获得保障和提升,势必少不了安装后对隔音墙的维护和保养。众所周知,铁路声屏障都安装在铁路旁,可是声屏障的变形、破损、脱落存在着时间上的不确定性,而为了保证检修人员的安全,一般只能在火车停运时候进行检测,声屏障的维护保养不及时可能就会为后期火车的安全运行埋下隐患。如何才能既不影响火车运行又能保证检修人员安全同时又能对安全隐患提早发现呢?声屏障监测工装设备的出现解决了这一难题。

此次课题研究主要方向是对声屏障进行自动检测,并在实际运用中对铁路插板式隔音声屏障的自动检测设备进行设计,针对铁路插板式隔音声屏障的外形特点和工艺性能制作实物进行实地测试。

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2. 研究的基本内容与方案

本课题的主要目标是针对铁路声屏障的检测过程,结合现代测控技术设计一种结构简单、性能稳定、使用方便的自动小车检测系统。该系统可远程控制,也可以定时自动执行巡检且设备轻巧,不会对隔音立柱产生负载破坏。可远程查看实时画面和电池电量,视频可自动保存于储存卡内,方便随时调阅。性能稳定安全可靠。

声屏障自动检测设备的目的是检测物体表面结构损伤和异物情况,主要是针对公路、铁路高架声屏障变形、破损、脱落各项检测项目,通过设计自动运行悬挂小车,对声屏障一侧进行自动检测,可以减少人力和提高效率。设备具有良好的轨道运行能力和不同的运行速度,以满足实际工程需要;配备自动摄像装置,拟采用海康威视专业摄像机和配套平台软件,对视频图像进行存储传输;配有远程遥控装置,可以对设备进行较远距离的控制;本设备采用悬挂小车结构,能完成一侧声屏障自动摄影检修作业,检修过程无需人员跟随,可远程遥控小车启停,摄影画面自动保存。


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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解课题所需解决的问题。确定总体方案,完成开题报告。
第4-5周:拟定声屏障自动检测测控系统整体方案,并完成完成英文翻译。
第6-7周:进行硬件电路的设计,按照设计方案设计出各功能设备的电路原理图和硬件图,进行元器件的价格分析和成本核算。
第8-12周:完成实物样品的制作工作,并根据系统功能进行软件编程,系统调试,实现系统主要功能。
第13-14周:进行功能测试,记录相关数据,撰写论文。
第15周:完成并修改毕业论文。
第16周:准备论文答辩

4. 参考文献(12篇以上)

[1]梁德才.交通干道侧隔音降噪措施的创新研究[c].建筑声学设计与环境噪声控制暨新材料、新产品应用交流会论文集,2008

[2]余青青.城际铁路沿线隔音屏障景观优化设计研究[d].湖北美术学院.2018

[3]卢红梅.新型隔音防噪隔离设施研发与应用实践[j].绿色环保建材,2016

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