一種用于地鐵環境振動測試的無線裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及城市軌道交通的振動環境監測領域，是一種用于地鐵環境振動測試的無線裝置。
【背景技術】
[0002]在城市化的進程中，隨著我國社會經濟的迅猛發展，地鐵交通系統日益完善，但是其負面影響也不容小視，地鐵運行所產生的環境振動，如超過振動允許標準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。對城市地鐵運行引起的環境振動進行現場測試是研究分析該問題的關鍵。
[0003]傳統的環境振動測試方法需要鋪設大量冗雜的數據線路，再對其通過有線傳輸的方式進行振動數據采集，而對于類似地鐵隧道等復雜場地，測試距離較長，鋪設臨時數據線較為復雜且受眾多因素制約，難以實現且工期較長，需要投入大量人力財力，工程量大。
【實用新型內容】
[0004]針對傳統方法操作復雜以及數據處理分析效率低的不足，本實用新型的目的在于，提供一種用于地鐵環境振動測試的無線便捷裝置，它可以快速獲取環境振動數據，無需進行數據線鋪設及后期數據處理，并且操作簡單，便于攜帶，大大提高了測試的效率。本實用新型可為環境振動調查監測工作提供極大便利。
[0005]為達成上述目的，本實用新型所采用的技術方案如下:
[0006]—種用于地鐵環境振動測試的無線裝置，由便捷式PC(1)、移動智能手機(2)、基站節點(3)、終端節點(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接口與終端節點(4)連接，LED顯示器(6)由通用接口連接在終端節點(4)，通信單元(7)與移動智能手機(2)、基站節點(3)無線連接，基站節點(2)通過USB數據線連接便攜式PC(1)。
[0007]振動加速度傳感器(5)緊密固定在地鐵車站的結構面上，采集的加速度數據通過終端節點(4)轉換成環境評價中常用的計權振級，并將最終處理結果實時顯示在LED顯示器(6)。測試完成后，最終處理結果基于近距離無線傳輸，由通信單元(7)中的藍牙裝置(9)連接至移動智能手機(2)，并在其上顯示，初始測試數據將通過無線傳輸協議傳輸到達基站節點(3)，最后再通過USB數據線轉存至便攜式PC (1)。
[0008]終端節點(4)內置信號放大器即運算放大器，運算放大器輸出再進入低通濾波器；然后低通濾波器輸出的模擬信號接ADC電路轉為數字信號，再連接內嵌DSP芯片。采集的振動模擬信號先通過節點內置的信號放大器0P2177運算放大器進行信號放大；再進入低通濾波器進行濾波；然后模擬信號通過ADC電路轉為數字信號，再由內嵌DSP芯片完成數據的轉換處理，將采集的加速度數據換算成環境評價中的的計權振級。同時內置可充電鋰電池，可持續長時間的數據采集及處理。
[0009]LED顯示器(6)為通用8段LED數碼管顯示器，由通用接口連接在終端節點(4)，用來動態顯示數據處理結果。振動加速度傳感器(5)為壓電式傳感器，通過BNC接口與終端節點(4)連接。初始測試數據將通過無線傳輸協議傳輸到達基站節點(3)，最后再通過USB數據線轉存至便攜式PC(1)。
[0010]本實用新型的有益效果是，與常規測試相比:該裝置采用無線傳輸方式且節點自配供電單元，避免了現場拉線、布線工作；可實時獲取地鐵周邊環境的振動加速度(m/s2)變化情況，并可在節點內部直接轉換為環境評價中常用的計權振級(dB)，避免了繁雜的后期數據處理過程。該裝置能夠為地鐵周邊區域的振動污染情況調查監測工作提供便利。本實用新型安裝便捷，移動靈活，可對地鐵環境振動數據進行實時采集與處理，減少人力財力的浪費。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的裝置結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和具體實例對本實用新型做詳細闡述。
[0013]結合圖1，一種用于地鐵環境振動測試的無線裝置，主要由便捷式PC(1)、移動智能手機⑵、基站節點⑶、終端節點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接口與終端節點(4)連接。
[0015]LED顯示器(6)為通用8段LED數碼管顯示器，由通用接口連接在終端節點(4)。
[0016]通信單元(7)內由外接天線(8)和藍牙裝置(9)組成，外接天線(8)通過SMA接口連接在終端節點⑷；藍牙裝置(9)通過USB接口連接在終點節點(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構面上，采集環境的加速度值，數據通過終端節點(4)轉換成環境評價中常用的計權振級，并將最終處理結果實時顯示在LED顯示器(6)。
[0018]測試完成后，最終處理結果基于近距離無線傳輸，將通信單元(7)中的藍牙設備
(9)與移動智能手機(2)連接并在其上顯示。初始測試數據將通過無線傳輸協議傳輸到達基站節點(3)，最后再通過USB數據線轉存至便攜式PC (1)。
[0019]本實例中，終端節點(4)與基站節點(3)最長通信距離可達500m，滿足一般地鐵環境下的實測工作；藍牙裝置(9)與移動智能手機(2)最長通訊距離可達15m，測試時較為方便，簡捷；終端節點(4)配置TMS320F28335型DSP芯片，并寫入數據處理程序；LED顯示器
(6)為通用4位8段LED數碼管顯示器，用于顯示計權振級結果，分辨率為0.ldB ;振動加速度傳感器(5)的輸出精度為5X10 4m/s2，滿足地鐵環境測評的需求。
[0020]結合圖1，可見本實用新型可以直接將原始數據換算成用于環境評價中常用的計權振級，無需后期數據處理。根據測試數據和處理結果，結合相關振動評價標準，可對地鐵環境進行快速評價，為后期周邊地區振動污染評價工作提供幫助。
【主權項】
1.一種用于地鐵環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(2)、基站節點(3)、終端節點(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接口與終端節點(4)連接，LED顯示器(6)由通用接口連接在終端節點(4 )，通信單元(7 )與移動智能手機(2 )、基站節點(3 )無線連接，基站節點(2)通過USB數據線連接便攜式PC (l)o2.根據權利要求1所述的用于地鐵環境振動測試的無線裝置，其特征是終端節點(4)節點內置信號放大器即運算放大器，運算放大器輸出再進入低通濾波器；然后低通濾波器輸出的模擬信號接ADC電路轉為數字信號，再連接內嵌DSP芯片。3.根據權利要求2所述的用于地鐵環境振動測試的無線裝置，其特征是內置可充電鋰電池。4.根據權利要求1所述的用于地鐵環境振動測試的無線裝置，其特征是通信單元(7)內由外接天線(8)和藍牙裝置(9)組成，外接天線(8)通過SMA接口連接在終端節點(4);藍牙裝置(9)通過USB接口連接在終點節點(4)。5.根據權利要求1所述的用于地鐵環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】一種用于地鐵環境振動測試的無線裝置，是由便捷式PC(1)、移動智能手機(2)、基站節點(3)、終端節點(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接口與終端節點(4)連接，LED顯示器(6)由通用接口連接在終端節點(4)，通信單元(7)與移動智能手機(2)、基站節點(3)無線連接，基站節點(2)通過USB數據線連接便攜式PC(1)。初始測試數據將通過無線傳輸協議傳輸到達基站節點(3)，最后再通過USB數據線轉存至便攜式PC(1)。本實用新型安裝便捷，移動靈活，可對地鐵環境振動數據進行實時采集與處理，能為相關部門進行環境振動調查監測提供極大便利，減少人力財力的浪費。
【IPC分類】G01P15/03, G01H9/00
【公開號】CN205066925
【申請號】CN201520609466
【發明人】張巍, 孫可, 孫遜, 唐心煜, 周遠航, 周發, 王曉敏
【申請人】南京大學（蘇州）高新技術研究院
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年8月13日