一种货运铁路噪声源识别系统的制作方法

1.本实用新型涉及机械振动或超声波、声波或次声波的测量技术领域，具体涉及一种货运铁路噪声源识别系统。


背景技术：

2.声无处不在，影响着人们的生活、工作、休息、学习，甚至影响人的身心健康，随着人们生活水平的提高，对声环境的要求也越来越高，国家相继出台了噪声相关标准规范及噪声评价的测试方法，相关的噪声控制设计规范，但关于噪声控制设计的依据之一噪声源的识别各有千秋，一般都根据噪声控制设计的需求结合个人工作经验进行，个人业务水平将直接影响噪声源识别的精确性，最终将影响到噪声控制效果。
3.目前，运输铁路通过手持便携式声级计、振动测试仪分别在拟影响声源设备处、门窗内外、室内敏感区域等分别测试，历时1小时以上，测试的数据并非同一趟列车，工况存在极大的不稳定性；然后将测试数据导入电脑，通过人工对比分析，进而判断贡献声源、贡献大小及可能传播途径，同时将所测试数据输入声学模拟预测分析软件，定义模型中的声源噪声值，以预测噪声治理措施实施后的降噪效果。在这个过程中外界环境变化的干扰、测试人员在测试过程中的影响、不同列车运行工况的差异，都会给声源的识别、贡献分析增加困难，增大降噪效果预测结果的误差。


技术实现要素：

4.本实用新型是为了解决货运铁路列车噪声监测的问题，提供一套噪声源识别系统，本系统的噪声监测系统和振动监测系统布点合理，一键远程同时启动，采集的数据丰富，工况全面，用时短，采集数据实时无线传输至分析系统，通过计算机程序计算迅速得出对比分析结果，可更加准确、高效的识别出噪声贡献声源、主要传播途径及贡献量的大小，极大提高声学模拟软件预测降噪效果的精度。
5.本实用新型提供一种货运铁路噪声源识别系统，包括用于进行货运铁路噪声监测的噪声监测系统，用于进行货运铁路振动监测的振动监测系统和与噪声监测系统、振动监测系统均连接的数据汇入噪声与振动分析系统；
6.噪声监测系统包括声源噪声监测系统、室内休息及办公区噪声监测系统、门噪声监测系统、窗噪声监测系统、穿墙管或孔噪声监测系统和通风系统噪声监测系统；
7.振动检测系统包括声源设备振动监测系统、穿墙管道振动监测系统和室内墙体及地面振动监测系统；
8.声源噪声监测系统、室内休息及办公区噪声监测系统、门噪声监测系统、窗噪声监测系统、穿墙管或孔噪声监测系统、通风系统噪声监测系统、声源设备振动监测系统、穿墙管道振动监测系统和室内墙体及地面振动监测系统均与数据汇入噪声与振动分析系统相连；
9.数据汇入噪声与振动分析系统用于接收噪声监测系统和振动监测系统的监测数
据并进行对比、分析，识别出主要贡献声源，以及计算主要贡献声源的贡献量；
10.声源噪声监测系统包括分别设置在货运铁路列车与轮轨接触水平处、货运铁路列车高度1/2处、高于货运铁路列车顶部0.5m处的噪声采集器；
11.室内休息及办公区噪声监测系统包括分别设置在货运铁路列车休息及办公区的床头和办公桌的噪声采集器，室内休息及办公区噪声监测系统的高度位于人体耳位高度
±
0.8m的范围内；
12.门噪声监测系统包括设置在货运铁路列车车门内和货运铁路列车车门外的噪声采集器；
13.窗噪声监测系统包括设置在货运铁路列车车窗内和货运铁路列车车窗外的噪声采集器，噪声采集器位于货运铁路列车车窗高度中间位置，窗噪声监测系统与货运铁路列车车窗的距离为0.5m；
14.穿墙管或孔噪声监测系统包括设置在货运铁路列车穿墙管和货运铁路列车穿墙孔的噪声采集器，穿墙管或孔噪声监测系统与货运铁路列车穿墙管、货运铁路列车穿墙孔的距离为0.1
‑
0.2m；
15.通风系统噪声监测系统包括设置在货运铁路列车通风口的噪声采集器，通风系统噪声监测系统与货运铁路列车通风口的距离为0.2
‑
0.5m，通风系统噪声监测系统与货运铁路列车通风口的进风面呈45度夹角；
16.声源设备振动监测系统包括分别设置货运铁路列车轨道的x方向、y方向和z方向的振动采集器；
17.穿墙管道振动监测系统包括设置在货运铁路列车穿墙管的振动采集器；
18.室内墙体及地面振动监测系统包括设置在货运铁路列车室内墙体和货运铁路列车地面的振动采集器。
19.本实用新型所述的一种货运铁路噪声源识别系统，作为优选方式，噪声采集器为便携式，噪声采集器的测量范围为17
‑
136db、频率10hz
‑
20khz，噪声采集器的灵敏度50mv/pa。
20.本实用新型所述的一种货运铁路噪声源识别系统，作为优选方式，噪声采集器为无线传输式。
21.本实用新型所述的一种货运铁路噪声源识别系统，作为优选方式，振动采集器为便携式，振动采集器的测量范围为0hz
‑
20khz，振动采集器的灵敏度为100mv/g、量程为2g。
22.本实用新型所述的一种货运铁路噪声源识别系统，作为优选方式，振动采集器为无线传输式。
23.本实用新型所述的一种货运铁路噪声源识别系统，作为优选方式，噪声采集器和振动采集器包括一键远程启动模式。
24.本实用新型所述的一种货运铁路噪声源识别系统，作为优选方式，货运铁路噪声源识别系统用于测试货运铁路单列列车满载运行的噪声及振动、货运铁路单列列车空载运行的噪声及振动、货运铁路列车空载及满载同时运行的噪声及振动和无货运铁路列车的背景噪声及振动。
25.本实用新型所述的一种货运铁路噪声源识别系统，作为优选方式，门噪声监测系统位于货运铁路列车车门的1.2
‑
1.5m高度处。
26.本实用新型所述的一种货运铁路噪声源识别系统，作为优选方式，门噪声监测系统与货运铁路列车车门的距离为0.5m。
27.本实用新型所述的一种货运铁路噪声源识别系统，作为优选方式，门噪声监测系统位于货运铁路列车车门门缝处。
28.本噪声源识别方法主要有上述步骤组成，每个步骤中相应的操作要求如下：
29.(1)初步了解项目基本情况：向客户了解受影响区域、影响的水平、影响的主要时间段、周边设备布置情况。
30.(2)详细踏勘现场：到受影响区域感受声环境状况，查看可能的漏声、透声点，触摸感知墙体、穿墙管的振动情况，观察声源设备的组成、主要发声点、与受影响区域的位置关系。
31.(3)制定测试方案：根据所了解的项目基本情况和现场踏勘情况，制定详细的测试方案，如工况确定(单列满载运行、单列空载运行、空载和满载同时运行、无列车运行等)、时间段的选取、测试点位布置、噪声与振动分析系统的安放位置等。
32.(4)测点布置：包括噪声测点和振动测点布置，其中噪声监测采用无线噪声采集器、振动监测采用无线振动采集器。
33.(5)无线噪声采集器布置：便携式，无线传输，测量范围：17
‑
136db，频率范围：10hz
‑
20khz，灵敏度50mv/pa，将其布置在声源设备、室内、门窗、通风、穿墙管线等处。
34.(6)无线振动采集器布置：便携式，无线传输，频率范围：0
‑
20hz，灵敏度100mv/g，量程2g，将其布置在声源设备、室内墙体、穿墙管线等处。
35.(7)声源设备处(噪声)：声源设备处测点布置在靠近受影响区域侧，路肩处，垂直方向上不少于3点，其中与轮轨接触水平处、列车高度1/2处、高于列车顶部0.5m处必须布点，其余根据实际情况设置。
36.(8)室内休息、办公区：点位布置在床头、办公桌及其他需要特别安静的区域，高度设人耳位
±
0.8范围内。
37.(9)门内和门外：门内外各布1个点位，高度1.2
‑
1.5m，距门0.5m，正对门缝较大处。
38.(10)窗内和窗外：窗内外各布1个点位，窗户高度中间位置，距窗0.5m，正对窗缝较大处。
39.(11)穿墙管、孔处：穿墙管、孔处各布1个点位，距离穿墙管、孔0.1
‑
0.2m处。
40.(12)通风系统处：通风口处各布1个点位，距离风口0.2
‑
0.5m处，并与风口呈45度夹角。
41.(13)声源设备处(振动)：声源设备处测点布置在列车轨道x、y、z三个方向。
42.(14)穿墙管道处：声源设备处测点布置在管道上。
43.(15)室内墙体和地面：室内墙体和地面各布置1个测点。
44.(16)数据汇入噪声与振动分析系统：所以测点数据实时无线传输至分析系统，分析系统根据测试的数据自动进行对比、分析，识别出主要贡献声源，并计算出贡献量的大小。
45.(17)读取分析结果：读取分析系统得出的结果，为噪声控制设计提供更为精准、可靠的设计依据。
46.该噪声源识别方法主要应用于已投运货运铁路、客运铁路及高速公路等场所。
47.早期重载货运铁路，因前期设计者缺乏噪声与振动控制知识和经验，相关措施考虑不足，导致项目投运后列车过村庄、城镇处周边居民深受噪声与振动影响。技术人员通过了解项目情况，实地详细踏勘，同时在声源设备、室内、门窗、通风系统等处布置便携式无线噪声/振动采集器，通过一键远程启动，所有采集器进入工作状态，将测试数据实时传输至噪声与振动分析系统；测试工况选单列满载运行、单列空载运行、空载和满载同时运行、无列车同的背景噪声，测试时长为单列火车运行的全时段；整个测试到有分析结果共1小时左右，高效的完成了3小时以上的工作量，在整个测试过程中，采集器不受人为干扰，不同列车工况、背景变化的影响，数据相对准确可靠。
48.本实用新型具有以下优点：
49.(1)本实用新型所有噪声监测点同时布置，一键远程同时启动，测试过程中人员远离采集器，采集数据实时无线传输至分析系统，通过计算机程序计算迅速得出对比分析结果；
50.(2)在整个过程过程中，采集的数据丰富，工况全面，用时短，最大量的避免人为和外界干扰，可更加准确、高效的识别出噪声贡献声源、主要传播途径及贡献量的大小，极大提高声学模拟软件预测降噪效果的精度。
附图说明
51.图1为一种货运铁路噪声源识别系统结构图；
52.图2为一种货运铁路噪声源识别系统使用流程图。
53.附图标记：
54.1、噪声监测系统；11、声源噪声监测系统；12、室内休息及办公区噪声监测系统；13、门噪声监测系统；14、窗噪声监测系统；15、穿墙管或孔噪声监测系统；16、通风系统噪声监测系统；2、振动检测系统；21、声源设备振动监测系统；22、穿墙管道振动监测系统；23、室内墙体及地面振动监测系统；3、数据汇入噪声与振动分析系统。
具体实施方式
55.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
56.实施例1
57.如图1所示，一种货运铁路噪声源识别系统，包括用于进行货运铁路噪声监测的噪声监测系统1，用于进行货运铁路振动监测的振动监测系统2和与噪声监测系统1、振动监测系统2均连接的数据汇入噪声与振动分析系统3；
58.噪声监测系统1包括声源噪声监测系统11、室内休息及办公区噪声监测系统12、门噪声监测系统13、窗噪声监测系统14、穿墙管或孔噪声监测系统15和通风系统噪声监测系统16；
59.振动检测系统2包括声源设备振动监测系统21、穿墙管道振动监测系统22和室内墙体及地面振动监测系统23；
60.声源噪声监测系统11、室内休息及办公区噪声监测系统12、门噪声监测系统13、窗
噪声监测系统14、穿墙管或孔噪声监测系统15、通风系统噪声监测系统16、声源设备振动监测系统21、穿墙管道振动监测系统22和室内墙体及地面振动监测系统23均与数据汇入噪声与振动分析系统3相连；
61.数据汇入噪声与振动分析系统3用于接收噪声监测系统1和振动监测系统2的监测数据并进行对比、分析，识别出主要贡献声源，以及计算主要贡献声源的贡献量；
62.声源噪声监测系统11包括分别设置在货运铁路列车与轮轨接触水平处、货运铁路列车高度1/2处、高于货运铁路列车顶部0.5m处的噪声采集器；
63.室内休息及办公区噪声监测系统12包括分别设置在货运铁路列车休息及办公区的床头和办公桌的噪声采集器，室内休息及办公区噪声监测系统12的高度位于人体耳位高度
±
0.8m的范围内；
64.门噪声监测系统13包括设置在货运铁路列车车门内和货运铁路列车车门外的噪声采集器，门噪声监测系统13位于货运铁路列车车门的1.2
‑
1.5m高度处，门噪声监测系统13与货运铁路列车车门的距离为0.5m，门噪声监测系统13位于货运铁路列车车门门缝处。
65.窗噪声监测系统14包括设置在货运铁路列车车窗内和货运铁路列车车窗外的噪声采集器，噪声采集器位于货运铁路列车车窗高度中间位置，窗噪声监测系统14与货运铁路列车车窗的距离为0.5m；
66.穿墙管或孔噪声监测系统15包括设置在货运铁路列车穿墙管和货运铁路列车穿墙孔的噪声采集器，穿墙管或孔噪声监测系统15与货运铁路列车穿墙管、货运铁路列车穿墙孔的距离为0.1
‑
0.2m；
67.通风系统噪声监测系统16包括设置在货运铁路列车通风口的噪声采集器，通风系统噪声监测系统16与货运铁路列车通风口的距离为0.2
‑
0.5m，通风系统噪声监测系统16与货运铁路列车通风口的进风面呈45度夹角；
68.声源设备振动监测系统21包括分别设置货运铁路列车轨道的x方向、y方向和z方向的振动采集器；
69.穿墙管道振动监测系统22包括设置在货运铁路列车穿墙管的振动采集器；
70.室内墙体及地面振动监测系统23包括设置在货运铁路列车室内墙体和货运铁路列车地面的振动采集器。
71.实施例2
72.如图1所示，一种货运铁路噪声源识别系统，包括用于进行货运铁路噪声监测的噪声监测系统1，用于进行货运铁路振动监测的振动监测系统2和与噪声监测系统1、振动监测系统2均连接的数据汇入噪声与振动分析系统3；
73.噪声监测系统1包括声源噪声监测系统11、室内休息及办公区噪声监测系统12、门噪声监测系统13、窗噪声监测系统14、穿墙管或孔噪声监测系统15和通风系统噪声监测系统16；
74.振动检测系统2包括声源设备振动监测系统21、穿墙管道振动监测系统22和室内墙体及地面振动监测系统23；
75.声源噪声监测系统11、室内休息及办公区噪声监测系统12、门噪声监测系统13、窗噪声监测系统14、穿墙管或孔噪声监测系统15、通风系统噪声监测系统16、声源设备振动监测系统21、穿墙管道振动监测系统22和室内墙体及地面振动监测系统23均与数据汇入噪声
与振动分析系统3相连；
76.数据汇入噪声与振动分析系统3用于接收噪声监测系统1和振动监测系统2的监测数据并进行对比、分析，识别出主要贡献声源，以及计算主要贡献声源的贡献量；
77.声源噪声监测系统11包括分别设置在货运铁路列车与轮轨接触水平处、货运铁路列车高度1/2处、高于货运铁路列车顶部0.5m处的噪声采集器；
78.室内休息及办公区噪声监测系统12包括分别设置在货运铁路列车休息及办公区的床头和办公桌的噪声采集器，室内休息及办公区噪声监测系统12的高度位于人体耳位高度
±
0.8m的范围内；
79.门噪声监测系统13包括设置在货运铁路列车车门内和货运铁路列车车门外的噪声采集器；
80.窗噪声监测系统14包括设置在货运铁路列车车窗内和货运铁路列车车窗外的噪声采集器，噪声采集器位于货运铁路列车车窗高度中间位置，窗噪声监测系统14与货运铁路列车车窗的距离为0.5m；
81.穿墙管或孔噪声监测系统15包括设置在货运铁路列车穿墙管和货运铁路列车穿墙孔的噪声采集器，穿墙管或孔噪声监测系统15与货运铁路列车穿墙管、货运铁路列车穿墙孔的距离为0.1
‑
0.2m；
82.通风系统噪声监测系统16包括设置在货运铁路列车通风口的噪声采集器，通风系统噪声监测系统16与货运铁路列车通风口的距离为0.2
‑
0.5m，通风系统噪声监测系统16与货运铁路列车通风口的进风面呈45度夹角；
83.声源设备振动监测系统21包括分别设置货运铁路列车轨道的x方向、y方向和z方向的振动采集器；
84.穿墙管道振动监测系统22包括设置在货运铁路列车穿墙管的振动采集器；
85.室内墙体及地面振动监测系统23包括设置在货运铁路列车室内墙体和货运铁路列车地面的振动采集器；
86.噪声采集器为便携式，噪声采集器的测量范围为17
‑
136db、频率10hz
‑
20khz，噪声采集器的灵敏度50mv/pa，声采集器为无线传输式；
87.振动采集器为便携式，振动采集器的测量范围为0hz
‑
20khz，振动采集器的灵敏度为100mv/g、量程为2g；振动采集器为无线传输式；
88.噪声采集器和振动采集器包括一键远程启动模式；
89.货运铁路噪声源识别系统用于测试货运铁路单列列车满载运行的噪声及振动、货运铁路单列列车空载运行的噪声及振动、货运铁路列车空载及满载同时运行的噪声及振动和无货运铁路列车的背景噪声及振动。
90.如图2所示，实施例1
‑
2的使用方法如下：
91.(1)初步了解项目基本情况：向客户了解受影响区域、影响的水平、影响的主要时间段、周边设备布置情况。
92.(2)详细踏勘现场：到受影响区域感受声环境状况，查看可能的漏声、透声点，触摸感知墙体、穿墙管的振动情况，观察声源设备的组成、主要发声点、与受影响区域的位置关系。
93.(3)制定测试方案：根据所了解的项目基本情况和现场踏勘情况，制定详细的测试
方案，如工况确定(单列满载运行、单列空载运行、空载和满载同时运行、无列车运行等)、时间段的选取、测试点位布置、噪声与振动分析系统的安放位置等。
94.(4)测点布置：包括噪声测点和振动测点布置，其中噪声监测采用无线噪声采集器、振动监测采用无线振动采集器。
95.(5)测试：一键启动无线噪声采集器和无线振动采集器，进行测试。
96.(6)数据汇入噪声与振动分析系统：所以测点数据实时无线传输至分析系统，分析系统根据测试的数据自动进行对比、分析，识别出主要贡献声源，并计算出贡献量的大小。
97.(7)读取分析结果：读取分析系统得出的结果，为噪声控制设计提供更为精准、可靠的设计依据。
98.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。