主动式智能隧道监控防护系统

• 摘要：

  本实用新型公开了一种主动式智能隧道监控防护系统,包括防冲减振层Ⅰ、防冲减振层Ⅱ、信号采集收发装置和集中电控装置;防冲减振层Ⅰ包括高阻尼减振环和可调阻尼减振器Ⅰ;防冲减振层Ⅱ包括多个与高阻尼减振环同心配合设置的弧形管片和连接设置在相邻两个弧形管片之间的可调阻尼减振器Ⅱ;信号采集收发装置包括振动传感器、噪声传感器、信号采集收发控制器、信号采集模块和声波发射模块;集中电控装置包括中央控制计算机,中央控制计算机分别与信号采集收发控制器、可调阻尼减振器Ⅰ、可调阻尼减振器Ⅱ电连接.本实用新型能够在地铁运行过程中根据列车与轨道接触实时产生的振动和噪声的大小实施主动减振和降噪,特别适用于地铁轨道交通.

• 专利类型：

  实用新型

• 申请/专利号：

  CN202020049543.3

• 申请日期：

  2020.01.10

• 公开/公告号：

  CN212177214U

• 公开/公告日：

  2020-12-18

• 发明人：

  马占国 张爱军 赵慧波 李兴 李海峰 龚鹏 陈永珩

• 申请人：

  中国矿业大学

• 主分类号：

  E21F17/18(2006.01),E,E21,E21F,E21F17

• 分类号：

  E21F17/18(2006.01),E21F17/00(2006.01),E21D11/08(2006.01),G10K11/178(2006.01),E,G,E21,G10,E21F,E21D,G10K,E21F17,E21D11,G10K11,E21F17/18,E21F17/00,E21D11/08,G10K11/178

• 主权项：

  1.一种主动式智能隧道监控防护系统,其特征在于,包括防冲减振层Ⅰ(2)、防冲减振层Ⅱ(3)、信号采集收发装置(4)和集中电控装置(5); 所述的防冲减振层Ⅰ(2)固定设置在盾构壳体(1)的内表面上,包括高阻尼减振环(21)和可调阻尼减振器Ⅰ(22),高阻尼减振环(21)的外径尺寸与盾构壳体(1)的内径尺寸配合、且高阻尼减振环(21)与盾构壳体(1)固定安装连接,高阻尼减振环(21)沿其轴向和周向方向上均布设有多个可调阻尼减振器安装孔,可调阻尼减振器Ⅰ(22)固定设置在可调阻尼减振器安装孔内、且可调阻尼减振器Ⅰ(22)的伸缩方向沿高阻尼减振环(21)的径向方向设置; 所述的防冲减振层Ⅱ(3)设置在防冲减振层Ⅰ(2)的内表面上,包括多个与高阻尼减振环(21)同心配合设置的弧形管片(31),弧形管片(31)的弧形内表面上设有减振降噪材料覆层,多个弧形管片(31)沿高阻尼减振环(21)的周向方向均布设置呈圆环形、且弧形管片(31)对应可调阻尼减振器Ⅰ(22)的位置固定安装在可调阻尼减振器Ⅰ(22)的伸缩端上,沿高阻尼减振环(21)的周向方向上相邻的两个弧形管片(31)之间还连接设有可调阻尼减振器Ⅱ(32)、且可调阻尼减振器Ⅱ(32)的伸缩方向沿弧形管片(31)的周向方向设置; 所述的信号采集收发装置(4)包括振动传感器、噪声传感器、信号采集收发控制器、信号采集模块和声波发射模块,振动传感器和噪声传感器均分别沿地铁隧道的走向长度方向均布设置为多个,信号采集收发控制器分别与信号采集模块和声波发射模块电连接,信号采集模块分别与振动传感器、噪声传感器电连接; 所述的集中电控装置(5)包括中央控制计算机、信号采集收发控制回路、数据分析计算回路、阻尼调节控制回路,中央控制计算机分别与信号采集收发控制器、可调阻尼减振器Ⅰ(22)、可调阻尼减振器Ⅱ(32)电连接. 2.根据权利要求1所述的主动式智能隧道监控防护系统,其特征在于,中央控制计算机预置有根据不同列车速度、不同列车重量构建的列车模拟振动模型组;信号采集收发装置(4)还包括分别与信号采集模块电连接的车速传感器、车重传感器,车速传感器、车重传感器均分别沿地铁隧道的走向长度方向均布设置为多个. 3.根据权利要求1所述的主动式智能隧道监控防护系统,其特征在于,信号采集收发装置(4)还包括与信号采集模块电连接的列车位置传感器. 4.根据权利要求1或2或3所述的主动式智能隧道监控防护系统,其特征在于,盾构壳体(1)的内表面和外表面上、以及可调阻尼减振器Ⅰ(22)和可调阻尼减振器Ⅱ(32)上均设有与信号采集模块电连接的压力传感器. 5.根据权利要求1或2或3所述的主动式智能隧道监控防护系统,其特征在于,弧形管片(31)上均布设置有多个沿径向方向贯穿弧形管片(31)的消音孔(33),且沿高阻尼减振环(21)的周向方向上相邻的两个弧形管片(31)之间密闭连接. 6.根据权利要求5所述的主动式智能隧道监控防护系统,其特征在于,盾构壳体(1)的内表面上设有沿其轴向方向贯通设置的壳体通风凹槽(11),高阻尼减振环(21)上设有沿径向方向贯通高阻尼减振环(21)的减振环通风孔、且减振环通风孔与壳体通风凹槽(11)连通设置. 7.根据权利要求1或2或3所述的主动式智能隧道监控防护系统,其特征在于,弧形管片(31)上设有沿径向方向贯穿弧形管片(31)的管片通风孔. 8.根据权利要求1或2或3所述的主动式智能隧道监控防护系统,其特征在于,可调阻尼减振器Ⅰ(22)和可调阻尼减振器Ⅱ(32)是磁流变减振器结构. 9.根据权利要求1或2或3所述的主动式智能隧道监控防护系统,其特征在于,可调阻尼减振器Ⅰ(22)和可调阻尼减振器Ⅱ(32)是液压或空气阻尼减振器结构. 10.根据权利要求1或2或3所述的主动式智能隧道监控防护系统,其特征在于,高阻尼减振环(21)和/或弧形管片(31)的减振降噪材料覆层是橡胶混凝土材质、或聚合物基阻尼复合材料材质、或智能型阻尼材料材质.