一种主动型增强式高铁沿线噪声防护装置

本发明涉及一种主动型增强式高铁沿线噪声防护装置，具体属于声屏障。

背景技术：

1、随着高铁列车车次的增加及运行速度的提升，高铁沿线噪声污染问题越发值得关注。声屏障是目前阶段治理高铁沿线噪声污染必不可少的装置，其降噪效果与声屏障高度相关，增加声屏障高度可提高降噪效果。目前，高铁沿线常用声屏障以金属型声屏障为主，该类型声屏障采用固定方式安装，高度均在2m以上。列车在高速通过安装有声屏障的区域时，由于声屏障的阻碍，车身周围空气的流动性变差，在列车驶入驶出的过程中，声屏障表面将受到往复交变的压力，使得声屏障结构和基础件受到较大作用力，存在一定安全隐患。另一方面，也会对高速运行的列车产生气动作用力，影响列车通过时的稳定性。因此，开发低矮型声屏障是高铁沿线噪声治理必须攻克的难题。针对上述问题，本发明提供了一种主动型增强式高铁沿线噪声防护装置，高速列车通过时，该装置可在低矮屏体上部形成高密度水幕隔声体，相比于传统金属屏体，水幕隔声体具有柔性，可通过改变水幕形状实现水幕两侧压力平衡，减弱气动作用力对声屏障本身和列车运行造成的不良影响。且通过喷射水幕，增加了隔声体高度，提高了噪声防护效果。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种主动型增强式高铁沿线噪声防护装置，能够降低声屏障建设高度，减弱列车通过时的气动作用力，同时具有优良的降噪效果。

2、为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

3、一种主动型增强式高铁沿线噪声防护装置，其包括屏体，增强系统、控制系统、安装立柱。

4、所述的屏体包括前屏体和后屏体两部分，前后屏体间具有孔隙。

5、所述的增强系统能够在屏体上方喷射高密度水幕，水幕形成上方隔声体，具有隔断直达声，提高降噪效果的作用。

6、所述的增强系统包括埋设在地面以下的水泵、水箱、出水管道、分流装置以及安装于屏体之间的分流管道，分流管道被夹持在前后屏体中间。

7、所述的分流管道顶端具有水幕喷头，水幕喷头具有一个出水口，使用b型整流口，水幕倾角为90°，水幕喷头略高于屏体顶端。

8、所述的水幕喷头紧密排列，相邻水幕喷头间的间距小于5mm。

9、所述的增强系统包括锥形回流槽，可实现液体回收利用，锥形回流槽安装于地面以下，上表面具有镂空盖板，盖板与地面相平，盖板上镂空缝隙宽度小于1cm，锥形回流槽底部具有滤网，底部开有孔洞与回流管道相连接，回流管道直通水箱。

10、所述控制系统包括声压传感器，数据处理单元和驱动单元，声压传感器距离装置端部100～200m，装置两端各布置一个。

11、所述数据处理单元实时对声压传感器测得信号进行处理，判断是否有车辆通过，并根据声压信号，决策水幕高度。

12、所述驱动单元接收数据处理单元的指令，在有列车通过时，驱动增强机构喷射水幕。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、本发明提供了一种主动型增强式高铁沿线噪声防护装置，能够在屏体上方形成高密度水幕，水幕可隔断声波的传播，等同于增加隔声体高度，提高了降噪效果。同时，水幕为柔性体，当列车高速通过带动周边空气流动时，虽然水幕两侧空气流速不同，但是水幕可以通过改变自身形状实现两侧气压相等，减弱气动作用对列车行驶阻力及稳定性的影响，以及交变作用力对声屏障安全性的影响。

15、所述的控制系统采用主动控制算法，能够实时处理环境噪声信号，并将主动控制原理与出水模块构造流体防护装置这一方式相结合，有别于传统声屏障的被动降噪方法，能够根据环境声压信号调节水幕高度，实现自主降噪。

16、所述的增强系统除了应用于新开发建设声屏障之外，也可用于对原有声屏障的改造，系统大部分部件埋设在地面以下，不占用地面空间。

技术特征：

1.一种主动型增强式高铁沿线噪声防护装置，包括屏体(1)、增强系统(2)、控制系统(3)、安装立柱(4)，其特征在于：控制系统(3)可监测环境噪声信号，并根据噪声值大小控制增强系统(2)在屏体(1)上方形成高密度水幕，该水幕具有隔声能力。

2.根据权利要求1所述的一种主动型增强式高铁沿线噪声防护装置，其特征在于：屏体(1)包含前屏体(11)及后屏体(12)，前屏体(11)与后屏体(12)之间具有孔隙。

3.根据权利要求1所述的一种主动型增强式高铁沿线噪声防护装置，其特征在于：增强系统(2)中的水箱(21)、水泵(22)、出水管道(23)、分流装置(24)均安装于地面以下。

4.根据权利要求1所述的一种主动型增强式高铁沿线噪声防护装置，其特征在于：分流管道(25)位于前屏体(11)和后屏体(12)之间的孔隙中，水幕喷头(28)安装于分流管道(25)末端，略高于屏体(1)顶端。

5.根据权利要求1所述的一种主动型增强式高铁沿线噪声防护装置，其特征在于：相邻水幕喷头的间距小于5mm。

6.根据权利要求1所述的一种主动型增强式高铁沿线噪声防护装置，其特征在于：锥形回流槽(26)安装于地下，上表面具有镂空盖板(261)，盖板(261)与地面相平，镂空缝隙宽度小于1cm，锥形回流槽(26)底部具有滤网(262)，底部开口处与回流管道(27)相连接。

7.根据权利要求1所述的一种主动型增强式高铁沿线噪声防护装置，其特征在于：控制系统(3)中声压传感器(31)位于装置的两端，距离装置端部100～200m。

技术总结本发明涉及一种主动型增强式高铁沿线噪声防护装置，其主要包括屏体、增强系统以及控制系统。所述屏体为隔声基体，屏体为分体式，包含前屏体和后屏体，中间具有孔隙。增强系统包含水箱、水泵、分流管道等结构，水箱、水泵等位于地面以下，分流管道安装于屏体中间，可在屏体上方喷射高密度水幕，形成上方噪声防护体，该防护体具有一定的隔声能力，且为柔性体，可通过改变自身形状实现两侧气压调节。控制系统包含传声器，数据处理单元，驱动单元，可自主检测环境噪声信号，控制增强系统实时开闭。该种噪声防护装置应用于高铁沿线噪声治理时，可在获得良好降噪效果的同时，降低列车运行过程中受到的气动阻力。技术研发人员：王艳鹏,常智博,陈国强,谢迁迁,李县法,刘家豪,陈水生受保护的技术使用者：河南理工大学技术研发日：技术公布日：2024/5/27