一种铁路声屏障质量检测方法及系统与流程

本发明属于声屏障质量检测，具体地说是一种铁路声屏障质量检测方法及系统。

背景技术：

1、随着碳达峰、碳中和等概念的日益重要，绿色建设项目获得了广泛的重视。在这样的大背景下，创新设计的混合预制式多孔声屏障，通过利用工业固废技术，不仅降低了对不可再生资源的消耗，还促进了废弃物的再利用，并有效减少了建设和运营阶段的碳排放，展现了环保与技术创新的结合。然而，以往的声屏障检测方法对于这种声屏障的检测存在不足。同时，声屏障通常设置在道路、铁路等交通干线上，其结构安全直接关系到行人和车辆的安全。对声屏障进行质量检测是确保其结构安全、防止意外事故发生的重要措施，质量检测作为技术进步的重要保障，可以帮助及时发现和解决技术问题，推动声屏障技术的不断创新和发展。

2、公布号为cn110618199a的一项中国专利申请公开了一种公路声屏障检测系统和方法，包括：固定装置，声源，吹风装置，淋雨装置、噪声检测器和控制器，在固定装置上安装声屏障，声源模拟车辆接触地面发出的噪声，吹风装置向声屏障吹风，淋雨装置向声屏障喷水；噪声检测器设置在声屏障与声源相反一侧，用于检测声源发出的噪声经过声屏障屏蔽后的噪声量，控制器用于控制声源、吹风装置、淋雨装置的动作和参数，并接收噪声检测器设置的信号。整体可以模拟对于声屏障影响较大的噪声源、天气情况，再通过检测和对比分析，综合判断出声屏障的屏蔽效果。并且可以根据声源与声屏障位置关系判断实际安装中，声屏障的最优的安装高度。

3、上述现有技术中，在模拟的各种复杂环境下，通过对声屏障的屏蔽效果进行检测和对比，判断其声屏障的质量，但是在环境因素影响下，各种采集的数据准确性低，且数据的分析以及比对结果只能反映在特定环境因素下的声屏障质量，无法准确地检测出声屏障自身实际的质量情况。

4、为此，本发明提供了一种铁路声屏障质量检测方法及系统。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铁路声屏障质量检测方法，包括：

3、步骤一：多次采集声屏障的声衰减量数据，得到声屏障的声衰减量数据组，同时，在采集声屏障的声衰减量数据时，采集每组声屏障的声衰减量数据在采集时长内对应的风速数据；

4、步骤二：基于对风速数据进行分析，得到风速异常数据，风速异常数据包括风速异常参数bw；

5、步骤三：将风速异常参数bw与风速异常参数阈值进行比较，根据比较结果对声屏障的声衰减量数据组进行筛选；

6、其中，若风速异常参数bw大于等于风速异常参数阈值，则生成数据不合格信号，并将数据不合格信号对应的声屏障的声衰减量数据在声屏障的声衰减量数据组中进行筛除；

7、若风速异常参数bw小于风速异常参数阈值，则生成数据合格信号，并将数据合格信号对应的声屏障的声衰减量数据在声屏障的声衰减量数据组中进行保留。

8、作为本发明进一步的技术方案为：所述风速异常参数bw的获取方式为：

9、获取采集时长内的风速值，将风速值与风速阈值进行比较，若风速值小于等于风速阈值，则将其标记为正常风速值，若风速值大于风速阈值，则将其标记为异常风速值；

10、在采集时长内，获取异常风速值对应的平均持续时间数据和平均间隔时间数据，其中，平均持续时间数据表示为异常风速值出现的平均持续时间与采集时长之比，平均间隔时间数据表示为异常风速值出现的平均间隔时间与采集时长之比；

11、将异常风速值出现的平均持续时间与采集时长之比标记为bzy；

12、将异常风速值出现的平均间隔时间与采集时长之比标记为bzc；

13、通过公式：获得风速异常参数bw，其中，s1和s2均为预设比例系数，s1取值为1.256，s2取值为1.643。

14、作为本发明进一步的技术方案为：所述平均持续时间数据的获取方式为：

15、获取采集时长内异常风速值每次出现的时间，将异常风速值每次出现的时间进行求和，得到异常风速值出现的总时间，将异常风速值出现的总时间与异常风速值出现的总次数进行比值处理，得到异常风速值出现的平均持续时间，将异常风速值出现的平均持续时间与采集时长进行比值处理，得到异常风速值的平均持续时间数据。

16、作为本发明进一步的技术方案为：所述平均间隔时间数据获取方式为：

17、获取采集时长内每两个相近的异常风速值之间的间隔时间，将所有每两个相近的异常风速值之间的间隔时间进行求和，得到异常风速值的间隔总时间；

18、统计所有异常风速值出现的总次数，将所有异常风速值出现的总次数与1进行差值处理，并将差值取绝对值，得到所有异常风速值之间的间隔总次数；

19、将异常风速值的间隔总时间与异常风速值之间的间隔总次数进行比值处理，得到异常风速值出现的平均间隔时间，将异常风速值出现的平均间隔时间与采集时长进行比值处理，得到异常风速值的平均间隔时间数据。

20、作为本发明进一步的技术方案为：还包括：

21、步骤四：基于筛选后的声屏障的声衰减量数据组，分析得到声衰减量值异常程度参数ft；

22、步骤五：将声衰减量值异常程度参数与声衰减量值异常程度参数进行比较，根据比较结果对筛选后的声屏障的声衰减量数据组再次进行筛选：

23、若声衰减量值异常程度参数ft大于声衰减量值异常程度参数阈值，则生成数据异常信号，则将数据异常信号对应的声衰减量数据在声衰减量数据组中进行筛除；

24、若声衰减量值异常程度参数ft小于等于声衰减量值异常程度参数阈值，则生成数据正常信号，则将数据正常信号对应的声衰减量数据在声衰减量数据组中进行保留。

25、作为本发明进一步的技术方案为：所述声衰减量值异常程度参数ft的获取过程为：

26、获取异常声衰减量值的占比数据，其中，占比数据包括异常声衰减量值的数量占比和偏差占比；

27、将异常声衰减量值的数量占比和偏差占比分别标记为fte和ftx；

28、通过公式：ft＝a1×fte+a2×ftx获得声衰减量值异常程度参数ft，其中a1和a2均为预设比例系数，a1取值为0.62，a2取值为0.65。

29、作为本发明进一步的技术方案为：所述异常声衰减量值的数量占比fte的获取方式为：

30、统计每组声屏障的声衰减量数据中声屏障的声衰减量值的总数量以及异常声衰减量值的数量，将异常声衰减量值的数量与每组声屏障的声衰减量数据中声屏障的声衰减量值的总数量进行比值处理，得到异常声衰减量值的数量占比fte；

31、所述异常声衰减量值的偏差占比ftx的获取方式为：

32、将每个异常声衰减量值分别于声衰减量阈值进行差值处理，并将其差值在取绝对值后进行求和，得到异常声衰减量总值，将异常声衰减量总值与声衰减量阈值进行比值处理，得到异常声衰减量值的偏差占比ftx。

33、作为本发明进一步的技术方案为：包括：

34、步骤六：基于再次筛选后的声屏障的声衰减量数据组，获取声屏障的声衰减量差值参数和声屏障的振动幅度差值参数；

35、步骤七：将声屏障的声衰减量差值参数和声屏障的振动幅度差值参数分别和声屏障的声衰减量差值参数阈值和声屏障的振动幅度差值参数阈值进行对应比较，根据比较结果对其声屏障的质量进行分析；

36、若声屏障的声衰减量差值参数＞声屏障的声衰减量差值参数阈值且声屏障的振动幅度差值参数＞声屏障的振动幅度差值参数阈值，则将声屏障标记为低质量声屏障；

37、若声屏障的声衰减量差值参数＞声屏障的声衰减量差值参数阈值且声屏障的振动幅度差值参数≤声屏障的振动幅度差值参数阈值，则将声屏障标记为中等质量声屏障；

38、若声屏障的声衰减量差值参数≤声屏障的声衰减量差值参数阈值且声屏障的振动幅度差值参数＞声屏障的振动幅度差值参数阈值，则将声屏障标记为中等质量声屏障；

39、若声屏障的声衰减量差值参数≤声屏障的声衰减量差值参数阈值且声屏障的振动幅度差值参数≤声屏障的振动幅度差值参数阈值，则将声屏障标记为较高质量声屏障。

40、作为本发明进一步的技术方案为：所述声屏障的声衰减量差值参数的获取方式为：

41、基于再次筛选后的声屏障的声衰减量数据组，将每组声屏障的声衰减量数据中包含的多个声衰减量值进行求和取均值，得到每组声屏障的声衰减量数据对应的声衰减量均值，将每组声屏障的声衰减量数据对应的声衰减量均值进行求和取均值，得到声屏障的声衰减量均值，将声屏障的声衰减量均值与声屏障的声衰减量阈值进行差值处理，并将其差值取绝对值，得到声屏障的声衰减量差值参数；

42、所述声屏障的振动幅度差值参数的获取方式为：

43、在采集时长内，利用振动测试设备检测声屏障在采集时长内每次振动的幅度以及振动次数，将声屏障在采集时长内每次的振动幅度进行求和，得到声屏障的振动总幅度，将声屏障的振动总幅度与振动次数进行比值处理，得到声屏障的振动幅度均值，将声屏障的振动幅度均值与声屏障的振动幅度阈值进行差值处理，并将其差值取绝对值，得到声屏障的振动幅度差值参数。

44、一种铁路声屏障质量检测系统，该系统包括：

45、采集模块：采集声屏障的声衰减量数据组，同时，在采集声屏障的声衰减量数据时，采集每组声屏障的声衰减量数据在采集时长内对应的风速数据；

46、分析模块：基于对风速数据进行分析，得到风速异常数据，风速异常数据包括风速异常参数bw；

47、筛选模块：将风速异常参数bw与风速异常参数阈值进行比较，根据比较结果对声屏障的声衰减量数据组进行筛选。

48、本发明的有益效果如下：

49、1.本发明所述的一种铁路声屏障质量检测方法及系统，在采集声屏障的声衰减量数据时，采集每组声屏障的声衰减量数据在采集时长内对应的风速数据，基于对风速数据进行分析，得到风速异常数据，风速异常数据包括风速异常参数bw，将风速异常参数bw与风速异常参数阈值进行比较，根据比较结果对声屏障的声衰减量数据组进行筛选，本发明通过对采集的声屏障的声衰减量数据时的环境风速进行分析，将在异常环境风速情况下所采集的声屏障的声衰减量数据进行筛除，保证数据的准确性，防止由于环境因素导致采集的声屏障的声衰减量数据不准确，从而影响对声屏障质量的判断。

50、2.本发明所述的一种铁路声屏障质量检测方法及系统，基于筛选后的声屏障的声衰减量数据组，分析得到声衰减量值异常程度参数，将声衰减量值异常程度参数与声衰减量值异常程度参数进行比较，根据比较结果对筛选后的声屏障的声衰减量数据组再次进行筛选，本发明对筛选后的声屏障的声衰减量数据的异常程度进行分析，判断声屏障的声衰减量数据的准确性，进一步提高数据的精准性。

51、3.本发明所述的一种铁路声屏障质量检测方法及系统，基于再次筛选后的声屏障的声衰减量数据组，获取声屏障的声衰减量差值参数和声屏障的振动幅度差值参数，将声屏障的声衰减量差值参数和振动幅度差值参数分别与阈值进行比较，判断其声屏障的质量，本发明结合了声屏障的声衰减量数据以及声屏障的振动数据对声屏障的质量进行综合评估，提高声屏障质量评估的全面性。