一种全自动智能伸缩的高速公路声屏障及其使用方法

1.本发明涉及一种全自动智能伸缩的高速公路声屏障及其使用方法，属于交通工程设备技术领域。


背景技术：

2.减少高速公路噪音一直是交通领域研究的热点问题。近年来，随着汽车保有量的不断增加，高速公路或高架桥段的噪声越发超标，对高速公路或高架桥附近居民的生活产生了极大的影响。因此，减小高速公路或高架桥段所产生的噪声，改善居民周围生活环境的影响，成为了现阶段亟待解决的问题。
3.目前，为了减少噪音传播，高速公路经过居民生活区域的路段两侧加装将高速公路上汽车噪音削弱吸收的声屏障，如果单一声屏障措施不能达到噪声防治目标时，一般加上隔声窗等组合防护形式，以此缓解高速公路交通噪声的影响。但现有的声屏障结构和高度固定，而高速公路周边环境和驶过车辆大小有很大的差异，当大型车辆驶过时，轮胎和地面摩擦产生巨大的噪音，而部分声屏障高度不足，不能很好的削弱吸收噪音。另外，当声屏障高度过高时，其本身承受风力面积大，当风力超过一定值则可能导致倾覆，对公路车辆和周边居民造成伤害。
4.中国专利文件cn205012242u公开了一种可升降式高速公路声屏障。其包括h型钢立柱、固定隔声板和可提升隔声板；h型钢立柱设在桥梁防撞墙上，其顶部盖有用双头螺丝固定的u型钢扣板；固定隔声板固定在相邻两个h型钢立柱的内侧凹槽中；可提升隔声板固定在相邻两个h型钢立柱的内侧凹槽上部且夹于固定隔声板内部，其顶部不高出于固定隔声板；可提升隔声板两侧设有螺孔，通过双头螺丝能与h型钢立柱上的孔进行连接；固定隔声板和可提升隔声板均由彩钢隔声板制成。该声屏障的升降需要人工进行调节，自动化程度低。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明提供一种全自动智能伸缩的高速公路声屏障，在大车经过时，消音板b升起，可以很好的吸收和减少噪音，自动化和智能化程度高，全程自动化感知，节省人力物力。
6.本发明还提供上述全自动智能伸缩的高速公路声屏障的使用方法。
7.本发明的技术方案如下：
8.一种全自动智能伸缩的高速公路声屏障，包括感知装置、自动伸缩装置、自动消音装置和计算机控制系统，其中，
9.自动伸缩装置包括底座、立柱、吸音板、消音板a、消音板b和液压升降杆，底座靠近道路一侧设置有立柱，立柱之间设置有吸音板，底座另一侧设置有液压升降杆，液压升降杆的固定外壳之间设置有消音板a，液压升降杆的固定外壳外侧设置有滑道，滑道之间滑动设置有消音板b，消音板b顶端连接至液压升降杆的伸缩杆顶端，消音板b随着液压升降杆的伸
缩进行上下运动，立柱与液压升降杆之间设置有自动消音装置，液压升降杆和感知装置均连接有计算机控制系统。
10.优选的，消音板a采用热轧钢板材料，消音板a表面固定有隔音棉，消音板a和隔音棉组合在一起能够进一步提升防噪效果，消音板b采用多孔镀锡材料，多孔能够很好的吸收噪音，达到更好的吸音效果，吸音板采用泡沫轻质材料，发生碰撞时，吸音板同样可以作为防撞栏杆使用。
11.优选的，吸音板上设置有孔洞，孔洞内设置有风扇，风扇连接有风力发电机，风力发电机连接有蓄电池，风力发电机和蓄电池设置于液压升降杆上，通过蓄电池和配电箱内的道路供电为液压升降杆供电，优先使用蓄电池，利用风力发电节约能源，同时根据空气动力学理论，车辆驶过的气流带动风扇转动，可以吸收部分噪音。
12.进一步优选的，孔洞直径与风扇的扇叶旋转直角比值为4:3，该直径比例下风扇的吸音效果和发电效果最佳。
13.优选的，立柱与液压升降杆之间上下两端分别设置有h型钢板，通过h型钢板提高连接强度，保持固定。
14.优选的，自动消音装置包括消音器，消音器选择压缩空气消声器xy-05，消音器并排固定设置于立柱与液压升降杆之间，当吸收到噪音时，消音器产生声音与其对冲，吸收掉大部分噪音。
15.优选的，感知装置包括抱杆、高度传感器、风速传感器，抱杆设置于距离底座400-500m处，抱杆顶端设置有风速传感器，抱杆距离地面1.8m处通过固定架设置有高度传感器，满足检测大车要求，风速传感器安装周围不可有遮挡之物，保证可以获得实时的风力和风速。
16.优选的，底座上设置有条形槽，立柱和液压升降杆通过条形槽固定于底座，底座底部设置有固定杆，通过将固定杆插入地面对装置整体进行固定。
17.上述全自动智能伸缩的高速公路声屏障的使用方法，操作步骤如下：
18.(1)距离居民区500m处安装风速传感器和高度传感器，居民区前500m和后500m范围内的高速公路上相邻安装自动伸缩装置和自动消音装置，当高度传感器检测到大型车辆驶过时，触发风速传感器测量风速；
19.(2)风速传感器检测到风速未超过限定值时，液压升降杆控制消音板b升起，若风速超过限定值，即使高度传感器检测到大型车辆驶过，消音板b也不升起，防止风速过高而导致升起的消音板b发生倾覆损坏；
20.(3)车辆经过声屏障时，车辆驶过产生的气流带动风扇转动，风力发电机产生的电能储存于蓄电池当中；
21.(4)大车驶过时，消音器、吸音板、消音板a和消音板b配合吸收道路上的噪声；
22.(5)十分钟之后若无大车驶过，液压升降杆自动下降，设备处于静默状态。
23.本发明的有益效果在于：
24.1、本发明应用于高速公路和高架经过居民区，有大车经过时，消音板b升起，可以很好的吸收和减少噪音。
25.2、本发明使用风速传感器和高度传感器，作为道路上的感知设备，增加了声屏障的自动化与智能化。
26.3、本发明使用孔洞中风扇，利用小型风力发电机储存电能，可以达到节能环保的效果。
27.4、本发明安装小型消音器，能产生新的声音和噪声对冲，减少道路上的噪音。
28.5、本发明使用液压式升降杆，全程自动化感知控制，节省了人力物力。
29.6、本发明利用消音板a、消音板b、吸音板以及隔音棉，能够很好的阻挡声音的传出，降噪效果良好。
附图说明
30.图1为本发明的结构示意图；
31.图2为本发明的消音器连接结构示意图；
32.图3为本发明的传感器结构示意图；
33.其中：1、底座；2、条形槽；3、固定杆；4、吸音板；5、风扇；6、风力发电机；7、蓄电池；8、配电箱；9、液压升降杆；10、消音板a；11、消音板b；12、隔音棉；13、消音器；14、抱杆；15、风速传感器；16、高度传感器；17、固定架；18、立柱；19、h型钢板；20、销孔；21、计算机终端控制系统。
具体实施方式
34.下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。
35.实施例1：
36.如图1-3所示，本实例提供一种全自动智能伸缩的高速公路声屏障，包括感知装置、自动伸缩装置、自动消音装置和计算机控制系统21，其中，
37.自动伸缩装置包括底座1、立柱18、吸音板4、消音板a10、消音板b11和液压升降杆9，底座1靠近道路一侧设置有立柱18，立柱18之间设置有吸音板4，底座1另一侧设置有液压升降杆9，液压升降杆9的固定外壳之间设置有消音板a10，液压升降杆9的固定外壳外侧设置有滑道，滑道之间滑动设置有消音板b11，消音板b11顶端连接至液压升降杆9的伸缩杆顶端，消音板b11随着液压升降杆9的伸缩进行上下运动，立柱18与液压升降杆9之间设置有自动消音装置，液压升降杆9和感知装置均连接有计算机控制系统21。
38.消音板a10采用热轧钢板材料，消音板a10表面固定有隔音棉12，消音板a和隔音棉组合在一起能够进一步提升防噪效果，消音板b11采用多孔镀锡材料，多孔能够很好的吸收噪音，达到更好的吸音效果，吸音板4采用泡沫轻质材料，发生碰撞时，吸音板同样可以作为防撞栏杆使用。
39.吸音板4上设置有孔洞，孔洞内设置有风扇5，风扇5连接有风力发电机6，风力发电机6连接有蓄电池7，风力发电机6和蓄电池7设置于液压升降杆上，通过蓄电池7和配电箱8内的道路供电为液压升降杆供电，优先使用蓄电池，利用风力发电节约能源，同时根据空气动力学理论，车辆驶过的气流带动风扇转动，可以吸收部分噪音。
40.立柱18与液压升降杆9之间上下两端分别设置有h型钢板19，通过h型钢板19提高连接强度，保持固定。
41.自动消音装置包括消音器13，消音器13选择压缩空气消声器xy-05，消音器13并排固定设置于立柱18与液压升降杆9之间，当吸收到噪音时，消音器产生声音与其对冲，吸收
掉大部分噪音。
42.感知装置包括抱杆14、高度传感器16、风速传感器15，抱杆14设置于距离底座400-500m处，抱杆14顶端设置有风速传感器15，抱杆14距离地面1.8m处通过固定架17设置有高度传感器16，满足检测大车要求，风速传感器安装周围不可有遮挡之物，保证可以获得实时的风力和风速。
43.上述全自动智能伸缩的高速公路声屏障的使用方法，操作步骤如下：
44.(1)距离居民区500m处安装风速传感器15和高度传感器16，居民区前500m和后500m范围内的高速公路上相邻安装自动伸缩装置和自动消音装置，当高度传感器16检测到大型车辆驶过时，触发风速传感器15测量风速；
45.(2)风速传感器15检测到风速未超过限定值时，液压升降杆9控制消音板b11升起，若风速超过限定值，即使高度传感器16检测到大型车辆驶过，消音板b11也不升起，防止风速过高而导致升起的消音板b发生倾覆损坏；
46.(3)车辆经过声屏障时，车辆驶过产生的气流带动风扇5转动，风力发电机6产生的电能储存于蓄电池7当中；
47.(4)大车驶过时，消音器13、吸音板4、消音板a10和消音板b11配合吸收道路上的噪声；
48.(5)十分钟之后若无大车驶过，液压升降杆9自动下降，设备处于静默状态。
49.实施例2：
50.一种全自动智能伸缩的高速公路声屏障，结构如实施例1所述，不同之处在于，孔洞直径与风扇的扇叶旋转直角比值为4:3，该直径比例下风扇的吸音效果和发电效果最佳。
51.实施例3：
52.一种全自动智能伸缩的高速公路声屏障，结构如实施例1所述，不同之处在于，底座1上设置有条形槽2，立柱18和液压升降杆9通过条形槽2固定于底座，底座1底部设置有固定杆3，通过将固定杆3插入地面对装置整体进行固定。