1. 研究目的与意义及国内外研究现状

随着我国在经济建设方面投入的不断增多，交通运输的压力不断变大，同时引发的各种交通问题也日益突出，而铁路运输以其容量大、消耗少、安全可靠等特点，成为了运输首选的交通方式，但是铁路行驶伴随而生的噪声与振动问题也随之显现，这类问题对铁路沿线的住宅区和相关工作人员等都造成了不可忽略的负面影响。这类的噪声和振动问题早已成为国际上公认的一类环境危害。而且我们国家现在对环境问题的治理已经越发重视，其中自然也包括了环境噪声与振动的相关问题，并先后出台了一系列的法律法规，还慢慢的制定出了一套关于环境噪声与振动的标准。这些也从侧面体现了现在这类问题的严峻性。为此，如果要缓解现在面临的相关情况，就需要找到有效的应对方法，需要尝试做各种研究。如果通过相应的研究就能找到合理的解决方法，那将具有重大意义，这不仅仅是可以解决一些问题这么简单，还是这方面研究内容的一次更新，会推动更多的其它相关研究的进展，使我们社会得到进一步发展。

国内外研究现状

关于铁路交通造成的环境振动及噪声问题，在国际上已有许多相关的研究。例如morihara et al.的研究是对铁路与道路交通噪声之间的响应关系进行比较，并详细探讨了距离与噪声的关系以及彼此间作用关系。ohrstrom的研究则是对铁路交通的振动及噪声暴露效应作进一步研究，比较有无振动所引发的各种不同结果之间的差距。 fitzgerald等人的研究则主要是描述城市铁路噪声控制与量测的发展前景与已得成果。相似的研究还有许许多多，这些都是不可多得的研究成果。

再来对比国内的状况，由于目前相关噪声和振动的污染问题也越来越严重，所以我国对噪声和振动的测量分析这方面也有一定的重视，噪声振动相关的测量和分析技术已经有了很大提高，相关的设备也能投入到正常的生产，最重要的研究和开发工作也不曾落后，但仍有一些问题在技术上不够成熟，需进一步研究的问题仍然很多。现在国外的一些发达国家比如美国，日本等已经制定有一套完整的噪声和振动自动监测的规范体系,而我国在这方面的相关技术还不够成熟，不过国内对这方面进行研究探索的人也越来越多，例如秦勤等人对环境噪声自动监测系统做了相关研究，还有其它类似的研究，都得到了不错的成果。就现在国内的相关情况来看，在噪声与振动相关行业生产的仪器设备在功能方面与国外相比有差距，但不是很大，基本的应用也没什么问题，可是从外观，寿命，体积上来比还是有不小差距的。要解决这些问题，就要进一步提高产品质量，加强质量管理，提高加工设备精度等环节。而且许多相关设备仍然还有价格昂贵和操作复杂等问题，各方面都还有较大的发展空间，需要我们不断的进步。

2. 研究的基本内容

本次设计选择了一个关于铁路沿线的噪声和振动的远程测量的研究课题，并以此为基础进行了相关的讨论实践，以得出一个有用的结果。既然现在噪声和振动带来的问题已经不容忽视，那我们就要想出解决这些问题的有效方法，并进行相关研究。所以本次设计将研究目标放到了对噪声和振动的远程测量分析这一方面，而且远程测量功能同时还可以确保研究过程的安全性。在查找了许多的相关资料和学习讨论之后，本文提出了一种以单片机为控制核心的噪声和振动的远程测量分析方法，使用适合的传感器作为检测来获取铁路沿线的噪声和振动信号，再经过一定的数据转换处理后送入单片机，再通过RS485串行总线技术设置了数据的远程传输功能，完成整个的远程测量功能。该设计实现简单，成本低，能满足一般的工作需要，可应用于需要对环境噪声和振动进行较简单的测量分析的场合。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：在查找学习相关资料后，确定了系统的总体设计方案。这个方案设计的系统主要由微控制器、传感器模块、信号放大模块、ad转换模块、通信模块、显示模块和电源模块组成。微控制器为系统的控制核心，具体为stc89c52rc单片机；传感器模块用于采集噪声和振动信号，分别使用了噪声传感器和振动传感器；信号放大模块和ad转换模块用于处理传感器收集到的信号；通信模块用于数据通信，通信协议遵从rs485串行通信协议，通信芯片为max485；显示模块用于显示结果，显示器为1602液晶显示器；电源模块使用的是usb供电，为整个系统正常工作提供电源。之后的工作将根据该方案逐步进行，最终完成整个设计。

进度安排：3月10日到3月25日 根据设计题目查找相关文献资料，并熟悉这些资料的内容，然后进行理论设计并确定最初的设计框架。

4. 参考文献

[1]孙育才,孙华芳.mcs-51系列单片机及其应用[m].南京:东南大学出版社,2012:10-30..

[2]赵玫,周海亭.机械振动与噪声学[m].北京:科学出版社,2004：20-50.

[3]秦勤,张斌,段传波,柳至和. 环境噪声自动监测系统研究进展[j]. 中国环境监测,2007,06:38-41.