一种变电站移动式智能噪声连续采集系统的制作方法

本发明涉及噪声治理技术，尤其涉及一种变电站移动式智能噪声连续采集系统。

背景技术：

变电站作为城市环境的主要噪声污染源，变电站辐射噪声引起的局面投诉越来越频繁，新的环保法规的修订迫使国家电网更加注重变电站噪声的治理效果，对于变电站辐射噪声超标，国家环保执法部分也将会征收噪声税。目前很大一部分变电站在进行噪声控制和治理措施之后，没有达到预期效果，仍出现变电站噪声超标的情况。原因在于现有的变电站环境噪声测试方法对变电站辐射噪声规律认识不足，以至于制定噪声治理方案和开展噪声治理工程，使得实际的噪声治理效果不如预期。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有噪声测量技术至少存在以下问题：(1)治理前的声学测试点仅能选取有限个点，往往难以覆盖需要治理的空间，依据局部测点提出的治理措施显得随意、粗糙，且精度低；(2)测试时间受运行工况和环境条件影响，测试时间的选择上，通常根据工程实施的时间进度来安排，而很少关注变电站运行工况和环境条件对测试结果的影响，实际上变电站场域声压分布受用电负荷、季节天气和周边其他随机声源等因素影响较大；(3)噪声的传递路径判断不准确，变电站的噪声治理中，通常通过在噪声传播的主要传递路径上采取一定的噪声治理措施进行噪声治理，而对传递路径的判断也是根据场域内有限点的测量，这种局部的有限点的测试评估方法，非常容易漏掉主要的传递路径，造成噪声治理方案的不完善，治理措施的缺失等，使得最终治理工程完成后，治理效果不明显的状况。

变电站声学仿真是噪声治理中经常使用的方法，在变电站的声学仿真中，重要的数据是变电站场域的声源强度模型；实际的变电站进行声学仿真时，仿真中采用的声源模型强度的确定也是依据现场的实际测量，而变电站声场随运行工况和环境影响因素变化的非稳定性特点导致声源模型强度只反映了当时的测试结果，仿真结论只适合于当时的测试状态，而变电站辐射噪声声场随着运行工况和环境影响因素的变化而动态变化的非稳态性，决定了变电站时空全域噪声全时段全工况下开展连续噪声的测量是十分必要的。建立变电站噪声源设备在不同工况条件下的声学模型数据库，能够使得变电站的声学仿真结果更加逼近真实情况。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种变电站移动式智能噪声连续采集系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种变电站移动式智能噪声连续采集系统，包括：移动机器人，所述移动机器人上设有由多个传声器组成的声学测试装置和视频监控装置；

声学测量模块，用于通过声学测试装置采集噪声时域数据；

视频监控模块，用于通过视频监控装置实时记录测量噪声信号时相对应的噪声设备；

测量控制模块，用于控制移动机器人按照变电站设备分布状况设定的路线和设定的时间来行走，并在运行轨迹的设定测点处按照设定的停留时间对变电站进行噪声采集最终完成对变电站连续的噪声测量；

测量数据分析模块，用于对所有测点的声学数据和对应视频中提取变电站内设备的各种信息对应的特征量，所述特征量包括声压级、声功率级以及声强级；根据特征量生成测试数据报告，噪声声源源强显示图，并绘制变电站声场分布云图。

按上述方案，所述声学测试装置选用mems传声器，多个传声器组成的传声器阵列设置为球形阵列。

按上述方案，所述测量数据分析模块，具体为：

根据测试路线以及设定测点处对应的噪声测量值，得出噪声设备选定测点处的噪声测量值包括声压级、声功率级数据加以分析处理后形成测试数据报告；根据变电站内主要噪声源的声功率级测试所得的数据，对应噪声设备的相应的测点位置的路线图得出噪声设备的声源源强显示图；结合视频监控模块获得的噪声设备图片，根据变电站的测试数据，以及声源源强显示，将数据与实际测点场景图片进行拟合，得出显示噪声声压分布的云图。

本发明产生的有益效果是：

1、本发明系统可以在任意时间和工况下按照既定路线下行走，并在指定点处进行测量，改善了传统的有限点测量，以及测量时间受受工况和环境限制；

2、声学测量装置中的传声器阵列可以形成各种形式的声阵列系统，对各种方位，不同距离的设备噪声进行识别和定位，减少了人工的工作量；

3、移动机器人与声学测量装置以及视频监控装置是一体化安装，在既定的规则正常运行后，不需要太多的人工干预，人工只需要在使用终端调取所测试的数据并分析其结果，对于有问题的地方重点关注。

4、移动式智能噪声连续采集系统从长期的监测中，如果发现噪声的发生位置发生了变化，则有可能预示着非正常工况的发生，能通过软件分析系统的“视觉”方式实时显示非正确区域，为人工提前介入故障确定和维修，为避免重大恶性事故提供基础。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种变电站移动式智能噪声连续采集系统，包括：移动机器人，移动机器人上设有由多个传声器组成的声学测试装置和视频监控装置；

声学测量装置和视频监控装置主要包括传声器阵列、传声器阵列支架、摄像头，传声器选用mems传声器，传声器阵列设置为球形阵列，摄像头采用高清摄像头。

还包括：

声学测量模块，用于通过声学测试装置采集噪声时域数据；

视频监控模块，用于通过视频监控装置实时记录测量噪声信号时相对应的噪声设备；

测量控制模块，用于控制移动机器人按照变电站设备分布状况设定的路线和设定的时间循环行走，并在运行轨迹的设定测点处对变电站进行连续噪声测量；

测量数据分析模块，用于对所有测点的声学数据中提取变电站内设备的各种信息对应的特征量，特征量是变电站主噪声源设备以及接收点的噪声测量值，主要包括声压级、声功率级以及声强级等。根据测试路线以及设定测点处对应的噪声测量值，得出噪声设备选定测点处的噪声测量值如声压级、声功率级等数据加以分析处理后形成测试数据报告；根据变电站内变压器等主要噪声源的声功率级测试所得的数据，对应噪声设备的相应的测点位置的路线图得出噪声设备的声源源强显示图；结合视频监控模块，对变电站进行的噪声设备进行图片拍摄，根据变电站的测试数据，以及声源源强显示，通过软件程序将数据与实际测点场景图片进行拟合，得出显示噪声声压分布的云图。

根据特征量生成测试数据报告，噪声声源源强显示，绘制变电站声场分布云图。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

技术特征：

1.一种变电站移动式智能噪声连续采集系统，包括：移动机器人，所述移动机器人上设有由多个传声器组成的声学测试装置和视频监控装置；其特征在于，该系统包括：

声学测量模块，用于通过声学测试装置采集噪声时域数据；

视频监控模块，用于通过视频监控装置实时记录测量噪声信号时相对应的噪声设备；

测量控制模块，用于控制移动机器人按照变电站设备分布状况设定的路线和设定的时间来行走，并在运行轨迹的设定测点处按照设定的停留时间对变电站进行噪声采集最终完成对变电站连续的噪声测量；

测量数据分析模块，用于对所有测点的声学数据和对应视频中提取变电站内设备的各种信息对应的特征量，所述特征量包括声压级、声功率级以及声强级；根据特征量生成测试数据报告，噪声声源源强显示图，并绘制变电站声场分布云图。

2.根据权利要求1所述的变电站移动式智能噪声连续采集系统，其特征在于，所述声学测试装置选用mems传声器，多个传声器组成的传声器阵列设置为球形阵列。

3.根据权利要求1所述的变电站移动式智能噪声连续采集系统，其特征在于，所述测量数据分析模块，具体为：

根据测试路线以及设定测点处对应的噪声测量值，得出噪声设备选定测点处的噪声测量值包括声压级、声功率级数据加以分析处理后形成测试数据报告；

根据变电站内主要噪声源的声功率级测试所得的数据，对应噪声设备的相应的测点位置的路线图得出噪声设备的声源源强显示图；结合视频监控模块获得的噪声设备图片，根据变电站的测试数据，以及声源源强显示，将数据与实际测点场景图片进行拟合，得出显示噪声声压分布的云图。

技术总结
本发明公开了一种变电站移动式智能噪声连续采集系统，包括：声学测量模块，用于通过声学测试装置采集噪声时域数据；视频监控模块，用于通过视频监控装置实时记录测量噪声信号时相对应的噪声设备；测量控制模块，用于控制移动机器人按照变电站设备分布状况设定的路线和设定的时间来行走，完成对变电站连续的噪声测量；测量数据分析模块，用于对所有测点的声学数据和对应视频中提取变电站内设备的各种信息对应的特征量，根据特征量生成测试数据报告，噪声声源源强显示图，并绘制变电站声场分布云图。本发明实现噪声监测的自动化和智能化，有效改善了变电站噪声测量的有限点测量，测量时间受天气和运行工况限制以及噪声传递路径判断不准确等问题。

技术研发人员：章林柯;吕玲;王利;石英;张冠军;胡甫才
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：2019.08.23
技术公布日：2019.11.19