风噪声源的定位方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电网技术领域，特别是涉及风噪声源的定位方法和风噪声源的定位系 统。
【背景技术】
[0002] 电网系统中的输电线路产生的可听噪声，是一种常见的线路对环境的影响，这种 噪声可使人产生烦躁情绪。输电线路产生的可听噪声大体上可以分为两种:一种是由导线 产生电晕放电时所引起的电晕噪声；另一种是由于空气的流体运动所引起，即当风吹在导 线、绝缘子串或是杆塔上时产生的风噪声。
[0003] 随着我国超高压、特高压输电线路的大规模建设，包括输电线路风噪声在内的可 听噪声问题也日趋严重。目前，针对电晕噪声对环境的影响问题已经被广泛的研究，但针对 风噪声对环境的影响问题却没能被足够的重视，特别是针对风噪声源的定位基本没有相关 研究，不利于消除风噪声对周围环境的影响。
【发明内容】
[0004] 基于此，本发明提供一种风噪声源的定位方法及系统，能够对输电线路上风噪声 源的空间位置进行定位。
[0005] 本发明一方面提供风噪声源的定位方法，包括：
[0006] 通过多个传声器分别接收风噪声源引起的声波信号，得到与所述多个传声器对应 的多组声波信号序列；
[0007] 计算各组声波信号序列之间的时延；
[0008] 根据各传声器的空间坐标、所述时延构建所述多个传声器与所述风噪声源之间相 对位置关系的非线性方程组，求解所述非线性方程组得出所述风噪声源的空间位置。
[0009] 本发明另一方面提供风噪声源的定位系统，包括：
[0010] 声波采集模块，用于通过多个传声器分别接收风噪声源引起的声波信号，得到与 所述多个传声器对应的多组声波信号序列；
[0011] 时延计算模块，用于计算各组声波信号序列之间的时延；
[0012] 位置计算模块，用于根据各传声器的空间坐标、所述时延构建所述多个传声器与 所述风噪声源之间相对位置关系的非线性方程组，求解所述非线性方程组得出所述风噪声 源的空间位置。
[0013] 上述技术方案的风噪声源的定位方法及系统，通过多个传声器分别接收风噪声源 引起的声波信号，得到与所述多个传声器对应的多组声波信号序列;计算各组声波信号序 列之间的时延;根据各传声器的空间坐标、所述时延构建所述多个传声器与所述风噪声源 之间相对位置关系的非线性方程组，求解所述非线性方程组得出所述风噪声源的空间位 置。通过本发明能够对输电线路上风噪声源的空间位置进行定位，便于消除风噪声对周围 环境的影响。
【附图说明】
[0014] 图1为一实施例的风噪声源的定位方法的示意性流程图；
[0015] 图2为一实施例的风噪声源的定位方法的原理示意图；
[0016] 图3为一实施例的风噪声源的定位系统的示意性结构图。
【具体实施方式】
[0017] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0018] 本发明提供的实施例包括风噪声源的定位方法实施例，还包括相应的风噪声源的 定位系统实施例。以下分别进行详细说明。
[0019] 图1为一实施例的风噪声源的定位方法的示意性流程图；如图1所示，本实施例的 风噪声源的定位方法包括如下步骤S1至S3,各步骤详述如下：
[0020] S1，通过多个传声器分别接收风噪声源引起的声波信号，得到与所述多个传声器 对应的多组声波信号序列；
[0021] 优选的，如图2所示，可通过四个传声器分别接收风噪声源引起的声波信号。本实 施例中所述四个传声器排列成正方形，且四个传声器的空间高度坐标相等；按正方形边长 方向对四个传声器进行顺序编号(传声器0、传声器1、传声器2和传声器3);相邻编号的传声 器之间的间隔为lm或2m。当存在风噪声源时，声波在空气中传播，通过四个传声器可以分别 接收到对应的声波信号。
[0022]可以理解的是，所述四个传声器的排列方式不局限于正方形，例如还可为长方形、 菱形等。同时，四个传声器也不局限于设置在同一平面(即空间高度坐标也可以不相等）。 [0023]本实施例中，所述四个传声器可分别与声级计连接，利用声级计及波形数据记录 装置可获取各传声器接收到的声波信号，由此可得到与所述四个传声器对应的四组声波信 号序列。
[0024]需要说明的是，本实施例中传声器，是指能够接收空间中传播的声音信号并将其 转换为电信号的能量转换器件。
[0025] S2,计算各组声波信号序列之间的时延；
[0026] 优选的，可利用互相关函数法计算各组声波信号序列之间的时延。若采用N个传声 器同时接收风噪声源引起的声波信号，则至少可得到N-1个时延值。
[0027] 作为一优选实施方式，可采用以下公式计算各组声波信号序列之间的时延：
[0028]
[0029]其中，R12为互相关方程，x(t)为各组声波信号序列，τ为两组组声波信号序列之间 时延。
[0030]例如:例如传声器0(编号为0的传声器)对应的声波信号序列为:0,0,0,0,2,3,2， 1，4,5,6，···（单位为ns)，传声器1(编号为1的传声器)对应的声波信号序列为:0,0,0,0,0， 0,2,3,2，1，4,5,6，一（单位为11 8)，利用互相关函数法可得出这两组声波信号序列之间的时 延为2ns。
[0031] S3,根据各传声器的空间坐标、所述时延构建所述多个传声器与所述风噪声源之 间相对位置关系的非线性方程组，求解所述非线性方程组得出所述风噪声源的空间位置。
[0032] 作为一优选实施方式，本实施例中根据所述四个传声器的空间坐标、所述四个传 声器对应的三个时延可构建非线性方程组：
[0033]
[0034]
[0035]
[0036]其中，（知，￥"，21〇(11 = 0，1，2,3)为各传声器的空间坐标，1"(11=1，2,3)为编号为0 的传声器与编号为η的传声器之间的时延，（Χ,Υ,Ζ)为风噪声源的空间坐标，c为声波在空气 中的传播速度。
[0037]求解所述非线性方程组可以得到风噪声源的空间位置(Χ，Υ，Ζ)。对于求解所述非 线性方程组，可采用迭代法，例如Newton法。在Newton法中，设定一个初始值，通过迭代可以 得到非线性方程的解。
[0038]例如，若四个传声器的空间坐标分别为(0,0，1)、（0，1，1)、（1，1，1)和（1，0，1)，对 应的三个时延分别为1.3339ns、2.7179ns、1.3339ns，则利用Newton法求解对应的非线性方 程组，可以近似得到风噪声源的空间位置为(5,5，10)。
[0039] 通过本实施例的风噪声源的定位方法，能够对输电线路上风噪声源的空间位置进 行定位，便于消除风噪声对周围环境的影响;并且其实现原理简单，便于进行推广应用。
[0040] 需要说明的是，对于前述方法实施例，为了简便描述，将其都表述为一系列的动作 组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本 发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。
[0041] 以下对可用于执行上述风噪声源的定位方法的风噪声源的定位系统实施例进行 说明。为了便于说明，风噪声源的定位系统实施例的结构示意图中，仅仅示出了与本发明实 施例相关的部分，本领域技术人员可以理解，图中示出的装置结构并不构成对装置的限定， 可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
[0042] 图3为本发明一实施例的风噪声源的定位系统的示意性结构图；如图3所示，本实 施例的风噪声源的定位系统包括:声波采集模块310、时延计算模块320以及位置计算模块 330,各模块详述如下：
[0043] 所述声波采集模块310,用于通过多个传声器分别接收风噪声源引起的声波信号， 得到与所述多个传声器对应的多组声波信号序列；
[0044] 优选的，所述声波采集模块310具体