用于卷包车间除尘系统离心通风机阵列的主动降噪装置

本实用新型涉及一种降噪装置，特别涉及一种用于卷包车间除尘系统离心通风机阵列的主动降噪装置。

背景技术：

在卷烟生产流程中，与制丝车间和动力车间相比，卷包车间的噪声较大。在卷包车间，离心风机承担着烟丝气动输送及车间除尘的任务，是不可或缺的动力设备。一般而言，卷包车间噪声包括电机转动噪声、风扇叶轮噪声、压力除尘器周期性脉冲噪声以及气流在弯管处的冲击噪声等，此外由于离心风机多台布设，噪声声场叠加，会导致噪音声压大幅度升高。工作人员长时期暴露在高声压噪声环境下，可能会对其身体、心理健康产生严重影响。

在国内的工程应用中，一些卷包车间在顶部或是车间四周墙面布设吸声材料，如长沙卷烟厂采用钛科丝吸声板，杭州卷烟厂采用内衬吸音纸而外压多孔板的乐斯龙金属铝扣板。目前，很多专家学者在通风机降噪的问题上提出了很多方法，其中，针对轴流式通风机，陈庆光和李晓凯采用后缘锯齿状加前缘圆齿状叶片仿生结构，最终研究出了具有显著降噪效果的新型通风机本机；针对叶片尾流区的降噪，利用阻性消声器与吸声材料技术，王广夫等得到被动降噪极限值。针对蜗壳的气动噪声，朱志能等发现在蜗壳内壁增加穿孔板和隔音棉，并在进风口增加消声器，能有效的降低风机噪声。最近，张任强等提出了一种卷烟厂除尘房阵列风机多点主动降噪装置；但是，尚存在装置结构灵活性和数据处理能力差、没有统一的系统进行全局控制且未解决声场叠加区的问题。截止目前为止，上述的方法或者装置，均不能解决卷烟厂多台离心通风机声场叠加问题。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、降噪效果好的用于卷包车间除尘系统离心通风机阵列的主动降噪装置。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种用于卷包车间除尘系统离心通风机阵列的主动降噪装置，包括物联设备管理平台、设置在通风机阵列的各通风机附近以及声场叠加区的降噪机构，所述降噪机构包括参考麦克风、误差麦克风、扬声器、无线数据处理物联终端、物联设备管理平台，所述参考麦克风放置在通风机进风口或声场叠加区一侧，误差麦克风、扬声器与参考麦克风相对设置在通风机或声场叠加区另一侧，参考麦克风、误差麦克风、扬声器均通过无线数据处理物联终端与物联设备管理平台相连。

上述用于卷包车间除尘系统离心通风机阵列的主动降噪装置，通风机阵列中若两个通风机的测点声源由于相位相同，声压叠加，造成中间区域测点处声压级增加，此中间区域为声场叠加区。

上述用于卷包车间除尘系统离心通风机阵列的主动降噪装置，所述无线数据处理物联终端包括噪声采集模块、次级噪声发出模块和信息传输模块ⅰ，所述噪声采集模块的输入端与参考麦克风、误差麦克风相连，噪声采集模块的输出端与信息传输模块ⅰ相连，信息传输模块ⅰ与物联设备管理平台进行无线通讯，次级噪声发出模块的输入端与信息传输模块ⅰ相连，次级噪声发出模块的输出端与扬声器相连；参考麦克风采集的原始噪声信号、误差麦克风采集的误差残余信号送入噪声采集模块，在噪声采集模块中经放大、滤波、模数转换后经信息传输模块ⅰ送入物联设备管理平台，物联设备管理平台发出的信号经信息传输模块ⅰ送入次级噪声发出模块，在次级噪声发出模块中经数模转换、滤波、放大后送入扬声器。

上述用于卷包车间除尘系统离心通风机阵列的主动降噪装置，所述噪声采集模块包括第一功率放大器、抗混叠滤波器、模数转换器，第一功率放大器的输入端与参考麦克风的输出端、误差麦克风的输出端相连，第一功率放大器的输出端与抗混叠滤波器的输入端相连，抗混叠滤波器的输出端与模数转换器的输入端相连，模数转换器的输出端与信息传输模块ⅰ相连。

上述用于卷包车间除尘系统离心通风机阵列的主动降噪装置，所述次级噪声发出模块包括数模转换器、重构滤波器、第二功率放大器，数模转换器的输入端与信息传输模块ⅰ相连，数模转换器的输出端与重构滤波器的输入端相连，重构滤波器的输出端与第二功率放大器的输入端相连，第二功率放大器的输出端与扬声器相连。

上述用于卷包车间除尘系统离心通风机阵列的主动降噪装置，所述物联设备管理平台包括信息传输模块ⅱ和dsp控制模块，dsp控制模块与信息传输模块ⅱ相连，通过信息传输模块ⅱ接收无线数据处理物联终端发送的原始噪声信号、误差残余信号，同时dsp控制模块通过跟踪误差残余信号时变特征，更正dsp控制模块中的自适应滤波器参数，获得期望响应，从而消除次级通道的影响。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型包括物联设备管理平台、设置在通风机阵列的各通风机附近以及声场叠加区的降噪机构，在使用过程中，对每一个通风机以及叠加声场区都进行了主动降噪处理，而物联设备管理平台对噪声信息进行统一处理，提高了次级噪声和初级噪声的拟合程度，能大幅度降低通风机周围以及叠加声场区的声压等级，改善整个卷包车间的声音环境。

2、本实用新型除了能更有效地处理车间整体噪声和实时监控运行状态外，其物联平台还具有扩展性，与车间其它设备进行物联，提高车间智能化水平。

3、本实用新型采用的结构简单，稳定性高；方便拆卸调整，装置灵活性高，不影响后续的车间升级改造等。

附图说明

图1为本实用新型的位置分布示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为本实用新型的电路结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1、图2所示，一种用于卷包车间除尘系统离心通风机阵列的主动降噪装置，包括物联设备管理平台1、设置在通风机阵列的各通风机4附近以及声场叠加区的降噪机构，所述降噪机构包括参考麦克风3、误差麦克风6、扬声器5、无线数据处理物联终端2、物联设备管理平台1，所述参考麦克风3放置在通风机4进风口或声场叠加区7一侧，误差麦克风6、扬声器5与参考麦克风3相对设置在通风机4或声场叠加区7另一侧，参考麦克风3、误差麦克风6、扬声器5均通过无线数据处理物联终端2与物联设备管理平台1相连，图2中无线数据处理物联终端2与物联设备管理平台1连接方式为无线连接8。

如图1所示，卷包车间的声场叠加区7的确定，需要根据通风机位置对噪声进行布点测量，若是两个测点声源由于相位相反，声压抵消，造成中间区域测点处声压级降低，此区域不需要安装主动降噪装置；若是两个通风机的测点声源由于相位相同，声压叠加，造成中间区域测点处声压级增加，此区域为声场叠加区7，图1中圆圈为测点位置，需要安装主动降噪装置。

如图3所示，①与②表示物联设备之间进行信息交换；所述无线数据处理物联终端2包括噪声采集模块、次级噪声发出模块和信息传输模块ⅰ，所述噪声采集模块的输入端与参考麦克风3、误差麦克风6相连，噪声采集模块的输出端与信息传输模块ⅰ相连，信息传输模块ⅰ与物联设备管理平台1进行无线通讯，次级噪声发出模块的输入端与信息传输模块ⅰ相连，次级噪声发出模块的输出端与扬声器5相连；参考麦克风3采集的原始噪声信号、误差麦克风6采集的误差残余信号送入噪声采集模块，在噪声采集模块中经放大、滤波、模数转换后经信息传输模块ⅰ送入物联设备管理平台1，物联设备管理平台1发出的信号经信息传输模块ⅰ送入次级噪声发出模块，在次级噪声发出模块中经数模转换、滤波、放大后送入扬声器5。

所述噪声采集模块包括第一功率放大器、抗混叠滤波器、模数转换器，第一功率放大器的输入端与参考麦克风3的输出端、误差麦克风6的输出端相连，第一功率放大器的输出端与抗混叠滤波器的输入端相连，抗混叠滤波器的输出端与模数转换器的输入端相连，模数转换器的输出端与信息传输模块ⅰ相连。

所述次级噪声发出模块包括数模转换器、重构滤波器、第二功率放大器，数模转换器的输入端与信息传输模块ⅰ相连，数模转换器的输出端与重构滤波器的输入端相连，重构滤波器的输出端与第二功率放大器的输入端相连，第二功率放大器的输出端与扬声器5相连。抗混叠滤波器与重构滤波器均为低通滤波器。

所述物联设备管理平台1包括信息传输模块ⅱ和dsp控制模块，dsp控制模块与信息传输模块ⅱ相连，通过信息传输模块ⅱ接收无线数据处理物联终端2发送的原始噪声信号、误差残余信号，dsp控制模块跟踪误差残余信号时变特征，并更正其控制模块中的自适应滤波器参数，输出与原始噪声信号等幅反相的噪声信号至无线数据处理物联终端2。

本实用新型的工作原理为：参考麦克风3采集原始噪声信号、误差麦克风6采集的误差残余信号并将信号送入噪声采集模块，噪声采集模块开始工作，在噪声采集模块中，第一功率放大器、抗混叠滤波器、模数转换器依次对信号进行放大、滤波、模数转换为数字信号后经信息传输模块ⅰ、信息传输模块ⅱ送入物联设备管理平台1的dsp控制模块，dsp控制模块根据原始噪声信号输出与原始噪声信号等幅反相的噪声信号，然后经信息传输模块ⅱ、信息传输模块ⅰ送入次级噪声发出模块，次级噪声发出模块开始工作，数模转换器、重构滤波器、第二功率放大器依次对与原始噪声信号等幅反相的噪声信号进行数模转换为模拟信号、滤波、放大后送入扬声器5，由扬声器5释放次级噪声，从而降低声压等级；同时dsp控制模块通过跟踪误差残余信号时变特征，更正dsp控制模块中的自适应滤波器参数，获得期望响应，从而消除次级通道的影响。