一种耦合前馈主动噪声控制系统的制作方法

本发明涉及噪声处理技术领域，具体涉及一种耦合前馈主动噪声控制系统。

背景技术：

当变压器由于使用达到一定年限，导致变压器老化，发出噪音，变压器所产生的噪声广泛影响住宅小区、商业中心、车站、机场、厂矿、企业、医院、学校等场所。随着人们环境意识的提高和环保部门对各类噪声的限制，特别是由于城市的不断扩大和城区电网改造的需求，一些配电室有时就要建于商业区和居民区内，于是变压器噪声问题就变的十分突出了。变压器的噪声不但污染环境，危害人类身体健康，甚至影响设备正常运行。因此需要对配电室的噪声进行消除。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种耦合前馈主动噪声控制系统，安装简便，对噪声源设备及其运行现场无任何特殊要求，且与装设隔声壁等降噪措施相比，成本低。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：一种耦合前馈主动噪声控制系统，其特点是，用于配电室的噪声抑制，所述的配电室的四面中三面为墙体，一面为散热铁门，所述的配电室中安装有变压器，所述的耦合前馈主动噪声控制系统包含一用于采集变压器噪声信号的噪声监控设备，一用于输出抑制变压器噪声信号的噪声抑制设备，还包含一控制主机，所述的控制主机分别与所述的噪声监控设备及噪声抑制设备连接，其中，所述的噪声监控设备及控制主机设置在散热铁门的一侧；所述的噪声抑制设备为可移动式，并且设置在所述的散热铁门与变压器之间。

所述的噪声监控设备包含初级传声器及若干个误差传声器，所述的初级传声器靠近所述的变压器，所述的若干个误差传声器均匀分布在所述的变压器的外侧。

所述的噪声抑制设备包含若干个均匀分布在所述的噪声监控设备外侧的控制源。

所述的控制源的数量与所述的误差传声器的数量相对应。

所述的耦合前馈主动噪声控制系统还包含前置功率放大器，所述的噪声监控设备、控制主机分别与前置功率放大器相连接。

所述的耦合前馈主动噪声控制系统还包含一环境噪音监测器，所述的环境噪音监测器与所述的前置功率放大器连接。

所述的耦合前馈主动噪声控制系统还包括后置功率放大器，所述的噪声抑制设备、控制主机分别与后置功率放大器相连接。

所述的控制主机包括依次相连接的初始信号采集器、信号存储器、信号相位分析器、次级信号生成器、信号输出器，所述初始信号采集器与前置功率放大器连接，所述信号输出器与后置功率放大器连接。

所述的控制主机还包含一人机交互装置，所述的人机交互装置与所述的信号存储器连接，用于接收输入指令及显示噪声信息。

所述的人机交互装置为一液晶显示屏。

本发明一种耦合前馈主动噪声控制系统与现有技术相比具有以下优点：体积小，重量轻，安装灵活，噪声抑制设备安装形式设计为可移动式，其声频测量范围覆盖了人耳所能听到的全部频率，监测的声压范围满足国家噪声管理标准中的要求；噪声监控设备的初级传声器采集到初级噪声信号、误差传声器采集到的误差噪声信号、环境噪音监测器采集到的环境噪音信号，分别利用前置功率放大器放大后送到控制主机中，控制主机进行分析识别，得到变压器产生的噪声信号，并进行存储，以及产生次级抑制声源信号，将次级抑制信号通过后置功率放大器放大由信号输出器输出给控制源，通过次级抑制声源信号产生与初始噪音生源的声波大小(幅值)相等，相位相反的声波辐射，将初级噪音声源给抵消，上述结构的耦合前馈主动噪声控制系统，可以在很大程度上消除变压器噪音，改善变压器附近居民的生活环境，能够准确识别变压器噪音，提高了系统的变压器噪音抑制的准确性。

附图说明

图1为本发明一种耦合前馈主动噪声控制系统的整体结构示意图；

图2为控制主机的整体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

如图1所示，一种耦合前馈主动噪声控制系统，用于配电室的噪声抑制，所述的配电室的四面中三面为墙体，一面为散热铁门，所述的配电室中安装有变压器(噪声源)，所述的耦合前馈主动噪声控制系统包含一用于采集变压器噪声信号的噪声监控设备，一用于输出抑制变压器噪声信号的噪声抑制设备，还包含一控制主机100，所述的控制主机分别与所述的噪声监控设备及噪声抑制设备连接，其中，所述的噪声监控设备及控制主机100设置在散热铁门的一侧；所述的噪声抑制设备为可移动式，并且设置在所述的散热铁门与变压器之间。

在本实施例中，所述的噪声监控设备包含初级传声器201及若干个误差传声器202，所述的初级传声器201靠近所述的变压器，所述的若干个误差传声器202均匀分布在所述的变压器的外侧；较佳地，传声器为麦克风。传声器包括依次连接的噪声传感器、声级校准器、信号调理器、DSP处理器、网络通讯器。

在本实施例中，所述的噪声抑制设备包含若干个均匀分布在所述的噪声监控设备外侧的控制源301，较佳地，控制源为扬声器；优选地，所述的控制源301的数量与所述的误差传声器202的数量相对应。

在本实施例中，耦合前馈主动噪声控制系统还包含前置功率放大器400，所述的噪声监控设备、控制主机100分别与前置功率放大器400相连接。

在本实施例中，耦合前馈主动噪声控制系统还包含一环境噪音监测器500，所述的环境噪音监测器与所述的前置功率放大器400连接。

在本实施例中，耦合前馈主动噪声控制系统还包括后置功率放大器600，所述的噪声抑制设备、控制主机100分别与后置功率放大器600相连接。

在本实施例中，所述的控制主机100包括依次相连接的初始信号采集器101、信号存储器102、信号相位分析器103、次级信号生成器104、信号输出器105，所述初始信号采集器101与前置功率放大器400连接，所述信号输出器105与后置功率放大器600连接；较佳地，所述的控制主机100还包含一人机交互装置106，所述的人机交互装置106与所述的信号存储器102连接，用于接收输入指令及显示噪声信息；优选地，所述的人机交互装置106为一液晶显示屏。

变压器发出的噪声为电磁噪声属于机械性噪声，它是交变磁场对铁芯及线圈产生周期性交变作用力引起的振动产生的，振动的铁芯(矽钢板)线圈向外辐射噪声，其主频取决于交流电频率，但是由于通电变压器内，导线、铁芯内部的涡流作用下，其辐射出来的噪声远比单一频率震动产生的噪声复杂多了。

配电室中变压器产生的噪声主要是由散热铁门的散热条中传播至居民楼。故将噪声抑制设备设置在散热铁门的后面，即位于散热铁门与变压器之间，并且噪声抑制设备为可移动式，方便电力公司人员对电力设备进行日常维护检修，并且可以存储历史数据及显示实时的数据。

变压器噪声是一种声波，对其进行抑制的原理是：根据两列声波相消干涉或声辐射抑制的原理，在上游布置的前置传声器拾取噪声信号，经电信号处理馈送给下游的次级声源，调整次级声源的输出(大小相等、相位相反)，使得在下游与原噪声信号干涉消弱，从而实现“静区”的目的。该原理控制依据：电信号处理速度远远大于声传播的速度，电信号处理过程可以实现十分精确的反相位声压的控制。

噪声监控设备的初级传声器采集到初级噪声信号、误差传声器采集到的误差噪声信号、环境噪音监测器采集到的环境噪音信号，分别利用前置功率放大器放大后送到控制主机中，控制主机进行分析识别，得到变压器产生的噪声信号，并进行存储，以及产生次级抑制声源信号，将次级抑制信号通过后置功率放大器放大由信号输出器输出给控制源，通过次级抑制声源信号产生与初始噪音生源的声波大小(幅值)相等，相位相反的声波辐射，将初级噪音声源给抵消，上述结构的耦合前馈主动噪声控制系统，可以在很大程度上消除变压器噪音，改善变压器附近居民的生活环境，能够准确识别变压器噪音，提高了系统的变压器噪音抑制的准确性。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。