输变电工程噪声静音评价方法及装置与流程

1.本技术涉及噪声静音评价技术领域，尤其涉及输变电工程噪声静音评价方法及装置。


背景技术：

2.某些医院、疗养院、住宅、教育、科研等场所对声环境质量要求较高，因此周围输变电工程的噪声排放需做好管控工作。对于噪声排放主体的输变电工程如何实现静音排放(静音定义：人耳听不到输变电工程噪声的存在)是一个难点，其中关键点是如何评价输变电工程的噪声排放是否满足静音要求。
3.然而，目前尚无输变电工程噪声静音评价方法可供参考。


技术实现要素：

4.本技术提供输变电工程噪声静音评价方法及装置，以解决现有技术中尚无输变电工程噪声静音评价方法可供参考的问题。
5.为解决上述技术问题，本技术提出一种输变电工程噪声静音评价方法，包括：采用相干功率法测量输变电工程运行电力设备声源的噪声排放，获得噪声排放频谱；从噪声排放频谱中选取出第一单频率噪声值，并与相应频率下的环境综合噪声值作对比，若满足预设要求，则判定输变电工程运行电力设备声源的噪声满足静音要求。
6.可选地，采用相干功率法测量输变电工程运行电力设备声源的噪声排放，包括：每个运行电力设备声源的外壳设置有加速度传感器，麦克风设置于受声点，数据采集前端连接加速度传感器与麦克风；通过相干功率分析，获得运行电力设备声源在受声点处的噪声排放频谱。
7.可选地，通过相干功率分析，获得运行电力设备声源在受声点处的噪声排放频谱之前，包括：获得加速度传感器与受声点的距离；若距离超过预设距离，则采用定位装置实现多个数据采集前端同步测量运行电力设备声源的振动信号以及受声点的噪声信号。
8.可选地，采用相干功率法测量输变电工程运行电力设备声源的噪声排放，包括：将加速度传感器悬挂在运行电力设备声源的近场区域；或者，采用麦克风置于运行电力设备声源的近场区域。
9.可选地，还包括：分别测量风机在开启状态和关闭状态下受声点的噪声a声级；若风机在开启状态下的噪声a声级与关闭状态下的噪声a声级之间的第一差值小于预设数值，则判定输变电工程的风机的噪音满足静音要求。
10.可选地，还包括：当运行电力设备声源与风机噪声均满足静音要求时，判定输变电工程满足静音要求。
11.可选地，从噪声排放频谱中选取出第一单频率噪声值，包括：在噪声排放频谱中50hz的前20阶倍频处，提取与环境综合噪声值的差值的绝对值小于或等于2db的单频率噪声值作为第一单频率噪声值。
12.可选地，若满足预设要求，则判定输变电工程运行电力设备声源的噪声满足静音要求，包括：若环境综合噪声值减去第一单频率噪声值的第二差值大于ndb，n的取值范围为[0.5,2]，则判定输变电工程运行电力设备声源的噪声满足静音要求。
[0013]
为解决上述技术问题，本技术提出一种输变电工程噪声静音评价装置，包括：电磁噪声测量模块，用于采用相干功率法测量输变电工程运行电力设备声源的噪声排放，获得噪声排放频谱；电磁噪声静音评价模块，用于从噪声排放频谱中选取出第一单频率噪声值，并与相应频率下的环境综合噪声值作对比，若满足预设要求，则判定输变电工程运行电力设备声源的噪声满足静音要求。
[0014]
可选地，还包括：风机噪声测量模块，用于分别测量风机在开启状态和关闭状态下受声点的噪声a声级；风机噪声静音评价模块，用于判断风机噪声是否满足静音要求；若风机在开启状态下的噪声a声级与关闭状态下的噪声a声级的第一差值小于预设数值，则判定输变电工程的风机的噪音满足静音要求。
[0015]
本技术提出输变电工程噪声静音评价方法及装置，采用相干功率法测量输变电工程运行电力设备声源的噪声排放。方法原理是评价多个声源与受声点之间的因果性，即受声点中有多少信号是由声源引起的，从而提取出受声点信号功率谱中来源于声源信号的功率谱。通过上述方式，本技术可有效评价输变电工程噪声排放是否满足静音要求。
附图说明
[0016]
为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]
图1是本技术输变电工程噪声静音评价方法一实施例的流程示意图；
[0018]
图2是本技术输变电工程噪声静音评价方法另一实施例的流程示意图；
[0019]
图3是本技术输变电工程噪声静音评价装置一实施例的流程示意图；
[0020]
图4为某#1配电房夜间厂界噪声排放多重相干功率测量结果示意图；
[0021]
图5为某#2配电房夜间厂界噪声排放多重相干功率测量结果。
具体实施方式
[0022]
为使本领域的技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术所提供输变电工程噪声静音评价方法及装置进一步详细描述。
[0023]
本技术提出一种输变电工程噪声静音评价方法，请参阅图1，图1是本技术输变电工程噪声静音评价方法一实施例的流程示意图，在本实施例中，评价方法可以包括步骤s110～步骤s120，各步骤具体如下：
[0024]
s110：采用相干功率法测量输变电工程运行电力设备声源的噪声排放，获得噪声排放频谱。
[0025]
相干功率法的原理是评价多个声源与受声点之间的因果性，即受声点中有多少信号是由声源引起的，从而提取出受声点信号功率谱中来源于声源信号的功率谱。其中，运行电力设备声源可以为变压器以及电抗器等设备。
[0026]
具体地，在每个运行电力设备声源的外壳贴一个加速度传感器，麦克风设置于受
声点，数据采集前端连接加速度传感器与麦克风。运行电力设备声源与受声点相距过远，则可采用gps或北斗等定位装置实现多个数据采集前端同步测量声源的振动信号以及受声点的噪声信号。
[0027]
此外，若安全距离无法直接接触运行电力设备声源，则可以采用加速度传感器悬挂在运行电力设备声源近场区域，或者采用麦克风置于运行电力设备声源近场区域。
[0028]
以上，通过相干功率分析，获得运行电力设备声源在受声点处的噪声排放频谱。数据处理均采用快速傅里叶变换(fft)频谱分析。
[0029]
s120：从噪声排放频谱中选取出第一单频率噪声值，并与相应频率下的环境综合噪声值作对比，若满足预设要求，则判定输变电工程的运行电力设备声源的噪声满足静音要求。
[0030]
获得了运行电力设备声源在受声点处的噪声排放频谱后，可以对噪声排放频谱中50hz的前20阶倍频处(即100hz、200hz、300hz
…
以及150hz、250hz、350hz
…
)进行挑选，选取与环境综合噪声值的差值的绝对值小于或等于2db的单频率噪声值作为第一单频率噪声值，若环境综合噪声值减去第一单频率噪声值后的第二差值小于ndb，n的取值范围为[0.5,2]，则判定输变电工程运行电力设备声源的噪声满足静音要求。
[0031]
需要说明的是，环境综合噪声值高于单频率噪声值。因此在噪声排放频谱中，需要进行两次比较，第一次比较是为了从噪声排放频谱中挑选出符合要求的第一单频率噪声值(即与环境综合噪声值的差值的绝对值小于或等于2db的单频率噪声值)；第二次比较是为了进一步判断第一单频率噪声值是否满足预设要求。
[0032]
也即，选取较突出的单频率噪声值l
排
，与该频率下受声点的环境综合噪声值l
环
对比，若l
环
－l
排
＜n db，则输变电工程电磁噪声不满足静音要求；若l
环
－l
排
≥n db，则该输变电工程电磁噪声满足静音要求。其中，n的取值范围为[0.5,2]。
[0033]
本技术提出输变电工程噪声静音评价方法及装置，采用相干功率法测量输变电工程运行电力设备声源的噪声排放。方法原理是评价多个声源与受声点之间的因果性，即受声点中有多少信号是由声源引起的，从而提取出受声点信号功率谱中来源于声源信号的功率谱。通过上述方式，本技术可有效评价输变电工程噪声排放是否满足静音要求。
[0034]
请参阅图2，图2是本技术输变电工程噪声静音评价方法另一实施例的流程示意图，在本实施例中，可以包括步骤s210～步骤s240，本实施例与上述实施例相同的部分不再赘述，本实施例的各步骤具体如下：
[0035]
s210：采用相干功率法测量输变电工程运行电力设备声源的噪声排放，获得噪声排放频谱。
[0036]
s220：从噪声排放频谱中选取出第一单频率噪声值，并与相应频率下的环境综合噪声值作对比，若满足预设要求，则判定输变电工程运行电力设备声源的噪声满足静音要求。
[0037]
s230：分别测量风机在开启状态和关闭状态下受声点的噪声a声级。
[0038]
s240：若风机在开启状态下的噪声a声级与关闭状态下的噪声a声级之间的第一差值小于预设数值，则判定输变电工程的风机的噪音满足静音要求。
[0039]
风机开启时受声点的a声级l
开
与风机关闭时受声点的a声级l
关
对比，若l
开
－l
关
≤预设数值，则输变电工程风机噪声满足静音要求；若l
开
－l
关
>预设数值，则输变电工程风机噪
声不满足静音要求。
[0040]
综上，当运行电力设备声源以及风机的噪声均满足静音要求时，可以判定输变电工程满足静音要求。
[0041]
此外，本技术还为输变电工程的静音排放降噪设计提供噪声排放限值。具体如下：
[0042]
1)运行电力设备声源电磁噪声静音排放限值。
[0043]
受声点在50hz前20阶倍频处的背景噪声值则运行电力设备声源在50hz前20阶倍频处的静音排放限值为l
限
‑
电
≤l
背
‑
0.59db。
[0044]
2)风机噪声静音排放限值。
[0045]
风机的噪声排放限值为只要风机的噪声排放小于或等于该限值即可满足静音排放。
[0046]
基于上述的输变电工程噪声静音评价方法，本技术提出一种输变电工程噪声静音评价装置，请参阅图3，图3是本技术输变电工程噪声静音评价装置一实施例的流程示意图，在本实施例中，具体可以包括：
[0047]
电磁噪声测量模块，用于采用相干功率法测量输变电工程运行电力设备声源的噪声排放，获得噪声排放频谱；
[0048]
电磁噪声静音评价模块，用于从噪声排放频谱中选取出第一单频率噪声值，并与相应频率下的环境综合噪声值作对比，若满足预设要求，则判定输变电工程运行电力设备声源的噪声满足静音要求。
[0049]
可选地，输变电工程噪声静音评价装置还包括：
[0050]
风机噪声测量模块，用于分别测量风机在开启状态和关闭状态下受声点的噪声a声级；
[0051]
风机噪声静音评价模块，用于判断风机噪声是否满足静音要求；若风机在开启状态下的噪声a声级与关闭状态下的噪声a声级的第一差值小于预设数值，则判定输变电工程的风机的噪音满足静音要求。
[0052]
电磁噪声静音排放限值计算模块，用于计算运行电力设备声源等电磁噪声的静音排放限值；
[0053]
风机噪声静音排放限值计算模块，用于计算风机噪声的静音排放限值。
[0054]
为了更好地理解本技术的方案，以下结合实施案例进行说明。
[0055]
实施案例1：
[0056]
利用多重相干功率法测得某#1配电房厂界测点处变压器噪声排放频谱，如图4所示，图4为某#1配电房夜间厂界噪声排放多重相干功率测量结果示意图，其中上方曲线为厂界处环境综合噪声频谱，下方曲线为变压器在厂界处的噪声排放频谱。
[0057]
由图4下方曲线可知，变压器噪声在100hz、200hz、300hz处较为突出，在该三个频率处的厂界处变压器噪声排放值与环境综合噪声值见表1。若n取1db，由表1可知，则环境综合噪声值与变压器噪声排放值的第二差值均大于1db，因此该配电房变压器噪声排放满足静音要求。
[0058]
表1厂界变压器噪声排放值与环境综合噪声值
[0059][0060][0061]
风机噪声测量结果见表2，测点1～2均为厂界噪声测点。测点1～2的昼夜厂界噪声在风机开启与关闭时的噪声第一差值均大于3db，因此该配电房的风机噪声不满足超静音要求。
[0062]
表2风机噪声测量结果
[0063][0064]
实施案例2：
[0065]
利用多重相干功率法测得某#2配电房厂界测点处变压器噪声排放频谱，如图5所示，图5为某#2配电房夜间厂界噪声排放多重相干功率测量结果，其中上方曲线为厂界处环境综合噪声频谱，下方曲线为变压器在厂界处的噪声排放频谱。
[0066]
由图5下方曲线可知，变压器噪声在100hz、200hz、400hz处较为突出，在该三个频率处的厂界处变压器噪声排放值与环境综合噪声值见表3。若n取1db，由表3可知，在100hz、400hz处环境综合噪声值与变压器噪声排放值的差值均大于1db，但在200hz处环境综合噪声值与变压器噪声排放值的差值小于1db，因此该配电房变压器噪声不满足超静音要求。
[0067]
表3厂界变压器噪声排放值与环境综合噪声值
[0068][0069]
风机噪声测量结果见表4，测点1～2均为厂界噪声测点。测点1的昼夜间厂界噪声在风机开启与关闭时的噪声差值均小于3db，测点2昼夜间厂界噪声在风机开启与关闭时的噪声差值均大于3db，因此该配电房的风机噪声不满足静音要求。
[0070]
表4风机噪声测量结果
[0071][0072]
综上所述，本技术可准确反映出变压器、电抗器等电磁噪声以及风机噪声对环境噪声影响，从而准确评价出是否满足静音要求，并获得变压器、电抗器等电磁噪声以及风机噪声静音排放限值，为输变电工程的静音排放降噪设计提供依据。本技术适用于变电站、配电房、换流站等输变电工程的静音评价。
[0073]
可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。文中所使用的步骤编号也仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0074]
本技术中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0075]
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0076]
以上所述仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。