泵站机电设备运行噪声检测系统的制作方法

本技术涉及噪声监测，更具体地说，是涉及一种泵站机电设备运行噪声检测系统。

背景技术：

1、噪声污染是当今世界公认的环境问题之一。从20世纪50年代起，随着工业、运输业的迅猛发展，噪声随之增加，噪声污染也日益严重，已逐渐成为工业化、城市化发展的公害。在有危害的噪声下工作生活引起的噪声污染问题得到社会的广泛关注。

2、人们长期处在噪声环境中健康会受到严重影响，疾病发病率也会相对提高。根据美国环境保护署根据等效声级评价噪声影响的结果，城市环境噪声超过55db(a)，人就难以忍受，而超过70db(a)，则对人体健康有害。

3、研究表明，环境噪声超标容易使人感到烦躁、失眠，可能引起明显的抑郁、焦虑、烦躁、对立等情绪，甚至可能导致心血管疾病，较大的噪声污染也可能遭到周边居民的投诉，从而影响社会稳定。

4、抽水泵站在取水工程或城市排涝工程广泛使用，且不少排涝泵站位于城市区域的沿江沿河地带，周边环境条件好，存在与居民区紧密相连情况。

5、由于泵站工程机械系统零部件繁多、结构复杂，长时间运行，泵站中一些设施设备因松动、老化等原因，机械部件在运动过程中会产生随机的振动与噪声；另一方面水流随着泵叶在管道、腔室内高速流动、冲击，不可避免产生不规则的、间歇的振动与噪声。而且，抽水泵站在其功能实现期需24小时运行，从而导致泵站周边居民及泵站内值班人员，白天和黑夜持续受到泵站噪声污染的影响。此外，泵站运行时产生的噪声干扰，还可能掩盖某些主机运行事故发生的症状，强噪声还会造成一些灵敏的测试仪表失灵，从而造成一些意外的事故发生。因此，泵站的噪声污染问题必须十分重视。

6、我国城市区域环境噪声的标准规定，泵站周边居民区白天允许的环境噪声为50～60db(a)，夜间允许的环境噪声为40～50db(a)，如果噪声超过这一标准，需要对噪声来源进行检测分析，采取有效措施进行降噪改造。近年来，随着周边人群及工作人员对生活质量和工作环境要求的不断提高，人们对噪声控制标准进一步严苛的社会需求日益强烈。在环境噪声达标的区域,一些轻微的振动噪声也逐渐变得不可接受，周边人群的举报投诉事件不断增多。

7、现有技术中泵站噪声检测存在的问题与困难。

8、对于单一工业工程系统与环境，提出相应的降噪处理措施相对简单，振动与噪声控制效果能够满足要求。但对于相对封闭的抽水泵站，泵站区域机械转动噪声、空气动力噪声、定子电磁噪声、汽蚀或压力脉动噪声等各种声源互相影响且叠加，这导致狭小空间内噪声检测容易因混淆出现误判。其次，泵站设施复杂的外部形态结构不便于传感器安装布设，导致现场测试容易出现探测盲区。此外，泵站设施管道阀门较多、形态复杂，受水泵叶轮角度与泵站前池和后池的水位变化以及泵站机组开启功率的差异影响，不同运行工况下，过水管道受到的水体冲击压力的大小与位置不确定，镇墩结构与机组设备受到的冲击荷载不连续，水流形成的脉动压力不稳定，导致实际运行过程中泵站的压力脉动噪声特性规律难以掌握。

9、上述因素增加了泵站噪声特性检测的难度，削弱了泵站振动噪声来源辨识的全面性、系统性、完整性，影响了后期具体降噪控制措施的针对性，限制了噪声控制效果的整体功能发挥。由此可见，在设备高度集中且密闭的泵站环境中，采用传统的振动传感器或声级计进行泵站的噪声特性检测，具有一定局限性。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种泵站机电设备运行噪声检测系统，旨在解决现有技术中存在的对于封闭的抽水泵站无法全面系统以及完整的检测泵站振动噪声的技术问题。

2、为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种泵站机电设备运行噪声检测系统，包括：

3、传感器组件，所述传感器组件用于对泵站内的固体结构体的动态变形进行监测采集，且对采集点处的环境声场进行拾音采集；

4、采集控制器，所述采集控制器用于对传感器组件的电信号进行动态采集与控制以及对基础数据进行分类存储与管理；以及

5、控制与分析软件系统，所述控制与分析软件系统电连接采集控制器和外部计算机设备，所述控制与分析软件系统用于控制管理以及对振动噪声特性数据进行分析。

6、在其中的一个实施例中，所述传感器组件包括质点振动监测传感器、条带感应振动监测传感器、声压监测传感器。

7、在其中的一个实施例中，所述质点振动监测传感器设于泵站内的监测质点处，所述条带感应振动监测传感器设于泵站内且呈条带状布设，所述声压监测传感器设于监测质点处和/或监测条带处，所述声压监测传感器配合质点振动监测传感器和条带感应振动监测传感器使用。

8、在其中的一个实施例中，所述质点振动监测传感器用于对泵站设备的特征点以及噪声产生的疑似点进行振动信息采集，所述特征点和疑似点包括泵站结构基座、紧固件、动力机具外壳中心、受水流冲击的管道特征形心点中的一种或多种。

9、在其中的一个实施例中，所述质点振动监测传感器选用压电式加速度计制作，所述质点振动监测传感器自带电荷放大器与变送器，采用0-10v电压/4-20ma电流输出，所述质点振动监测传感器振动监测的空间维度为x方向、y方向以及z方向，所述x方向、y方向以及z方向两两相互垂直。

10、在其中的一个实施例中，所述条带感应振动监测传感器的设置位置包括泵站管道、闸阀、蜗壳，所述条带感应振动监测传感器在泵站管道外表面的布置形式为圆环式、半圆环式以及沿管线方向的线条式，在所述蜗壳上的布置形式沿经线或纬线方向采用线条式布。

11、在其中的一个实施例中，所述条带感应振动监测传感器的安装固定方式包括两端固定式与全长粘接式，所述两端固定式为将条带感应振动监测传感器的两端与设备连接，所述全长粘接式为所述条带感应振动监测传感器在长度方向上均与设备连接。

12、在其中的一个实施例中，所述条带感应振动监测传感器选用长条状压电式柔性薄膜传感器制作，所述条带感应振动监测传感器自带电荷放大器与变送器，采用0-10v电压/4-20ma电流输出,所述声压监测传感器采用0-10v电压/-20ma电流模拟量输出的支持时间计权和频率计权的高灵敏拾音头制作，声压监测量值由输出电压/电流按对数曲线换算得出。

13、在其中的一个实施例中，所述采集控制器采用多通道信号采集，所述采集控制器支持拾音录音与数据存储与管理，且搭配固态存储；所述采集控制器采集管理的数据包括振动波形数据、检测点声音数据与计权声压数据。

14、在其中的一个实施例中，所述控制与分析软件系统包括监测采集项目管理、传感器采集通道管理、被测物体监测点管理，振动分析、频谱分析以及系统参数配置功能；所述监测采集项目管理、传感器采集通道管理、被测物体监测点管理实现泵站工程现场检测点与具体传感器及采集通道的映射关系管理；所述振动分析与频谱分析功能相结合，基于结构动态响应与噪声频谱分布进行对照验证，以探测、定位、确定噪声来源。

15、本技术所提供的泵站机电设备运行噪声检测系统的有益效果在于，有利于精准识别与定位噪声源，可有效提高泵站运行过程中的噪声特性检测分析的全面性、系统性，可以为后续降噪处理措施的研究制定提供强力保障与支撑。