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专利名称：直流换流站设备噪声相干分离的装置与方法
技术领域：
本发明涉及噪声相干分离技术领域，具体涉及一种直流换流站设备噪声相干分离
的装置与方法。
背景技术：
高压直流换流站(以下简称换流站)是一种高噪声污染的场所，控制换流站内各个设备的噪声是防治噪声污染的主要措施。在控制设备噪声时必须要知道各设备噪声辐射的大小和特点，这就需要精确测量各设备单独辐射的噪声。 在换流站中存在着多种不同类型的设备，即使是同一类设备，也存在许多台设备
同时运行的情况，这就使得高压直流换流站内的噪声互相交叠干扰，在任一设备的周围任
一点处测量的噪声都是它们的叠加值，换流站内声场十分复杂。目前，为了测量换流站各设
备的噪声，都是采用声级计在各设备的附近进行简易测量。由于各设备都带有高电压而不
允许靠近测量，距离设备较远时又极易受其他设备运行噪声的干扰。 因此，在换流站内精确测量某一设备的噪声是一件十分困难的事情。

发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种直流换流站设备噪声相干分离的装置与方法，利用振动和噪声之间的相干性，从复杂的多种设备共同辐射噪声的场所分离出某一种设备的噪声频谱和噪声量值。 为解决上述问题，本发明的技术方案为 —种直流换流站设备噪声相干分离装置，其特征在于包括有直流换流站噪声被测设备，所述被测设备前方设置有指向被测设备的指向性传声装置和激光测振仪；被测设备外还分别设置有抗混滤波器、数据采集器和计算机，所述的传声装置和激光测振仪的输出端通过导线依次串接上抗混滤波器、数据采集器和计算机。 所述的直流换流站设备噪声相干分离装置，其特征在于所述的传声装置包括有杯形声罩，所述杯形声罩的一端为大口径的开口端，另一端为小口径的闭口端；杯形声罩的外壳为隔音性能较好的金属体，紧贴着杯形声罩的内壁和其小口径得闭口端铺设有一层吸声材料；沿杯形声罩内部中轴线处安装有放大器，放大器的一端固定连接有传声器，且传声器的接收面朝向杯形声罩的大口径开口端，放大器的另一端埋入吸声材料内并接有引出的导线。
—种直流换流站设备噪声相干分离方法，其特征在于包括以下步骤 (1)、在直流换流站噪声被测设备外有间距的分别设置一个指向性传声装置和一
个激光测振仪，并同时使得指向性传声装置的接收端、激光测振仪发射的激光指向被测的
直流换流站设备； (2)、由指向性传声装置获得的被测设备工作时发出的的噪声信号和激光测振仪测得的被测设备表面的振动信号分别通过滤波，并转换为数字信号送入计算机进行频谱运算和相干分析； (3)、计算机计算得出传送过来的同一被测设备的噪声信号和振动信号的相干函
数值(即相干频谱)，比较同一被测设备的噪声频谱和相干频谱，由比较得出噪声来源结
论在相干值大的频率处的噪声是该设备表面振动所产生的噪声，在相干值小(如，在给定
的置信度下小于0. 8)的频率处的噪声不是由该被测设备的振动引起；也就是说，在相干值
大的频率处的噪声是由该被测设备工作时所产生，否则该频率处的噪声就不是由该被测设
备工作时所产生。 本发明的有益效果 本发明无需与被测设备相接触，可以远距离测量被测设备的振动和噪声，避免了高压危险，保障了仪器的安全；并利用振动和噪声之间的相干性，能够从复杂的多种设备共同辐射噪声的场所分离出某一种设备的噪声频谱和噪声量值。


图1为本发明装置结构示意图，图中箭头指向表示信号走向。
图2为本发明传声装置结构示意图。
具体实施例方式
参见图1、2，一种直流换流站设备噪声相干分离装置，包括有被测设备l，被测设备1外分别设置有指向性传声装置2和激光测振仪3，指向性传声装置2包括有杯形声罩4，杯形声罩4的一端为大口径的开口端，另一端为小口径的闭口端；杯形声罩4的外壳为隔音性能较好的金属体，紧贴着杯形声罩4的内壁和其小口径得闭口端铺设有一层吸声材料5 ;沿杯形声罩4内部中轴线处安装有放大器7，放大器7的一端固定连接有传声器8，且传声器8的接收面朝向杯形声罩4的大口径开口端，放大器7的另一端埋入吸声材料5内并接有引出的导线6 ;被测设备1外还分别设置有抗混滤波器9、数据采集器10和计算机11，传声装置2和激光测振仪3的输出端通过导线依次串接上抗混滤波器9、数据采集器10和计算机ll。 —种直流换流站设备噪声相干分离方法，包括以下步骤 (1)、在被测设备外有间距的分别设置一个指向性传声装置和一个激光测振仪，并同时使得指向性传声装置的大口径开口端、激光测振仪发射的激光指向被测的直流换流站设备； (2)、由指向性传声装置获得的被测设备工作时发出的的噪声信号和激光测振仪测得的被测设备表面的振动信号分别通过滤波，并转换为数字信号送入计算机进行频谱运算和相干分析； (3)、计算机计算得出传送过来的同一被测设备的噪声信号和振动信号的相干函数值(即相干频谱)，比较同一被测设备的噪声频谱和相干频谱，由比较得出噪声来源结论在相干值大的频率处的噪声是该设备表面振动所产生的噪声，在相干值小(如，在给定的置信度下小于0. 8)的频率处的噪声不是由该被测设备的振动引起；也就是说，在相干值大的频率处的噪声是由该被测设备工作时所产生，否则该频率处的噪声就不是由该被测设备工作时所产生。
权利要求
一种直流换流站设备噪声相干分离装置，其特征在于包括有直流换流站噪声被测设备，所述被测设备前方设置有指向被测设备的指向性传声装置和激光测振仪；被测设备外还分别设置有抗混滤波器、数据采集器和计算机，所述的传声装置和激光测振仪的输出端通过导线依次串接上抗混滤波器、数据采集器和计算机。
2. 根据权利要求1所述的直流换流站设备噪声相干分离装置，其特征在于所述的传声 装置包括有杯形声罩，所述杯形声罩的一端为大口径的开口端，另一端为小口径的闭口端； 杯形声罩的外壳为隔音性能较好的金属体，紧贴着杯形声罩的内壁和其小口径得闭口端铺 设有一层吸声材料；沿杯形声罩内部中轴线处安装有放大器，放大器的一端固定连接有传 声器，且传声器的接收面朝向杯形声罩的大口径开口端，放大器的另一端埋入吸声材料内 并接有引出的导线。
3. —种直流换流站设备噪声相干分离方法，其特征在于包括以下步骤(1) 、在直流换流站噪声被测设备外有间距的分别设置一个指向性传声装置和一个激 光测振仪，并同时使得指向性传声装置的接收端、激光测振仪发射的激光指向被测的直流 换流站设备；(2) 、由指向性传声装置获得的被测设备工作时发出的的噪声信号和激光测振仪测得 的被测设备表面的振动信号分别通过抗混滤波，并转换为数字信号送入计算机进行频谱运 算和相干分析；(3) 、计算机计算得出传送过来的同一被测设备的噪声信号和振动信号的相干函数值 (即相干频谱)，比较同一被测设备的噪声频谱和相干频谱，由比较得出噪声来源结论在 相干值大的频率处的噪声是该设备表面振动所产生的噪声，在相干值小(如，在给定的置 信度下小于0.8)的频率处的噪声不是由该被测设备的振动引起；也就是说，在相干值大的 频率处的噪声是由该被测设备工作时所产生，否则该频率处的噪声就不是由该被测设备工 作时所产生。
全文摘要
本发明公开了一种直流换流站设备噪声相干分离的装置与方法，在被测设备外分别设置一个传声装置和一个激光测振仪，通过传声装置和激光测振仪分别测出被测设备的噪声信号和振动信号，并通过计算机对其进行相干性分析，即在相干值大的频率处的噪声是由该设备工作时所产生，在相干值小(如，在给定的置信度下小于0.8)的频率处的噪声不是由该被测设备的振动引起。本发明无需与被测设备相接触，可以远距离测量被测设备的振动和噪声，避免了高压危险，保障了仪器的安全；并利用振动和噪声之间的相干性，能够从复杂的多种设备共同辐射噪声的场所分离出某一种设备的噪声频谱和噪声量值。
文档编号G01H9/00GK101793548SQ20101013469
公开日2010年8月4日 申请日期2010年3月25日 优先权日2010年3月25日
发明者朱功辉, 李志远, 魏浩征, 黄国兴, 黄莹, 黎小林 申请人:南方电网技术研究中心;合肥工业大学