CN114705287A - 输变电设备用噪声监测装置及输变电设备噪声监测系统 - Google Patents
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Abstract
一种输变电设备用噪声监测装置，包括移动装置、噪声传感器、升降装置、信号采集模块、信号处理模块、环境条件采集模块、通信模块及存储模块。噪声传感器感应输变电设备发出的声响产生对应的噪声模拟信号；信号采集模块采集噪声模拟信号，并输送给信号处理模块，环境条件采集模块将采集的环境信息提供给信号处理模块，信号处理模块将环境信息与预设的基准环境信息进行比较，在比较出接收的环境信息与预设的基准环境信息相对应时，将模拟噪声信号转换为数字噪声信号并提供给存储模块存储；信号处理模块根据获取的数字噪声信号生成对应的噪声信息，通信模块将噪声信息上传至服务器。本发明还提供一种输变电设备噪声监测系统。
Description
技术领域
本发明涉及噪声监测技术领域，特别涉及一种输变电设备用噪声监测装置及输变电设备噪声监测系统。
背景技术
近年来随着经济的快速发展，城市在不断的扩大，各种用电设备不断叠加，调度最高负荷、年用电量记录被一次又一次的刷新，输、变电设施的建设任务繁重，尤其是特高压输、变电设施数量逐年增加。同时随着人们生活水平的提高，人们对于自己的健康高度重视，变电站噪声成为了众矢之的，这就导致输、变电工程的建设进度、运维成本有了很大的影响，对于日趋严重的供电任务压力等同于雪上加霜，而且在成本上也蒙受了相当的损失。随着新《建设项目环境保护管理条例》的实施及建设项目环保责任主体转变，生态环境主管部门对建设项目环保管控要求逐步提高，这就对电网建设项目全过程、全方位环保管控工作提出了更高的要求和挑战。同时，近年来城市变电站噪声投诉、纠纷呈逐年上升趋势，变电站验收及投运后，将直接面临民众的投诉或诉讼。现有的噪声监测装置都是由供电运维人员带到输变电设备的现场，然后人工操作完成对输变电设备的噪声监测，由于白天、晚上需要对输变电设备的噪声进行监测，且在监测过程中对环境及监测时长都有要求，才能确保监测结果准确，如此导致供电运维人员工作量大且不方便。
发明内容
有鉴于此，本发明公开一种降低供电运维人员工作量的输变电设备用噪声监测装置。
还有必要提供一种输变电设备噪声监测系统。
一种输变电设备用噪声监测装置，包括移动装置、噪声传感器及设置在移动装置上的升降装置、信号采集模块、信号处理模块、环境条件采集模块、通信模块及存储模块，噪声传感器设置在升降装置上。
信号采集模块与噪声传感器电性连接，信号处理模块与信号采集模块、环境条件采集模块电性、通信模块及存储模块连接，噪声传感器感应输变电设备发出的声响，并产生对应的噪声模拟信号；信号采集模块用于采集噪声传感器产生的噪声模拟信号，并将采集到的噪声模拟信号输送给信号处理模块，环境条件采集模块用于采集可移动式噪声监测装置所在区域的环境信息，并将环境信息提供给信号处理模块，信号处理模块用于将接收的环境信息与预设的基准环境信息进行比较，在比较出接收的环境信息与预设的基准环境信息相对应时，将信号采集模块接收的模拟噪声信号转换为数字噪声信号，并将数字噪声信号提供给存储模块存储；信号处理模块还用于从存储模块中获取存储的数字噪声信号，并根据获取的数字噪声信号生成对应的噪声信息，并将噪声信息提供通信模块，通信模块用于将噪声信息上传至服务器。
一种输变电设备噪声监测系统，包括服务器及设置在输变电设备周边的上述输变电设备用噪声监测装置。
上述输变电设备用噪声监测装置及输变电设备噪声监测系统中，噪声传感器感应输变电设备发出的声响，并产生对应的噪声模拟信号；信号采集模块采集噪声传感器产生的噪声模拟信号，并将采集到的噪声模拟信号输送给信号处理模块，环境条件采集模块采集可移动式噪声监测装置所在区域的环境信息，并将环境信息提供给信号处理模块，信号处理模块将接收的环境信息与预设的基准环境信息进行比较，在比较出接收的环境信息与预设的基准环境信息相对应时，将信号采集模块接收的模拟噪声信号转换为数字噪声信号，并将数字噪声信号提供给存储模块存储，信号处理模块还从存储模块中获取存储的数字噪声信号，并根据获取的数字噪声信号生成对应的噪声信息，并将噪声信息提供通信模块，通信模块用于将噪声信息上传至服务器，如此只需将输变电设备用噪声监测装置放置在输变电设备附近，输变电设备用噪声监测装置便能准确采集噪声并上传至服务器，供电运维人员无需到现场就可以从服务器上获取输变电设备噪声信息，进而降低了电运维人员的工作量。
附图说明
图1为一较佳实施方式的输变电设备用噪声监测装置的功能模块示意图。
图2为图1中环境条件采集模块的功能模块示意图。
图3为图1中信号处理模块的功能模块示意图。
图4为图3中有效噪声确定模块的功能模块示意图。
图5为一较佳实施方式的输变电设备噪声监测系统的应用示意图。
图中：输变电设备用噪声监测装置10、移动装置20、噪声传感器30、升降装置40、信号采集模块50、信号处理模块60、模数转换装置61、有效噪声确定模块62、第一有效噪声确定单元620、第二有效噪声确定单元621、记录信号输出单元622、环境信息类型判断单元623、噪声信息生成模块63、噪声传感器目标高度控制单元64、环境条件采集模块70、气象监测装置71、输变电设备围墙探测装置72、通信模块80、存储模块90、GPS定位装置100、输变电设备噪声监测系统120、服务器130。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供的输变电设备用噪声监测装置10包括：移动装置20、噪声传感器30及设置在移动装置30上的升降装置40、信号采集模块50、信号处理模块60、环境条件采集模块70、通信模块80及存储模块90，噪声传感器30设置在升降装置40上。信号采集模块50与噪声传感器30电性连接，信号处理模块60与信号采集模块50、环境条件采集模块70、通信模块80及存储模块90连接。
噪声传感器30感应输变电设备发出的声响，并产生对应的噪声模拟信号。使用噪声传感器30采集输变电设备产生的噪声，噪声传感器30采集的声波范围为：20Hz~20KHz，可见噪声传感器30采集的声波范围广，本发明的装置无需切换根据声波大小切换档位，简化了电路结构，降低了生产成本。
信号采集模块50用于采集噪声传感器30产生的噪声模拟信号，并将采集到的噪声模拟信号输送给信号处理模块60。
环境条件采集模块70用于采集可移动式噪声监测装置所在区域的环境信息，并将环境信息提供给信号处理模块60。
信号处理模块60用于将接收的环境信息与预设的基准环境信息进行比较，在比较出接收的环境信息与预设的基准环境信息相对应时，将信号采集模块50接收的模拟噪声信号转换为数字噪声信号，并将数字噪声信号提供给存储模块90存储。信号处理模块60还用于从存储模块90中获取存储的数字噪声信号，并根据获取的数字噪声信号生成对应的噪声信息，并将噪声信息提供通信模块80。
通信模块80用于将噪声信息上传至服务器。例如，通信模块包括第一网络传输装置和第二网络传输装置，通信模块80被设置为：第一网络传输装置传输故障时切换至第二网络传输装置传输。采用双网备份的方式上传数据，极大限度的避免了传输过程中由于网络故障等原因导致数据丢失。通信模块采用2G网络、3G网络、4G网络或5G网络通信。
进一步的，输变电设备用噪声监测装置10还包括GPS定位装置100，GPS定位装置100设置在移动装置30上，GPS定位装置100与信号处理模块60电性连接，GPS定位装置100用于对可移动式噪声监测装置10进行定位，并产生对应的定位信息，并将定位信息提供给信号处理模块60。信号处理模块60用于从存储模块90中获取存储的数字噪声信号，并根据获取的数字噪声信号及GPS定位装置100提供的位置信息生成对应的噪声信息，并将噪声信息提供通信模块80。设置GPS定位装置100，方便供电运维人员准确定位输变电设备用噪声监测装置10所在区域。
其中，请同时参看图2，环境条件采集模块70包括气象监测装置71，象监测装置71用于获取可移动式噪声监测装置所在区域的气象条件，并产生对应的气象信息，并将气象信息作为环境信息提供给信号处理模块60。
进一步的，环境条件采集模块70还包括输变电设备围墙探测装置72，输变电设备围墙探测装置72用于探测输变电设备四周是否有围墙，将探测结果作为环境信息提供给信号处理模块60；输变电设备围墙探测装置72在探测到有围墙时，还用于测量围墙的高度，并将产生的围墙高度值提供给信号处理模块60，信号处理模块60还用于根据围墙高度值及预设的标准高度值计算噪声传感器30的最终高度值，并根据最终高度值控制升降装置40带动噪声传感器30上升对应的高度。其中，噪输变电设备围墙探测装置72设置在升降装置40上。
其中，信号处理模块60可以为运行了一组计算机应用程序的单片机或者微机，其中所述计算机应用程序用来完成噪声的转换及记录功能。信号处理模块60在运行所述计算机应用程序后，产生如下功能模块，请同时参看图3，信号处理模块60包括模数转换装置61、有效噪声确定模块62及噪声信息生成模块63，有效噪声确定模块62将接收的环境信息与预设的基准环境信息进行比较，在比较出接收的环境信息与预设的基准环境信息相对应时，输出记录信号给模数转换装置61，模数转换装置61响应记录信号，将信号采集模块50接收的模拟噪声信号转换为数字噪声信号，并将数字噪声信号提供给存储模块90存储；噪声信息生成模块63用于从存储模块90中获取存储的数字噪声信号，并根据获取的数字噪声信号产生对应的噪声信息，并将噪声信息提供通信模块80。例如，噪声信息生成模块63用于从存储模块90中获取存储的数字噪声信号，并根据获取的数字噪声信号及GPS定位装置100提供的位置信息生成对应的噪声信息，并将噪声信息提供通信模块80。
进一步的，请同时参看图4，有效噪声确定模块62包括第一有效噪声确定单元620、第二有效噪声确定单元621、记录信号输出单元622及环境信息类型判断单元623，环境信息类型判断单元623接收环境条件采集模块70提供的环境信息，并根据环境信息判断环境信息类型，在判断出是气候环境信息后，将接收的环境信息提供给第一有效噪声确定单元620；在判断出是围墙环境信息后，将接收的环境信息提供给第二有效噪声确定单元621；第一有效噪声确定单元620用于将环境信息类型判断单元623提供的环境信息与预设的第一基准环境信息进行比较，在比较出接收的环境信息与预设的第一基准环境信息相对应时，输出表示容许记录的第一启动信号给记录信号输出单元622，例如环境信息为风速，假设当前的风速为6米/s，第一基准环境信息的值为5米/s，则第一有效噪声确定单元620不输出任何信号；假设当前的风速为3米/s，第一基准环境信息的值为5米/s，则第一有效噪声确定单元620输出第一启动信号；第二有效噪声确定单元621用于将环境信息类型判断单元623提供的环境信息与预设的第二基准环境信息进行比较，比较出接收的环境信息与预设的第二基准环境信息相对应时，输出表示容许记录的第二启动信号给记录信号输出单元622；记录信号输出单元622在接收到第一启动信号及第二启动信号后，输出预设的记录信号给模数转换装置61。例如，环境信息为有围墙，第一有效噪声确定单元620将环境信息与预设的第二基准环境信息（接收的环境信息、第二基准环境信息都可以用二进制的编码表示），环境信息是有围墙时，不输出任何信号；环境信息是没有检测到围墙时，则第二有效噪声确定单元621输出第二启动信号。如此通过第一有效噪声确定单元620、第二有效噪声确定单元621的综合判断后，记录信号输出单元622根据第一启动信号及第二启动信号输出记录信号给模数转换装置61，以此来保证模数转换装置61转换的噪声模拟信号是有效的噪声。
进一步的，信号处理模块60还包括噪声传感器目标高度控制单元64，噪声传感器目标高度控制单元64用于根据围墙高度值及预设的标准高度值计算噪声传感器30的最终高度值，并根据最终高度值控制升降装置40带动噪声传感器30上升对应的高度。此时，环境条件采集模块70也跟着升高超过围墙，输变电设备围墙探测装置72此时检测的环境信息就为没有围墙。
在其他实施方式中，信号处理模块60所产生的上述功能模块也可以通过硬件逻辑电路及嵌入式代码来实现。
进一步的，请参看图5，本申请还提供一种输变电设备噪声监测系统120，输变电设备噪声监测系统120包括上述输变电设备用噪声监测装置10及服务器130。
上述输变电设备用噪声监测装置10设置在输变电设备周边，将采集到的关于输变电设备的噪声信息通过网络传送给服务器130。
所述服务器130上设有报警模块，所述报警模块在判断出噪声信息中的数字噪声信号大于预存的阈值时，所述报警模块发出报警信息给第三方应用，例如供电运维人员携带的移动终端设备中运行的APP。进一步的，服务器130具有断网续传功能及备份功能，如此避免了网络故障修复后需要重新上传，节省用户时间以及防止数据丢失。
Claims (10)
1.一种输变电设备用噪声监测装置，其特征在于：包括移动装置、噪声传感器及设置在移动装置上的升降装置、信号采集模块、信号处理模块、环境条件采集模块、通信模块及存储模块，噪声传感器设置在升降装置上；
信号采集模块与噪声传感器电性连接，信号处理模块与信号采集模块、环境条件采集模块电性、通信模块及存储模块连接，噪声传感器感应输变电设备发出的声响，并产生对应的噪声模拟信号；信号采集模块用于采集噪声传感器产生的噪声模拟信号，并将采集到的噪声模拟信号输送给信号处理模块，环境条件采集模块用于采集可移动式噪声监测装置所在区域的环境信息，并将环境信息提供给信号处理模块，信号处理模块用于将接收的环境信息与预设的基准环境信息进行比较，在比较出接收的环境信息与预设的基准环境信息相对应时，将信号采集模块接收的模拟噪声信号转换为数字噪声信号，并将数字噪声信号提供给存储模块存储；信号处理模块还用于从存储模块中获取存储的数字噪声信号，并根据获取的数字噪声信号生成对应的噪声信息，并将噪声信息提供通信模块，通信模块用于将噪声信息上传至服务器。
2.如权利要求1所述的输变电设备用噪声监测装置，其特征在于：输变电设备用噪声监测装置还包括GPS定位装置，GPS定位装置设置在移动装置上，GPS定位装置与信号处理模块电性连接，GPS定位装置用于对可移动式噪声监测装置进行定位，并产生对应的定位信息，并将定位信息提供给信号处理模块；信号处理模块用于从存储模块中获取存储的数字噪声信号，并根据获取的数字噪声信号及GPS定位装置提供的位置信息生成对应的噪声信息，并将噪声信息提供通信模块。
3.如权利要求2所述的输变电设备用噪声监测装置，其特征在于：信号处理模块包括模数转换装置、有效噪声确定模块及噪声信息生成模块有效噪声确定模块将接收的环境信息与预设的基准环境信息进行比较，在比较出接收的环境信息与预设的基准环境信息相对应时，输出记录信号给模数转换装置，模数转换装置响应记录信号，将信号采集模块接收的模拟噪声信号转换为数字噪声信号，并将数字噪声信号提供给存储模块存储；噪声信息生成模块用于从存储模块中获取存储的数字噪声信号，并根据获取的数字噪声信号及GPS定位装置提供的位置信息生成对应的噪声信息，并将噪声信息提供通信模块。
4.如权利要求1所述的输变电设备用噪声监测装置，其特征在于：信号处理模块包括模数转换装置、有效噪声确定模块及噪声信息生成模块，有效噪声确定模块将接收的环境信息与预设的基准环境信息进行比较，在比较出接收的环境信息与预设的基准环境信息相对应时，输出记录信号给模数转换装置，模数转换装置响应记录信号，将信号采集模块接收的模拟噪声信号转换为数字噪声信号，并将数字噪声信号提供给存储模块存储；噪声信息生成模块用于从存储模块中获取存储的数字噪声信号，并根据获取的数字噪声信号产生对应的噪声信息，并将噪声信息提供通信模块。
5.如权利要求3或4所述的输变电设备用噪声监测装置，其特征在于：环境条件采集模块包括气象监测装置，象监测装置用于获取可移动式噪声监测装置所在区域的气象条件，并产生对应的气象信息，并将气象信息作为环境信息提供给信号处理模块。
6.如权利要求5所述的输变电设备用噪声监测装置，其特征在于：环境条件采集模块还包括输变电设备围墙探测装置，输变电设备围墙探测装置用于探测输变电设备四周是否有围墙，将探测结果作为环境信息提供给信号处理模块；输变电设备围墙探测装置在探测到有围墙时，还用于测量围墙的高度，并将产生的围墙高度值提供给信号处理模块，信号处理模块还用于根据围墙高度值及预设的标准高度值计算噪声传感器的最终高度值，并根据最终高度值控制升降装置带动噪声传感器上升对应的高度。
7.如权利要求6所述的输变电设备用噪声监测装置，其特征在于：信号处理模块还包括噪声传感器目标高度控制模块，噪声传感器目标高度控制单元用于根据围墙高度值及预设的标准高度值计算噪声传感器的最终高度值，并根据最终高度值控制升降装置带动噪声传感器上升对应的高度。
8.如权利要求7所述的输变电设备用噪声监测装置，其特征在于：有效噪声确定模块包括第一有效噪声确定单元、第二有效噪声确定单元、记录信号输出单元及环境信息类型判断单元，环境信息类型判断单元接收环境条件采集模块提供的环境信息，并根据环境信息判断环境信息类型，在判断出是气候环境信息后，将接收的环境信息提供给第一有效噪声确定单元；在判断出是围墙环境信息后，将接收的环境信息提供给第二有效噪声确定单元；第一有效噪声确定单元用于将环境信息类型判断单元提供的环境信息与预设的第一基准环境信息进行比较，在比较出接收的环境信息与预设的第一基准环境信息相对应时，输出表示容许记录的第一启动信号给记录信号输出单元；第二有效噪声确定单元用于将环境信息类型判断单元提供的环境信息与预设的第二基准环境信息进行比较，比较出接收的环境信息与预设的第二基准环境信息相对应时，输出表示容许记录的第二启动信号给记录信号输出单元；记录信号输出单元在接收到第一启动信号及第二启动信号后，输出预设的记录信号给模数转换装置。
9.一种输变电设备噪声监测系统，包括服务器及设置在输变电设备周边的上述1至8任意一项所述的输变电设备用噪声监测装置。
10.如权利要求7所述的输变电设备噪声监测系统，其特征在于：所述服务器上设有报警模块，所述报警模块在判断出噪声信息中的数字噪声信号大于预存的阈值时，所述报警模块发出报警信息给供电维保人员携带的移动终端设备。
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