CN213579737U - 一种风电场无线噪声监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风电场无线噪声监测装置，包括若干个用于布置于风电场及周围场所测点的噪声传感器，集成有4G模块的多通道噪声采集器，以及远程监测服务器；所述噪声传感器通过多芯同轴电缆与所述多通道噪声采集器连接，每四个所述噪声传感器分为一组，用于对测点周围360°入射方向的噪声信号进行采集，并将采集的噪声信号通过4G模块传输至所述远程监测服务器。本发明通过在风电场及周围居民区若干个测点各布置一套噪声监测装置，并通过4G网络的实现信号快捷传输，实现了风电场所有风电机组的远程噪声信号在线监测，降低了施工成本，使用寿命更长，更加安全可靠。

Description

一种风电场无线噪声监测装置

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，尤其涉及一种风电场无线噪声监测装置。

背景技术

在我国，清洁能源是能源体系的重要组成部分。而风电作为一种可再生清洁能源，以其占地少、建设周期短、装机规模较灵活等优点，装机容量逐渐增加。风电的开发利用对于环境保护和改善能源供应结构都有着积极的作用，具有非常显著的社会效益和经济效益。然而，由于风电场的运营将不可避免地产生噪声污染，这种风电机组所产生的辐射噪声会对周边居民健康以及周边商业生活区域造成不同程度的影响，根据噪声防护距离标准，应使居民区的噪声小于45dB(A)，大型风电场应远离居民区至少500m。但在一些地区，特别是在中东部平原地区，由于人口密集，村落较多，风电场距离村落比较近，噪声防护距离已经接近标准规定的红线。因此，开展风电场实时在线噪声监测，无论从社会效益层面还是从经济层面，意义都十分重大。

在风电场，风电机组在运行过程中，噪声主要来源于叶片气动噪声、传动系统和偏航系统的机械结构噪声，噪声大小和频率高低间接反映设备运行状态，是对设备故障判断和状态检修的重要依据。目前传统的噪声监测主要是就地监测，即通过在齿轮箱、发电机，叶片等部件加装声音传感器实现噪声信号的采集，通过已有备用环网光纤实现数据从风机到升压站的传输。这种监测手段施工周期长，需要每台风机都加装噪声监测设备，费用昂贵，早期风场无备用环网链路，导致无法实现数据的远程获取，不利于实时监控设备状态。同时这种监测方式没有考虑噪声因防护距离对风电场周边村落以及周边商业区域不同程度的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种风电场无线噪声监测装置，通过在风电场及周围居民区选取若干个点各布置一套噪声监测装置，利用带4G功能的MCU将数据传输至风电场升压站外网噪声监测和分析系统服务器，能够实现所有风力发电机组运行噪声的远程监听，及时发现设备异常状态，为检修提供依据。

本发明提供了一种风电场无线噪声监测装置，其特征在于，包括若干个用于布置于风电场及周围场所测点的噪声传感器，集成有4G模块的多通道噪声采集器，以及远程监测服务器；

所述噪声传感器通过多芯同轴电缆与所述多通道噪声采集器连接，每四个所述噪声传感器分为一组，用于对测点周围360°入射方向的噪声信号进行采集，并将采集的噪声信号通过4G模块传输至所述远程监测服务器。

进一步地，所述噪声传感器设有风罩、防雨罩及防尘网。

借由上述方案，通过风电场无线噪声监测装置，相对于目前每台风电机组都安装一套噪声采集设备，施工周期长，费用高的现状，通过在风电场及周围居民区若干个测点各布置一套噪声监测装置，并通过4G网络的实现信号快捷传输，实现了风电场所有风电机组的远程噪声信号在线监测，降低了施工成本，使用寿命更长，更加安全可靠。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

附图说明

图1是本发明风电场无线噪声监测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参图1所示，本实施例提供了一种风电场无线噪声监测装置，包括若干个用于布置于风电场及周围场所测点的噪声传感器，集成有4G模块的多通道噪声采集器，以及远程监测服务器；所述噪声传感器通过多芯同轴电缆与所述多通道噪声采集器连接，每四个所述噪声传感器分为一组，用于对测点周围360°入射方向的噪声信号进行采集，并将采集的噪声信号通过4G模块传输至所述远程监测服务器。

该风电场无线噪声监测装置，相对于目前每台风电机组都安装一套噪声采集设备，施工周期长，费用高的现状，通过在风电场及周围居民区若干个测点各布置一套噪声监测装置，并通过4G网络的实现信号快捷传输，实现了风电场所有风电机组的远程噪声信号在线监测，降低了施工成本，使用寿命更长，更加安全可靠。

本实施例中，噪声传感器采用OM225户外传声器，经过特殊声学设计，其自由场频率响应同时满足0°和90°入射的2级限值要求，满足IP55防护等级，90mm直径风罩及内部的防雨罩、防尘网，可对传声器进行充分保护，能经受风、雨、雪等恶劣天气的考验，并防止沙尘对传声器的破坏。每套噪声监测设备至少包含4个噪声传感器，以满足360°入射方向的噪声信号采集，可实现噪声监测设备附近若干台风电机组噪声信号采集。

所述多通道噪声采集器MCU通过多芯同轴线缆与噪声传感器连接，可采集至少4通道声音信号，通过自有A/D转换器实现高转换速度的模数转换，并通过边缘计算，实现数据信息本地化处理以及噪声数据的初步过滤，通过数据压缩加密减少数据传输量。

所述4G模块采用4G TD-LTE进行噪声数据的传输，模块平均工作功耗10mA，对于数据的采集起到关键作用。在中东部地区，4G基站较多，风电场附近信号强度可以满足数据传输要求。

所述噪声监测服务器利用服务器网卡，通过Internet接收采集到的噪声数据后，实现远程噪声监测，通过噪声数据得到风电场噪声对周边村落以及周边商业生活区域影响的程度。还可利用现有的噪声分析软件(系统)，先通过正常的数据学习阶段，对正常噪声进行声学特征分析，建立正常声学模型。再根据故障声学特征数据，判断确认风电机组故障类型，进行风电机组的故障预警。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种风电场无线噪声监测装置，其特征在于，包括若干个用于布置于风电场及周围场所测点的噪声传感器，集成有4G模块的多通道噪声采集器，以及远程监测服务器；

所述噪声传感器通过多芯同轴电缆与所述多通道噪声采集器连接，每四个所述噪声传感器分为一组，用于对测点周围360°入射方向的噪声信号进行采集，并将采集的噪声信号通过4G模块传输至所述远程监测服务器。

2.根据权利要求1所述的风电场无线噪声监测装置，其特征在于，所述噪声传感器设有风罩、防雨罩及防尘网。

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