測數(shù)據(jù)的分類整理,現(xiàn)場無需工作人員,具有檢測范圍廣、成本低、操作方便的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明實(shí)施例噪聲檢測系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本發(fā)明實(shí)施例噪聲檢測方法的基本流程圖。
[0026]圖例說明:1、檢測中心單元;2、檢測終端;21、噪聲傳感模塊;22、信號采集與A/D轉(zhuǎn)換模塊;23、數(shù)字信號處理模塊;24、信號遠(yuǎn)程傳輸模塊;25、時鐘模塊;26、電源模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0027]如圖1所示,本實(shí)施例的分布式電力變壓器噪聲檢測系統(tǒng)包括檢測中心單元1和多個檢測終端2,檢測終端2包括噪聲傳感模塊21、信號采集與A/D轉(zhuǎn)換模塊22、數(shù)字信號處理模塊23、信號遠(yuǎn)程傳輸模塊24、時鐘模塊25和電源模塊26,噪聲傳感模塊21、信號米集與A/D轉(zhuǎn)換模塊22、數(shù)字信號處理模塊23、信號遠(yuǎn)程傳輸模塊24依次相連,時鐘模塊25和數(shù)字信號處理模塊23相連,電源模塊26分別和噪聲傳感模塊21、信號采集與A/D轉(zhuǎn)換模塊22、數(shù)字信號處理模塊23、信號遠(yuǎn)程傳輸模塊24、時鐘模塊25相連,信號遠(yuǎn)程傳輸模塊24通過通信網(wǎng)絡(luò)和檢測中心單元1相連。
[0028]本實(shí)施例利用變電站內(nèi)電力變壓器的檢修柜電源為檢測終端2的電源模塊26提供不間斷供電,檢測終端2除噪聲傳感模塊21外其余部件均置于變壓器檢修柜內(nèi),使得檢測終端供電電源穩(wěn)定并且具有良好的運(yùn)行環(huán)境。
[0029]本實(shí)施例中,噪聲傳感模塊21包括相互連接的傳聲器與前置放大器,前置放大器的輸出端通過帶屏蔽層的電纜和信號采集與A/D轉(zhuǎn)換模塊22相連。
[0030]本實(shí)施例中,信號遠(yuǎn)程傳輸模塊24具體采用GPRS通信模塊,GPRS通信模塊采用2G移動通信網(wǎng)絡(luò),具有網(wǎng)絡(luò)通信覆蓋區(qū)域廣、采購成本低的優(yōu)點(diǎn),尤其適合分布式電力變壓器噪聲檢測系統(tǒng)的小數(shù)量的通信。此外,信號遠(yuǎn)程傳輸模塊24也可以根據(jù)需要采用3G/4G等類型的通信模塊。
[0031]在本實(shí)施例分布式電力變壓器噪聲檢測系統(tǒng)檢測終端2的信號遠(yuǎn)程傳輸模塊24通過通信網(wǎng)絡(luò)和檢測中心單元1相連的基礎(chǔ)上,檢測中心單元1通過信號遠(yuǎn)程傳輸手段檢查檢測終端運(yùn)行狀態(tài)、校驗(yàn)檢測終端并控制檢測終端2采集變壓器噪聲信號,從而為基于本實(shí)施例分布式電力變壓器噪聲檢測系統(tǒng)的電力變壓器噪聲檢測方法提供基礎(chǔ)硬件。本實(shí)施例中,檢測中心單元1為具有向檢測終端發(fā)送指令、數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)解碼、數(shù)據(jù)分類整理、數(shù)據(jù)存儲以及數(shù)據(jù)庫調(diào)用功能的計(jì)算機(jī),所發(fā)出的指令包括檢測終端運(yùn)行狀態(tài)查詢、檢測結(jié)果校準(zhǔn)、時鐘校對、噪聲信號采集以及檢測停止。
[0032]如圖2所示,基于本實(shí)施例分布式電力變壓器噪聲檢測系統(tǒng)的電力變壓器噪聲檢測方法的步驟包括:
[0033]1)預(yù)先在各個目標(biāo)電力變壓器所在變電站安裝檢測終端2,將檢測終端2通過通信網(wǎng)絡(luò)和檢測中心單元1相連,并為每一個檢測終端2分配一個全局唯一編號;當(dāng)需要針對某一個目標(biāo)電力變壓器進(jìn)行噪聲檢測時跳轉(zhuǎn)執(zhí)行下一步;前述本實(shí)施例分布式電力變壓器噪聲檢測系統(tǒng)的分布式結(jié)構(gòu),能夠?qū)z測終端2靈活布置在一定區(qū)域內(nèi)的η個交流變電站內(nèi),每臺變壓器設(shè)置1個檢測終端2,通過對所在區(qū)域、變電站以及變壓器進(jìn)行分別編號,使得每個檢測終端2分別對應(yīng)一個唯一編號,以便于相互區(qū)分;
[0034]2)檢測中心單元1向檢測終端2發(fā)出請求,檢測終端2在收到請求后進(jìn)行噪聲信號采集,并對采集得到的噪聲信號依次進(jìn)行背景噪聲濾波、1/3倍頻譜計(jì)算、聲壓級計(jì)算以及檢測結(jié)果編碼,最終將編碼后的檢測結(jié)果發(fā)送給檢測中心單元1 ;
[0035]3)檢測中心單元1將收到的檢測結(jié)果保存至數(shù)據(jù)庫。
[0036]但是需要說明的是,出于減少檢測終端2、檢測中心單元1之間數(shù)據(jù)通信量、節(jié)約數(shù)據(jù)通信成本的角度,本實(shí)施例將噪聲檢測相關(guān)運(yùn)算處理(背景噪聲濾波、1/3倍頻譜計(jì)算、聲壓級計(jì)算以及檢測結(jié)果編碼)均通過各個檢測終端2來實(shí)現(xiàn)。但是,這絕不意味著本實(shí)施例分布式電力變壓器噪聲檢測系統(tǒng)的相關(guān)運(yùn)算處理僅通過各個檢測終端2來實(shí)現(xiàn)。尤其在3G/4G等高帶寬、低成本的移動網(wǎng)絡(luò)日益普及的前提下,本領(lǐng)域技術(shù)人員毫無疑問也可以根據(jù)需要將噪聲檢測相關(guān)運(yùn)算處理通過檢測中心單元1來處理,而且該方式還能夠降低檢測終端2的對處理器的運(yùn)算要求。同時,本實(shí)施例分布式電力變壓器噪聲檢測系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)也并不依賴于本實(shí)施例提及的噪聲檢測相關(guān)運(yùn)算處理方法,除了本實(shí)施例提及的噪聲檢測相關(guān)運(yùn)算處理方法以外,本領(lǐng)域技術(shù)人員毫無疑問也可以根據(jù)需要采用其他類型的噪聲檢測方法,同樣也能夠?qū)崿F(xiàn)電力變壓器的分布式噪聲檢測,在此不再贅述。
[0037]本實(shí)施例中,步驟2)的詳細(xì)步驟包括:
[0038]2.1)檢測中心單元1向檢測終端2發(fā)出狀態(tài)查詢指令以檢查檢測終端2是否運(yùn)行正常,如果檢測終端2正常運(yùn)行則向檢測中心單元1返回應(yīng)答,并跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟2.2),否貝1J,結(jié)束并退出;
[0039]2.2)檢測中心單元1向檢測終端2發(fā)出傳聲器校準(zhǔn)指令,檢測終端2收到傳聲器校準(zhǔn)指令后進(jìn)行傳聲器校準(zhǔn),并在完成時鐘后向檢測中心單元1返回應(yīng)答;
[0040]2.3)檢測中心單元1向檢測終端2發(fā)出時鐘校準(zhǔn)指令,檢測終端2收到時鐘校準(zhǔn)指令后進(jìn)行時鐘校準(zhǔn),并在完成時鐘后向檢測中心單元1返回應(yīng)答;
[0041]2.4)檢測中心單元1向檢測終端2發(fā)出噪聲采集指令,檢測終端2收到時鐘校準(zhǔn)指令后進(jìn)行噪聲采集,并對采集得到的噪聲信號依次進(jìn)行背景噪聲濾波、1/3倍頻譜計(jì)算、聲壓級計(jì)算以及檢測結(jié)果編碼,最終將編碼后的檢測結(jié)果發(fā)送給檢測中心單元1 ;
[0042]2.5)檢測中心單元1在收到檢測結(jié)果后,對檢測結(jié)果格式進(jìn)行校驗(yàn),如果校驗(yàn)通過,則向檢測終端2發(fā)出噪聲采集停止指令,檢測終端2收到噪聲采集停止指令后停止進(jìn)行噪聲采集,進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
[0043]本實(shí)施例中,步驟2.4)中進(jìn)行背景噪聲濾波的詳細(xì)步驟包括:利用η層小波包分解算法在Fs/2頻率范圍內(nèi)將變壓器噪聲按照頻率由低到高等分為2。段,其中F 3為采樣頻率,以背景噪聲未出現(xiàn)時的一段變壓器噪聲信號估計(jì)出各小波包分解頻段中純凈變壓器噪聲信號的功率譜^(¥),利用譜減法語音增強(qiáng)算法從各小波包分解頻段噪聲信號的功率譜Py(w)中減去純凈變壓器噪聲信號的功率譜^(?)得到背景噪聲功率譜Ps(w),對所述背景噪聲功率譜Ps(w)進(jìn)行傅里葉反變換獲得背景噪聲時域信號s(t),由各分解頻段的時域信號y(t)中減去s(t),得到各頻段純凈的變壓器噪聲信號n (t)。
[0044]本實(shí)施例中,步驟2.4)中進(jìn)行1/3倍頻程濾波時采用的濾波器為3階Butterworth濾波器。本實(shí)施例通過上述基于小波包分解算法的背景噪聲濾波,能夠?qū)ψ儔浩髟肼曔M(jìn)行時頻域分解處理,從中找出含有變電站背景噪聲(如鳥鳴、蟲鳴等)的頻段,并對該頻段采用譜減法語音增強(qiáng)算法消除變電站背景噪聲,從而獲得純凈的變壓器本體與風(fēng)扇混合噪聲信號,與小波分解算法相比,小波包分解算法能夠?qū)ψ儔浩髟肼曨l率進(jìn)行更細(xì)致的劃分,并且獲得各頻帶噪聲信號隨時間的變化過程。
[0045]本實(shí)施例中,步驟2.4)中進(jìn)行聲