CN113539226B - 一种变电站主动降噪控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变电站主动降噪控制方法，属于噪声抑制技术领域，包括当方位调整之后记录噪声并生成噪声信息，将噪声信息中的低中频区进行相位处理得到低中频信息，由第一扬声器根据低中频信息发生低中频降噪音；将噪声信息中的高频区进行相位处理得到高频信息，由第二扬声器根据高频信息发出高频降噪音；记录变电站中的环境音并生成环境信息，在对环境信息进行相位处理后分别与高频信息和低中频信息进行耦合用于调整低中频降噪音和高频降噪音。本发明提供的一种变电站主动降噪控制方法中通过将低中频以及高频分开处理从而提高了噪声抑制的效果，同时对环境音的再次检测最终降低了整个变电站内噪声的分贝值。

Description

一种变电站主动降噪控制方法

技术领域

本发明属于噪声抑制技术领域，更具体地说，是涉及一种变电站主动降噪控制方法。

背景技术

近年来，电网建设的迅速发展和城市规模的日益扩大，与110kV、220kV变电站相比，500kV变电站具有噪声源种类较多、噪声源强较大和噪声影响较复杂的特点，这也就导致其对站外环境的影响也较明显。

现有技术中存在诸多的主动降噪的***，这些***同样会通过前馈麦克风和反馈麦克风等对噪声进行采集，并生成相位相反的降噪音，但是由于变电站在日常使用时，噪声多集中在高频区域，高频区域对人耳的影响最为明显并且不容易被抑制，加之由于变电站内电气设备众多，导致现有的主动降噪***无法有效降低变电站内的分贝值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变电站主动降噪控制方法，旨在解决变电站内的分贝值无法有效降低的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种变电站主动降噪控制方法，包括：

在所述变电站内设置多个消音单元，所述消音单元包括一一对应的多个第一扬声器和第二扬声器，通过所述消音单元上的追踪器检测到噪声并将所述第一扬声器和所述第二扬声器调整至所述噪声发出的方位；

当方位调整之后记录所述噪声并生成噪声信息，将所述噪声信息中的低中频区进行相位处理得到低中频信息，由所述第一扬声器根据所述低中频信息发生低中频降噪音；将所述噪声信息中的高频区进行相位处理得到高频信息，由所述第二扬声器根据所述高频信息发出高频降噪音；记录所述变电站中的环境音并生成环境信息，在对所述环境信息进行相位处理后分别与所述高频信息和所述低中频信息进行耦合用于调整所述低中频降噪音和所述高频降噪音。

作为本申请另一实施例，所述记录所述变电站中的环境音并生成环境信息包括：

当所述变电站内的分贝值高于预设标准时，启动校核麦克风，并由所述校核麦克风记录所述环境音。

作为本申请另一实施例，所述在对所述环境信息进行相位处理后分别与所述高频信息和所述低中频信息进行耦合用于调整所述低中频降噪音和所述高频降噪音包括：

通过滤波器提取所述环境信息中的高频部分和低中频部分；

将所述高频部分进行相位处理并与所述高频信息进行耦合；将所述低中频部分进行相位处理并与所述低中频信息进行耦合。

作为本申请另一实施例，所述将所述高频部分进行相位处理并与所述高频信息进行耦合；将所述低中频部分进行相位处理并与所述低中频信息进行耦合包括：

分别对所述高频信息、所述低中频信息、所述高频部分和所述低中频部分进行频谱变换；

将所述高频部分所对应的频谱叠加至所述高频信息所对应的频谱内，将所述低中频部分所对应的频谱叠加至所述低中频信息所对应的频谱内。

作为本申请另一实施例，所述将所述高频部分所对应的频谱叠加至所述高频信息所对应的频谱内，将所述低中频部分所对应的频谱叠加至所述低中频信息所对应的频谱内包括：

分别确定出所述高频信息、所述低中频信息、所述高频部分和所述低中频部分所对应的高频频谱图、低中频频谱图、高频频谱校核图和低中频频谱校核图；

将所述高频频谱校核图中与所述高频频谱图不同的频率区间以及该区间内所对应的值添加至所述高频频谱图中；将所述低中频频谱校核图中与所述低中频频谱图不同的频率区间以及该区间内所对应的值添加至所述低中频频谱图中。

作为本申请另一实施例，在所述将所述低中频频谱校核图中与所述低中频频谱图不同的频率区间以及该区间内所对应的值添加至所述低中频频谱图中之后还包括：

根据所述高频频谱校核图对所述高频频谱图中相同的频率区间内的值进行调整，根据所述低中频频谱校核图对所述低中频频谱图中相同的频率区间内的值进行调整。

作为本申请另一实施例，在所述根据所述低中频频谱校核图对所述低中频频谱图中相同的频率区间内的值进行调整之后还包括：

将校核后的高频频谱图和校核后的低中频频谱图还原成声波信息并分别由所述第二扬声器和所述第一扬声器发声；

所述校核麦克风再次对所述变电站内的分贝值进行检测。

作为本申请另一实施例，所述通过所述消音单元上的追踪器检测到噪声并将所述第一扬声器和所述第二扬声器调整至所述噪声发出的方位包括：

由所述追踪器确定所述噪声的位置，同时调整所述第一扬声器和所述第二扬声器水平以及竖直角度，使所述第一扬声器和所述第二扬声器均朝向所述噪声的方位。

作为本申请另一实施例，在所述变电站内设置多个消音单元之前还包括：

沿所述变电站外沿的周向设置反射板，反射板用于将所述噪声向上反射。

作为本申请另一实施例，在所述沿所述变电站外沿的周向设置反射板之后还包括：

在所述反射板的内侧面设置消音棉，在所述反射板的顶部设置消音板。

本发明提供的一种变电站主动降噪控制方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明一种变电站主动降噪控制方法中在变电站内设置有多个消音单元，追踪器能够将消音单元中的第一扬声器和第二扬声器均调整至噪声的方位，从而避免了由于与噪声源之间存在角度偏差造成噪音无法有效消除的问题，保证了噪声抑制的效果。

在方位调整完之后，记录噪声并生成噪声信息，本申请中将噪声信息中的高频区以及低中频区分别进行相位处理，从而得到高频信息和低中频信息，高频信息通过第二扬声器发出高频降噪音，低中频信息通过第一扬声器发出低中频降噪音。

在初步降噪完成之后，记录变电站内的环境音并生成环境信息，通过对环境信息进行相位处理并分别与高频信息和低中频信息进行耦合，从而实现了对低中频降噪音和高频降噪音的调整，进一步提高了噪声的抑制效果。本申请中通过将低中频以及高频分开处理从而提高了噪声抑制的效果，同时对环境音的再次检测最终降低了整个变电站内噪声的分贝值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种变电站主动降噪控制方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，现对本发明提供的一种变电站主动降噪控制方法进行说明。一种变电站主动降噪控制方法，包括：

在变电站内设置多个消音单元，消音单元包括一一对应的多个第一扬声器和第二扬声器，通过消音单元上的追踪器检测到噪声并将第一扬声器和第二扬声器调整至噪声发出的方位。

当方位调整之后记录噪声并生成噪声信息，将噪声信息中的低中频区进行相位处理得到低中频信息，由第一扬声器根据低中频信息发生低中频降噪音；将噪声信息中的高频区进行相位处理得到高频信息，由第二扬声器根据高频信息发出高频降噪音；记录变电站中的环境音并生成环境信息，在对环境信息进行相位处理后分别与高频信息和低中频信息进行耦合用于调整低中频降噪音和高频降噪音。

本发明提供的一种变电站主动降噪控制方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明一种变电站主动降噪控制方法中在变电站内设置有多个消音单元，追踪器能够将消音单元中的第一扬声器和第二扬声器均调整至噪声的方位，从而避免了由于与噪声源之间存在角度偏差造成噪音无法有效消除的问题，保证了噪声抑制的效果。

在方位调整完之后，记录噪声并生成噪声信息，本申请中将噪声信息中的高频区以及低中频区分别进行相位处理，从而得到高频信息和低中频信息，高频信息通过第二扬声器发出高频降噪音，低中频信息通过第一扬声器发出低中频降噪音。

在初步降噪完成之后，记录变电站内的环境音并生成环境信息，通过对环境信息进行相位处理并分别与高频信息和低中频信息进行耦合，从而实现了对低中频降噪音和高频降噪音的调整，进一步提高了噪声的抑制效果。本申请中通过将低中频以及高频分开处理从而提高了噪声抑制的效果，同时对环境音的再次检测最终降低了整个变电站内噪声的分贝值。

根据实际观察发现变电站内的噪音在低频和中频变化不大，但是在高频有一定的随机性，并且现有的主动降噪技术多通过一个降噪喇叭同时发出低频、中频和高频。

现有的主动降噪技术对外界环境噪声的抑制是分频带的，也就是对不同频率降噪的效果存在差异。如果对噪声的抑制多集中在低频和中频部分，那么从听觉上而言进入人耳的主要是高频噪声，这个时候不管是哪种降噪方法，对实际的降噪效果差异性不大，并且反而会引入额外的噪声，造成人耳的不舒适。

作为本发明提供的一种变电站主动降噪控制方法的一种具体实施方式，记录变电站中的环境音并生成环境信息包括：

当变电站内的分贝值高于预设标准时，启动校核麦克风，并由校核麦克风记录环境音。

当变电站内的分贝值高于预设标准时，表明第一扬声器和第二扬声器所发出的降噪音并没有把噪音抑制到合理的水平，为此需要启动校核麦克风，校核麦克风同样可以记录声音，并采用相似的方法对高频降噪音和低中频降噪音进行适当的调整。

作为本发明提供的一种变电站主动降噪控制方法的一种具体实施方式，在对环境信息进行相位处理后分别与高频信息和低中频信息进行耦合用于调整低中频降噪音和高频降噪音包括：

通过滤波器提取环境信息中的高频部分和低中频部分。

将高频部分进行相位处理并与高频信息进行耦合；将低中频部分进行相位处理并与低中频信息进行耦合。

环境音中同样存在低中频和高频，将校核麦克风所产生的数据分别传输至两个滤波器，一个滤波器用于过滤低中频，另一个用于过滤高频，然后再进行相位处理以及耦合，从而最终调整第一扬声器和第二扬声器所发出的声音，进而提高噪声抑制效果。

作为本发明提供的一种变电站主动降噪控制方法的一种具体实施方式，将高频部分进行相位处理并与高频信息进行耦合；将低中频部分进行相位处理并与低中频信息进行耦合包括：

分别对高频信息、低中频信息、高频部分和低中频部分进行频谱变换。

将高频部分所对应的频谱叠加至高频信息所对应的频谱内，将低中频部分所对应的频谱叠加至低中频信息所对应的频谱内。

通过频谱变换，能够更加便捷的对比出两者之间的差异，从而才能够更加针对的对高频信息和低中频信息进行调整。

本申请中可使用傅里叶变换。

作为本发明提供的一种变电站主动降噪控制方法的一种具体实施方式，将高频部分所对应的频谱叠加至高频信息所对应的频谱内，将低中频部分所对应的频谱叠加至低中频信息所对应的频谱内包括：

分别确定出高频信息、低中频信息、高频部分和低中频部分所对应的高频频谱图、低中频频谱图、高频频谱校核图和低中频频谱校核图。

将高频频谱校核图中与高频频谱图不同的频率区间以及该区间内所对应的值添加至高频频谱图中；将低中频频谱校核图中与低中频频谱图不同的频率区间以及该区间内所对应的值添加至低中频频谱图中。

高频频谱校核图和低中频频谱校核图中必然会存在高频频谱图以及低中频频谱图中所不包含的频率区间，这些区间就是第一扬声器和第二扬声器所没有消除的多余的噪声信息，因此需要添加部分频率以及该频率所对应的值，从而提高噪声抑制的效果。

作为本发明提供的一种变电站主动降噪控制方法的一种具体实施方式，在将低中频频谱校核图中与低中频频谱图不同的频率区间以及该区间内所对应的值添加至低中频频谱图中之后还包括：

根据高频频谱校核图对高频频谱图中相同的频率区间内的值进行调整，根据低中频频谱校核图对低中频频谱图中相同的频率区间内的值进行调整。

高频频谱校核图和高频频谱图中频率相同的位置可能会存在值不同的问题，因此此时需要以高频频谱校核图为参考对高频频谱图中对应频率的值进行调整，从而实现最终高频降噪音的调整，低中频降噪音的调整同理。

作为本发明提供的一种变电站主动降噪控制方法的一种具体实施方式，在根据低中频频谱校核图对低中频频谱图中相同的频率区间内的值进行调整之后还包括：

将校核后的高频频谱图和校核后的低中频频谱图还原成声波信息并分别由第二扬声器和第一扬声器发声；

校核麦克风再次对变电站内的分贝值进行检测。

校核麦克风一直处于工作的状态，其主要的目的是对最终的结果进行校核。需要特别指出的是，第一次记录噪声时所使用的初始麦克风并非一直处于工作状态，其在准确检测到噪声之后即处于关闭的状态，而生成的高频信息和低中频信息进行储存并由第一扬声器和第二扬声器发出对应的降噪音。当校核麦克风所采集的分贝值高于预设标准，并且在对高频降噪音和低中频降噪音进行调整之后仍然无法满足预设标准时，再启动初始麦克风，从而对之前存储的高频信息和低中频信息进行替换。

作为本发明提供的一种变电站主动降噪控制方法的一种具体实施方式，通过消音单元上的追踪器检测到噪声并将第一扬声器和第二扬声器调整至噪声发出的方位包括：

由追踪器确定噪声的位置，同时调整第一扬声器和第二扬声器水平以及竖直角度，使第一扬声器和第二扬声器均朝向噪声的方位。

变电站内设置有多个电气设备，在实际应用过程中，某个电气设备会关闭而某个电气设备会开启，由于消音单元的位置相对固定，但是噪声的发生源会时刻发生变化，为了能够对不同位置发出的噪音均具有抑制的作用，本申请中需要调整第一扬声器和第二扬声器的空间角度。

为了便于理解，本申请中的实施例为，将第一扬声器和第二扬声器均球头连接在支撑板上，沿支撑板的外沿设置有第一电机，第一电机用于驱动支撑板在水平方向上摆动，在支撑板和第一扬声器以及第二扬声器之间连接有电动推杆，电动推杆用于调整第一扬声器和第二扬声器在竖直平面上的摆动，通过此种设计即可实现第一扬声器和第二扬声器在空间范围内调整角度。

需要特别指出的是在追踪器与第一电机以及电动推杆之间设置有控制器，控制器用于根据追踪器提供的电信号通过控制第一电机和电动推杆接通的时间来精确的调整第一扬声器和第二扬声器的空间角度。

作为本发明提供的一种变电站主动降噪控制方法的一种具体实施方式，在变电站内设置多个消音单元之前还包括：

沿变电站外沿的周向设置反射板，反射板用于将噪声向上反射。

在变电站内会安装有多个电气设备，每个电气设备在实际的运行时均会产生噪音，由于变电站运行时的功率相对保持稳定，因此其产生的噪音在一定的时间内也是相对稳定的，本申请中可通过录制或者记载已经储存好的音频，并通过第一扬声器和第二扬声器进行播放即可，因此在一定程度上无需采集噪声信息，即可在一定程度上降低变电站内噪声的分贝值。

由于变电站内的电气设备在实际运行时会向四周发出噪音，变电站内的噪音由多个消音单元进行抑制，反射板自变电站的围墙倾斜向下设置，因此噪声向外侧传播时并遇到反射板时，经过反射板的作用会使噪音向变电站的上方传输，从而在一定程度上避免了对周围环境的影响。

现有技术中，反射板无法实现100％的对噪声的反射，造成的结果是有部分噪声透过反射板散发到周围的空气中，反射板的外侧面用于反射噪声而在反射板的内侧面设置有消音棉，通过消音棉抑制了噪声的传播。

由于通常情况下变电站围墙的高度有限，而电气设备通常会辐射状向外侧发出噪声，因此为了进一步提高对噪声的抑制效果，因此在反射板顶部安装有消音板。在实际应用中，消音板可栓接在变电站围墙顶部的围栏上。

作为本发明提供的一种变电站主动降噪控制方法的一种具体实施方式，在沿变电站外沿的周向设置反射板之后还包括：

在反射板的内侧面设置消音棉，在反射板的顶部设置消音板。

需要特别出的是市面上的主动降噪***多应用在耳机等声学领域，通常情况下会设置前馈麦克风和反馈麦克风，通过两个麦克风采集到的信息，然后分别确定出相位相反的相位信息，通过正负抵消从而达到降低噪音的目的。但是需要指出的是由于变电站中噪音的频率和形式相对固定产生的噪音变化不大。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种变电站主动降噪控制方法，其特征在于，包括：

在所述变电站内设置多个消音单元，所述消音单元包括一一对应的多个第一扬声器和第二扬声器，通过所述消音单元上的追踪器检测到噪声并将所述第一扬声器和所述第二扬声器调整至所述噪声发出的方位；

当方位调整之后记录所述噪声并生成噪声信息，将所述噪声信息中的低中频区进行相位处理得到低中频信息，由所述第一扬声器根据所述低中频信息发生低中频降噪音；将所述噪声信息中的高频区进行相位处理得到高频信息，由所述第二扬声器根据所述高频信息发出高频降噪音；记录所述变电站中的环境音并生成环境信息，在对所述环境信息进行相位处理后分别与所述高频信息和所述低中频信息进行耦合用于调整所述低中频降噪音和所述高频降噪音；

所述记录所述变电站中的环境音并生成环境信息包括：

当所述变电站内的分贝值高于预设标准时，启动校核麦克风，并由所述校核麦克风记录所述环境音；

所述在对所述环境信息进行相位处理后分别与所述高频信息和所述低中频信息进行耦合用于调整所述低中频降噪音和所述高频降噪音包括：

通过滤波器提取所述环境信息中的高频部分和低中频部分；

将所述高频部分进行相位处理并与所述高频信息进行耦合；将所述低中频部分进行相位处理并与所述低中频信息进行耦合；

所述将所述高频部分进行相位处理并与所述高频信息进行耦合；将所述低中频部分进行相位处理并与所述低中频信息进行耦合包括：

分别对所述高频信息、所述低中频信息、所述高频部分和所述低中频部分进行频谱变换；

将所述高频部分所对应的频谱叠加至所述高频信息所对应的频谱内，将所述低中频部分所对应的频谱叠加至所述低中频信息所对应的频谱内；

所述将所述高频部分所对应的频谱叠加至所述高频信息所对应的频谱内，将所述低中频部分所对应的频谱叠加至所述低中频信息所对应的频谱内包括：

分别确定出所述高频信息、所述低中频信息、所述高频部分和所述低中频部分所对应的高频频谱图、低中频频谱图、高频频谱校核图和低中频频谱校核图；

将所述高频频谱校核图中与所述高频频谱图不同的频率区间以及该区间内所对应的值添加至所述高频频谱图中；将所述低中频频谱校核图中与所述低中频频谱图不同的频率区间以及该区间内所对应的值添加至所述低中频频谱图中。

2.如权利要求1所述的一种变电站主动降噪控制方法，其特征在于，在所述将所述低中频频谱校核图中与所述低中频频谱图不同的频率区间以及该区间内所对应的值添加至所述低中频频谱图中之后还包括：

根据所述高频频谱校核图对所述高频频谱图中相同的频率区间内的值进行调整，根据所述低中频频谱校核图对所述低中频频谱图中相同的频率区间内的值进行调整。

3.如权利要求2所述的一种变电站主动降噪控制方法，其特征在于，在所述根据所述低中频频谱校核图对所述低中频频谱图中相同的频率区间内的值进行调整之后还包括：

将校核后的高频频谱图和校核后的低中频频谱图还原成声波信息并分别由所述第二扬声器和所述第一扬声器发声；

所述校核麦克风再次对所述变电站内的分贝值进行检测。

4.如权利要求1所述的一种变电站主动降噪控制方法，其特征在于，所述通过所述消音单元上的追踪器检测到噪声并将所述第一扬声器和所述第二扬声器调整至所述噪声发出的方位包括：

由所述追踪器确定所述噪声的位置，同时调整所述第一扬声器和所述第二扬声器水平以及竖直角度，使所述第一扬声器和所述第二扬声器均朝向所述噪声的方位。

5.如权利要求1所述的一种变电站主动降噪控制方法，其特征在于，在所述变电站内设置多个消音单元之前还包括：

沿所述变电站外沿的周向设置反射板，反射板用于将所述噪声向上反射。

6.如权利要求5所述的一种变电站主动降噪控制方法，其特征在于，在所述沿所述变电站外沿的周向设置反射板之后还包括：

在所述反射板的内侧面设置消音棉，在所述反射板的顶部设置消音板。

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