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人人图书馆_基于C_Qt的水电机组噪声采集系统的设计与实现 第３２卷第８期２０１４年８月 （）文章编号：７０９２１５７５１０１４０８０００７００－－－ 水　电　能　源　科　学 ＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＰｏｗｅｒ Ｖｏｌ．３２Ｎｏ．８ ２０１４Ａｕ． ｇ ／基于Ｃ＋＋ｔ的水电机组噪声采集系统的设计与实现Ｑ 何　佳，戴勇峰，李德忠 ）（华中科技大学能源与动力工程学院，湖北武汉４３００７４ 采用专业的传声器和采集卡，摘要：针对水电机组大部分噪声为低频噪声且噪声的频率范围比较广的特点， 基于Ｃ＋＋语言和Ｑ提出了一种多线程多通道集中式噪声采集系统，该系统通过封装Ｎｔ框架，Ｉ公司采集卡的ＣＡＰＩ和调用ＤＩＡｄＣ机上的噪声数据采集和存储。实际应用效果表ｅｍＣｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔＬｉｂｒａｒ　　ｙｙ来实现在Ｐ　明，该系统不仅能够完整、准确、流畅地采集噪声数据并将数据存入指定的文件，而且具有良好的兼容性和可移植性。 ；信号与槽关键词：水电机组；噪声采集系统；Ｑｔ中图分类号：４ＴＰ２７ 文献标志码：Ａ １　引言 测量与分析水电站噪声，不仅能测定噪声污染程度，还能进一步判断物体振动的原因及可能出现的问题，是水轮发电机组稳定性的参考依据及故障诊断的重要手段。水电机组中噪声主要由 １］ 。水电机流动噪声、机械噪声、电磁噪声等组成［ 图１　系统硬件构成 ｒｄｗａｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｎｏｉｓｅｄａｔａａｃｕｉｓｉｔｉｏｎｓｓｔｅｍＦｉ．１　Ｈａ ｇｑｙ （）传声器。传声器是将声波信号转换为电１ 信号的传感器，其选型主要考虑传声器的灵敏度、频率响应特性、线性范围、稳定性、精度以及传声器的结构、安装、标定、经济因素等。由于水电机组的振动噪声大部分是机组转频的倍频，而水轮机的转速比较低，因此水电机组的噪声大部分为低频噪声，此外也有如叶片进口边脱流引起的频率范围比较广的振动噪声。因此需选用低频响应好、本底噪声低、频率范围广的传声器。本文系统根据实际情况选用声传科技的ＣＨ１０１传声器，Ｚ－该传声器为一英寸驻极体自由场型测量传声器，具有低频响应好、本底噪声低的特点，其低频截止，适用于低频率低于１Ｈ本底噪声低于１Ａ，ｚ２ｄＢ频及低噪声测试。频率响应特性３×１８０－３～１，符合ＩｋＨｚ±２ｄＢ，ＥＣ６１６７２一型标准。 （）信号调理器。信号调理器是用于信号源２与读取设备之间的信号调理器件，具有提供恒流源、信号放大衰减及抗混叠滤波等功能。本文系统选择与传声器配套的ＰＭ其Ｂ信号调理器，２０除了具有４ｍＡ恒流源供电外，还有信号放大／衰减和抗混叠滤波的功能。主要参数如下：①通道数。２通道；ＮＣ；②信号输入输出接口。Ｂ③频率 －３ ，；无滤波时）范围。５×１００ｋＨｚ±０．２ｄＢ（０～１ 组的噪声大部分为低频噪声，且噪声的频率范围比较广。目前，噪声采集软件大多基于Ｌａｂ－ ＶＩＥＷ、Ｍａｔｌａｂ开发。Ｑｔ是Ｄｉｉａ开发的一个跨ｇ它提供了丰富的窗口部平台的Ｃ＋＋开发框架， 件，具有面向对象、易于扩展、跨平台等特点，其良好的可移植性使其成为目前跨平台软件开发 ［］ ａｂＶＩＥＷ和Ｍａｔｌａｂ不同的ＧＵＩ的首选２。与Ｌ／是，Ｑｔ是在ＧＰＬ许可证下发布的开源软ＰＬＬＧ 件，可免费使用，且无需安装运行环境，较另两种软件开发的系统方便部署。为此，本文提出一种基于Ｃ＋＋／能够完Ｑｔ的多线程噪 声采集系统，整、准确、流畅地采集噪声数据并将数据存入指定的文件，且具有良好的兼容性和可移植性。 ２　系统硬件组成 噪声采集系统采用ＮＩ公司的采集卡进行集中式多通道数据采集，通过ＵＳＢ接口将数据传入系统硬件构成见图１。主要包括传声器、ＰＣ机， 信号调理器、采集卡和ＰＣ机。 ，修回日期：收稿日期：１１０４２０１２２０１３０１４２－－－－ ２４Ｖ；⑤抗混叠滤波。④恒流源供电。４ｍＡ， ／衰减率－４可选通道Ｈｚ低通，ＢＯＣＴ（２２．４ｋ８ｄ ，：作者简介：何佳（研究方向为水电机组故障诊断，男，硕士研究生，１９８５Ｅ－ｍｅｉａｕｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎａｉｌｈ＠ｈ－）ｊ ·１５８·）。间相位小于１° 水　电　能　源　科　学 　　２４年０１ 析，主要包括显示模块、采集模块、分配模块、存储模块、浏览模块等，模块化的设计易于维护和扩展，数据流向见图３ 。 （）采集卡。采集卡是将模拟信号进行采样３ 并转换为数字信号的设备。由采样定理可知，采样频率