在国民经济和电力需求不断攀升的今天，电力输送设施在全国各地越建越多，就像人体的血管一样，交织在祖国大地上，将电力血液不断地输送到任何需要它的地方，所有这些共同组成了我国的电力输送系统。变电站是电力输送系统中的中转站，在整个电力输送系统中具有核心枢纽地位。变电站规模越大，电压等级越高，变电站内设备运行时产生的噪声污染问题影响面及影响程度也越大。在大中型城市中，由于土地资源紧张，变电站往往同其他民用、商用建筑相毗邻，使得噪声的影响非常突出，变电站噪声治理的需求变得更加急迫。输变电工程中噪声的控制和治理已经成为当前国家电网需要解决的重大问题。对变电站噪声测试和对变电站噪声的污染特性、频谱特性和衰减规律进行分析研究^[1]可以知道变电站主变压器在不同负载下的声功率水平及噪声源成因，可为变电站噪声分布预测和降噪提供数据参考。

DonghuiWang ^[2]等人的变电站噪声测试研究中，对变压器外部声场进行了声辐射特性分析，对变压器外部声场进行了定量和可视化。最后，将这些声辐射特性分析结果和反馈应用于低噪声室内变电所的整体布局修改和吸声结构改进，以降低噪声敏感区边界处的声压级。改进后的放、吸声结构可以限制变电站噪声对周围声环境的影响。Li, ZG ^[3]等人认为高压变电站变压器噪声是一种重要的低频噪声源，会引起较高的主观干扰。传统的噪声控制技术对其影响越来越小，寻找一种降低变压器噪声主观干扰的新方法具有重要意义。选取了500kv特高压变电站变压器噪声作为原始噪声样本。在原始噪声样本中分别加入纯音、窄带粉噪声和水声，对变压器噪声进行调节和控制。采用配对比较试验，比较噪声对受试者主观烦扰程度和噪声调节与控制前后的工作效率。Liu B ^[4]等人为了研究混合噪声，将混合噪声分离为多个独立的噪声信号。提出了一种结合小波变换和稀疏分量分析的高压变电站单通道混合噪声信号分离算法。通过设置小波变换从原始噪声信号中分离出来的低频部分和高频部分这两个增强信号，可以将单通道盲分离转变为欠定盲分离。然后通过稀疏分量分析对不同噪声源的信号进行分离。 Cao.M^[5]从两个方面进行了分析，一是不同测点间的振动传递函数和相干函数与变压器振动的关系，二是不同楼层同一测点的振动和噪声的相关谱和相干函数。其次，通过计算和线性拟合，得到了地板振动与噪声的相关系数及其相应的关系曲线。最后，分析了水平和垂直距离对地板振动的衰减特性，得到了相应的拟合曲线。

在国内的研究中彭任华^[6]等人为测量分析高压变电站同时存在的线路电晕噪声、电器(变压器、电抗器等)本体噪声和周边环境准平稳噪声,根据变电站噪声源的时频特性,提出一种基于梳状滤波器与小波变换相结合的高压变电站噪声分离。算法首先根据本体噪声的线谱特性,利用通带梳状滤波器滤波实现本体噪声的估计;其次利用高频小波系数构造电晕噪声检测信号实现电晕噪声与准平稳态噪声的分离。吴晓文^[7]等人500 kV 变电站为研究对象，对站内多组主变、高抗以及变电架构等主要设备的噪声水平及衰减特性进行了详细检测。结果表明，主变及高抗噪声水平均较高，主变噪声能量主要集中在 100 ～ 1 000 Hz 频率范围内，其中 400 Hz 频率分量噪声能量最高，高抗 100 Hz 及其倍频带噪声能量较高，100 Hz 噪声能量最大。主变与高抗噪声在传播过程中均存在干涉现象。变电架构噪声受高抗噪声干扰较为严重，噪声源主要集中在母线封端球位置。彭任华^[8]等人的噪声分离算法能有效估计出电晕噪声、本体噪声以及准平稳态噪声,噪声声压级以及A计权声压级估计误差＜1 dB;马裕超^[9]等人以110kV西安北门变电站及其联体结构作为研究对象,进行了变电站变压器室和各层楼板的振动与噪声测试,通过对测试数据的时频分析和相干性分析,得到了户内变电站的声振特性及传播规律。变压器本体振动频谱主要为100Hz及其倍率,楼板的振动特性与变压器本体基本一致。变压器振动及噪声在结构楼板中的传播具有明显的衰减性,振动向下层楼板传递要高于上层楼板,距离变压器室越远的楼层,振动与噪声及其低频特性较弱,衰减不再显著。最后建立了户内变电站有限元模型,对变压器及楼板振动进行仿真分析。田昊洋^[10]等人提出的研究振速法在电力变压器噪声测量中的应用具有一定的实际意义。根据结构声辐射理论推导有限平面结构的表面声辐射计算方法，通过测量干式变压器的表面振动量级和测量其声功率级，以实验的方法求得干式变压器的声辐射比。着重分析了从测量表面振动来估计干式变压器的噪声的可行性。

虚拟仪器LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式^[11]。LabVIEW软件是NI设计平台的核心，也是开发测量或控制系统的理想选择。LabVIEW开发环境集成了工程师和科学家快速构建各种应用所需的所有工具，旨在帮助工程师和科学家解决问题、提高生产力和不断创新。设计的测试系统是用来测量被测信号的，被测信号以不同方式从系统输出端输出^[12]。而对于变电站的振动和噪声测试，它可以对变电站振动、噪声进行长时间的测试，并且有存储、在线实时显示分析、离线分析测试数据等功能^[13]。同时对采集到的数据进行消噪滤波的预处理,然后通过信号分析工具对其进行相应的频谱分析、相关 和功率谱密度分析,最后对分析结果进行存储管理的功能。另外,该系统还具有人机界面友好、运行速度快、开发周期短、易于维护和开发等特点^[14]。相比于传统仪器性能高、扩展性强，在工程测试等领域得到越来越广泛的应用^[15]。果英超^[16]等人已经做出基于LabVIEW的测试系统的开发。综上所述LabVIEW为基础的测量和分析，可以建立相应的相关特征信息数据集，为之后的研究提供数据。所以基于LabVIEW进行变电站振动和噪声测试系统的设计对变电站噪声问题意义重大。^[17]

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究内容

基于LabVIEW的振动与噪声测试系统设计发展现状及应用调研、在了解振动与噪声控制相关知识的基础上，结合工程测试技术的相关知识、建立振动与噪声测试过程、基于LabVIEW软件平台开发设计振动与噪声测试系统、在实验室以某一个噪声源设备为例，验证基于LabVIEW振动与噪声测试系统设计的可行性，并最终完成基于LabVIEW软件平台开发设计振动与噪声测试系统的设计。

2.2研究目标

学习并掌握LabVIEW软件，以变电站噪声测试方案为对象，借助LabVIEW软件平台开发设计振动与噪声测试系统，研究基于LabVIEW振动与噪声测试系统设计的可行性，为之后变电站噪声测试提供理论指导。

2.3技术方案及措施

（1）搜集国内外研究变电站噪声测试的中英文文献，阅读并整理文献， 为后续工作做铺垫；