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变电站噪声在线监测装置方案创新设计研究

变电站噪声在线监测装置方案创新设计研究

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作者：白龙长安大学

学位级别：硕士

近年来,随着城市边缘的不断扩张和输配电网的建设发展,部分变电站不得不建设在居民区内,由此产生的变电站噪声问题日益突出,成为环境投诉的焦点问题之一。而目前市面上没有专门针对此类问题的产品,现有产品适用性也不足以满足变电站噪... 详细信息

近年来,随着城市边缘的不断扩张和输配电网的建设发展,部分变电站不得不建设在居民区内,由此产生的变电站噪声问题日益突出,成为环境投诉的焦点问题之一。而目前市面上没有专门针对此类问题的产品,现有产品适用性也不足以满足变电站噪声在线监测的需求,存在自动化程度有限、噪声监测不充分等问题。因此,本文着手于解决上述问题,设计一种满足用户和生产需求的变电站噪声在线监测装置。首先,在情境要素分析的基础上,从安装人员、变电站巡检人员角度出发构建使用情境模型。通过分解情境活动,提取主要节点的要素信息,探索用户潜在需求;使用KJ法对需求进行整理,继而通过层次分析法对需求项数量化处理,确定用户需求权重,依据权重值排序构建用户需求层次模型。其次,根据产品功能原理方案设计步骤,参考用户需求层次模型,系统化分析相关典型产品的功能、结构原理,获取产品功能元的解;通过黑箱图、功能树以及功能结构图完成变电站噪声在线监测装置的功能原理创新设计,应用形态学矩阵对其功能原理进行求解,以此输出功能原理方案。然后,利用公信度筛选构建客观合理的多维度评价指标体系;为了降低了主观性和不一致性对决策结果的影响,进行指标权重确定综合运用了AHP和熵权法进行主客观赋权,最后利用拉格朗日乘子法得到各评价指标综合权重;在此基础上,应用粗糙数TOPSIS多属性群决策法优选出用户满意度最高的功能原理方案。最后,依据人机工学分析确定变电站噪声在线监测装置整体形态尺寸,利用Creo、Key Shot、Photoshop对优选方案进行结构建模和外观造型等方面的表达。运用模糊综合评价从多个造型方案中选取出最符合用户审美的表达方案,对其进行功能原理和结构分析;在此基础上,应用Ansys进行静力学仿真分析,验证设计方案可靠性。进一步对用户需求满足情况进行综合评价,说明方案的可行性和合理性。本文依托于实际项目,从变电站噪声在线监测需求出发,综合应用多种设计方法与决策模型并提出可行性方案,对后续机电产品系统化设计方法与决策流程具有一定参考价值。

关键词：变电站噪声在线监测情境分析法功能分析法 AHP-熵权法粗糙数TOPSIS 模糊综合评价

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