一种计算变电站主噪声设备隔声罩插入损失的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种计算变电站主噪声设备隔声罩插入损失的方法，包括：获取在预设频率下外界声源位于隔声罩内部第一位置时目标位置的至少两次的内部声压值，并利用加速度测量装置测量外界声源的至少两次的内部振动加速度；根据所述至少两次的内部声压值和内部振动加速度，确定内部平均声压值和内部平均振动加速度；基于对称性选取外界声源相对于隔声罩的对称位置为第二位置，并获取在预设频率下外界声源位于第二位置时目标位置的至少两次的外部声压值，利用加速度测量装置测量外界声源的至少两次的外部振动加速度；根据所述至少两次的外部声压值和外部振动加速度，确定外部平均声压值和外部平均振动加速度；利用插入损失计算公式计算平均插入损失。

【技术实现步骤摘要】
一种计算变电站主噪声设备隔声罩插入损失的方法及系统
本专利技术涉及电力系统设备噪声测量
，并且更具体地，涉及一种计算变电站主噪声设备隔声罩插入损失的方法及系统。
技术介绍
隔声罩作为一种被动减少主噪声设备辐射噪声水平的措施广泛应用于变电站内。目前，针对变电站中主噪声设备隔声罩的隔声量的测量评估主要包括声传递损失与插入损失两个指标。传递损失指内部声源辐射声能量或声压级经过隔声罩后的衰减量，评价指标为声源辐射出的入射声功率级LWi和隔声罩外的透射声功率级LWt之差，表示为：TL(dB)＝10lg(Wi/Wp)＝LWi-LWt(1)或者，利用隔声罩内某点的声压级Lpi减去隔声罩外某点的声压级Lpt，表示为：TL(dB)＝20lg(Pi/Pt)＝Lpi-Lpt(2)插入损失指隔声罩外某目标点处隔声罩不存在时的声压级Lp1减去存在隔声罩时的声压级Lp2，可用IL表示为：IL(dB)＝20lg(P1/P2)＝Lp1-Lp2(3)但针对特高压变电站隔声罩使用传递损失这一指标存在一定的缺陷，变电站内声学环境复杂，站内声源较多、位置分散，且大部分属于工频电压、电流激发的可听噪声，频率成分相关性强；因此在测量现场，难以区分距离较近的相干声源单独激发的声功率贡献量，也难以准确测量单个噪声源设备隔声罩的内外声压，导致传递损失测量精度不高。
技术实现思路
本专利技术提供了一种计算变电站主噪声设备隔声罩插入损失的方法及系统，以解决难以准确测量单个噪声源设备隔声罩的内外声压值，导致传递损失测量精度不高的问题。为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种计算变电站主噪声设备隔声罩插入损失的方法，所述方法包括：获取在预设频率下外界声源位于隔声罩内部第一位置时目标位置的至少两次的内部声压值，并利用加速度测量装置测量外界声源的至少两次的内部振动加速度；分别根据所述至少两次的内部声压值和内部振动加速度，确定内部平均声压值和内部平均振动加速度；基于对称性选取外界声源相对于隔声罩的对称位置为第二位置，并获取在预设频率下外界声源位于第二位置时目标位置的至少两次的外部声压值，利用加速度测量装置测量外界声源的至少两次的外部振动加速度；分别根据所述至少两次的外部声压值和外部振动加速度，确定外部平均声压值和外部平均振动加速度；利用插入损失计算公式计算平均插入损失，所述插入损失计算公式为：IL(dB)＝20lg(P1/P2)-20lg(a1/a2)，其中IL为插入损失，单位为dB；P1为外部平均声压值；P2为内部平均声压值；a1为外部平均振动加速度；a2为内部平均振动加速度。优选地，其中所述外界声源发出的声音由信号发生器经功率放大器供给。优选地，其中所述信号发生器产生的信号频率为中心频率从80Hz起按1/3倍频程增长的纯音且避开变电站内设备的工作频率，信号按频率大小逐步播放，测量中保持功放的放大倍数与信号发生器的输出电压不变。优选地，其中所述外界声源为动圈式扬声器。优选地，其中所述动圈式扬声器为锥形动圈式扬声器。优选地，其中所述加速度测量装置为压电加速度传感器，位于外界声源的振膜上，所述压电加速度传感器包括：加速度计单元、电缆单元和前置放大器单元，所述加速度计单元用于拾取振动信号并通过电缆单元将所述振动信号传输到前置放大器单元，所述前置放大器单元用于把压电加速度计的高阻抗输出转换成低阻抗信号并发送至分析仪器中，其中所述加速度计单元包括：压电陶瓷和质量块。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种计算变电站主噪声设备隔声罩插入损失的系统，所述系统包括：内部声压值和振动加速度获取模块，用于获取在预设频率下外界声源位于隔声罩内部第一位置时目标位置的至少两次的内部声压值，并利用加速度测量装置测量外界声源的至少两次的内部振动加速度；内部平均声压值和平均振动加速度获取模块，用于分别根据所述至少两次的内部声压值和内部振动加速度，确定内部平均声压值和内部平均振动加速度；外部声压值和振动加速度获取模块，用于基于对称性选取外界声源相对于隔声罩的对称位置为第二位置，并获取在预设频率下外界声源位于第二位置时目标位置的至少两次的外部声压值，利用加速度测量装置测量外界声源的至少两次的外部振动加速度；外部平均声压值和平均振动加速度获取模块，用于分别根据所述至少两次的外部声压值和外部振动加速度，确定外部平均声压值和外部平均振动加速度；平均插入损失计算模块，用于利用插入损失计算公式计算平均插入损失，所述插入损失计算公式为：IL(dB)＝20lg(P1/P2)-20lg(a1/a2)，其中IL为插入损失，单位为dB；P1为外部平均声压值；P2为内部平均声压值；a1为外部平均振动加速度；a2为内部平均振动加速度。优选地，其中所述外界声源发出的声音由信号发生器经功率放大器供给。优选地，其中所述信号发生器产生的信号频率为中心频率从80Hz起按1/3倍频程增长的纯音且避开变电站内设备的工作频率，信号按频率大小逐步播放，测量中保持功放的放大倍数与信号发生器的输出电压不变。优选地，其中所述外界声源为动圈式扬声器。优选地，其中所述动圈式扬声器为锥形动圈式扬声器。优选地，其中所述加速度测量装置为压电加速度传感器，位于外界声源的振膜上，所述压电加速度传感器包括：加速度计单元、电缆单元和前置放大器单元，所述加速度计单元用于拾取振动信号并通过电缆单元将所述振动信号传输到前置放大器单元，所述前置放大器单元用于把压电加速度计的高阻抗输出转换成低阻抗信号并发送至分析仪器中，其中所述加速度计单元包括：压电陶瓷和质量块。本专利技术提供的计算变电站主噪声设备隔声罩插入损失的方法及系统，通过改变外界声源与隔声罩的相对位置，分别测量外界声源位于隔声罩内、外位置时目标位置的声压级和外界声源的振动加速度，并利用插入损失计算公式得到隔声罩的插入损失。本专利技术的方法使用与变电站内工频噪声不相关的纯音测量计算插入损失，不受环境因素、人为因素、背景噪声的影响，提高测量精度；通过基于对称性改变外界声源与隔声罩的相对位置以及在外界声源上布置一个通道作为参考信号两个措施保证间接法测量插入损失的正确实施；同时，选择外界声源辐射的声音频率与工频不同，可以消除特高压变电站环境因素的影响，提高测量精度。附图说明通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式：图1为根据本专利技术实施方式的计算变电站主噪声设备隔声罩插入损失的方法100的流程图；图2为根据本专利技术实施方式的插入损失测量装置布置的俯视图；图3为根据本专利技术实施方式的动圈式扬声器电力声类比线路图；图4为根据本专利技术实施方式的动圈式扬声器阻抗型力学类比线路图；图5为根据本专利技术实施方式的压电加速度传感器的等效电路图；图6为根据本专利技术实施方式的压电加速度传感器和电荷放大器简化等效电路图；图7为根据本专利技术实施方式的振动信号调理电路图；图8为根据本专利技术实施方式的压电加速度传感器模数转换原理的电路图；以及图9为根据本专利技术实施方式的计算变电站主噪声设备隔声罩插入损失的系统900的结构示意图。具体实施方式现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本专利技术，并且向所属
的技术人员充分传达本专利技术的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算变电站主噪声设备隔声罩插入损失的方法，其特征在于，所述方法包括：获取在预设频率下外界声源位于隔声罩内部第一位置时目标位置的至少两次的内部声压值，并利用加速度测量装置测量外界声源的至少两次的内部振动加速度；分别根据所述至少两次的内部声压值和内部振动加速度，确定内部平均声压值和内部平均振动加速度；基于对称性选取外界声源相对于隔声罩的对称位置为第二位置，并获取在预设频率下外界声源位于第二位置时目标位置的至少两次的外部声压值，利用加速度测量装置测量外界声源的至少两次的外部振动加速度；分别根据所述至少两次的外部声压值和外部振动加速度，确定外部平均声压值和外部平均振动加速度；利用插入损失计算公式计算平均插入损失，所述插入损失计算公式为：IL(dB)＝20lg(P1/P2)‑20lg(a1/a2)，其中IL为插入损失，单位为dB；P1为外部平均声压值；P2为内部平均声压值；a1为外部平均振动加速度；a2为内部平均振动加速度。

【技术特征摘要】
1.一种计算变电站主噪声设备隔声罩插入损失的方法，其特征在于，所述方法包括：获取在预设频率下外界声源位于隔声罩内部第一位置时目标位置的至少两次的内部声压值，并利用加速度测量装置测量外界声源的至少两次的内部振动加速度；分别根据所述至少两次的内部声压值和内部振动加速度，确定内部平均声压值和内部平均振动加速度；基于对称性选取外界声源相对于隔声罩的对称位置为第二位置，并获取在预设频率下外界声源位于第二位置时目标位置的至少两次的外部声压值，利用加速度测量装置测量外界声源的至少两次的外部振动加速度；分别根据所述至少两次的外部声压值和外部振动加速度，确定外部平均声压值和外部平均振动加速度；利用插入损失计算公式计算平均插入损失，所述插入损失计算公式为：IL(dB)＝20lg(P1/P2)-20lg(a1/a2)，其中IL为插入损失，单位为dB；P1为外部平均声压值；P2为内部平均声压值；a1为外部平均振动加速度；a2为内部平均振动加速度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述外界声源发出的声音由信号发生器经功率放大器供给。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述信号发生器产生的信号频率为中心频率从80Hz起按1/3倍频程增长的纯音且避开变电站内设备的工作频率，信号按频率大小逐步播放，测量中保持功放的放大倍数与信号发生器的输出电压不变。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述外界声源为动圈式扬声器。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述动圈式扬声器为锥形动圈式扬声器。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加速度测量装置为压电加速度传感器，位于外界声源的振膜上，所述压电加速度传感器包括：加速度计单元、电缆单元和前置放大器单元，所述加速度计单元用于拾取振动信号并通过电缆单元将所述振动信号传输到前置放大器单元，所述前置放大器单元用于把压电加速度计的高阻抗输出转换成低阻抗信号并发送至分析仪器中，其中所述加速度计单元包括：压电陶瓷和质量块。7.一种计算变电站主噪声设备隔声罩插入损失的系统，其特征在于，所述系统包括：内部声压值和振动加速...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪园，汤其森，周兵，王延召，胡静竹，张建功，干喆渊，赵军，李妮，路遥，张业茂，刘兴发，谢辉春，刘震寰，刘健犇，万皓，黄锐，陈玉龙，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11