三维电容器阵列的等效声功率级的评估方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种三维电容器阵列的等效声功率级的评估方法及系统，该方法获取待评估的三维电容器阵列的行数、列数和层数；根据行数、列数、层数、测试点到三维电容器阵列中每个电容器的距离、圆角频率、声波的波数和距离任一电容器N米处的声压幅值，计算相干声的辐射总声压和非相干声的辐射总声压；根据相干声的辐射总声压与非相干声的辐射总声压的声压级差、包络三维电容器阵列的球面等分的微面个数，获得声功率级修正值；根据行数、列数、层数和电容器的声功率级，获得三维电容器阵列的总声功率级后与声功率级修正值进行叠加，获得等效功率级的评估结果；本发明专利技术考虑到阵列中电容器相干性的影响，对评估结果进行修正，提高评估结果的准确率。

【技术实现步骤摘要】
三维电容器阵列的等效声功率级的评估方法及系统
本专利技术涉及噪声评估
，尤其涉及一种三维电容器阵列的等效声功率级的评估方法及系统。
技术介绍
随着我国经济的发展和人们生活水平的提高，国家对环境保护的要求也在逐年提高，而减少噪声污染是提高环境保护的措施之一。目前，电容器是换流站中的主要噪声源，一旦电容器噪声超标，将对周围区域造成严重噪声污染，从而影响周围居民和站内工作人员的身心健康。为此，在工程建设初期，对电容器的噪声进行有效评估有利于控制噪声源与居民楼的距离，从而降低噪声对居民身心健康的影响。现有技术中，三维电容器阵列由多台电容器串并联组成阵列结构，阵列中的电容器可视为点声源，而现有三维电容器阵列的噪声评估方法是将阵列中每个点声源的等效声功率级进行简单的能量叠加计算，导致估计结果的准确度低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种三维电容器阵列的等效声功率级的评估方法及系统，以解决现有的三维电容器阵列噪声评估结果准确率低的技术问题，本专利技术考虑到阵列中电容器相干性的影响，对评估结果进行修正，从而提高评估结果的准确率。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种三维电容器阵列的等效声功率级的评估方法，包括：获取待评估的三维电容器阵列的行数、列数和层数；根据所述行数、所述列数、所述层数、预设的测试点到所述三维电容器阵列中每个电容器的距离、预设的圆角频率、预设的声波的波数和预设的距离所述三维电容阵列中任一电容器N米处的声压幅值，获得所述三维电容器阵列的相干声的辐射总声压和非相干声的辐射总声压；其中，N≥1；根据所述相干声的辐射总声压与所述非相干声的辐射总声压的声压级差和包络所述三维电容器阵列的球面等分的微面个数，获得声功率级修正值；根据所述行数、所述列数、所述层数和所述三维电容器阵列中任一电容器的声功率级，获得所述三维电容器阵列的总声功率级；其中，所述三维电容器阵列中每个电容器的声功率级均相同；将所述声功率级修正值和所述总声功率级进行叠加，获得所述三维电容器阵列的等效功率级的评估结果。作为优选方案，所述根据所述行数、所述列数、所述层数、预设的测试点到所述三维电容器阵列中每个电容器的距离、预设的圆角频率、预设的声波的波数和预设的距离所述三维电容阵列中任一电容器N米处的声压幅值，获得所述三维电容器阵列的相干声的辐射总声压，具体为：按照下列计算公式，计算获得所述相干声的辐射总声压；其中，p为所述相干声的辐射总声压，A为所述距离所述三维电容阵列中任一电容器N米处的声压幅值，ri为所述测试点到所述三维电容器阵列中第i个电容器的距离，n1为所述三维电容器阵列的行数，n2为所述三维电容器阵列的列数，n3为所述三维电容器阵列的层数，ω为所述三维电容器阵列辐射声的圆角频率，k为所述三维电容器阵列辐射声的声波的波数，t为时间变量。作为优选方案，所述根据所述行数、所述列数、所述层数、预设的测试点到所述三维电容器阵列中每个电容器的距离、预设的圆角频率、预设的声波的波数和预设的距离所述三维电容阵列中任一电容器N米处的声压幅值，获得所述三维电容器阵列的相干声的辐射总声压，具体为：当所述测试点到所述三维电容器阵列中每个电容器的距离远大于所述三维电容器阵列的最大尺寸声场时，则按照下列公式，计算获得所述相干声的辐射总声压；其中，p为所述相干声的辐射总声压，A为所述距离所述三维电容阵列中任一电容器N米处的声压幅值，r为所述测试点到所述三维电容器阵列几何中的距离，n1为所述三维电容器阵列的行数，n2为所述三维电容器阵列的列数，n3为所述三维电容器阵列的层数，ω为所述三维电容器阵列辐射声的圆角频率，k为所述三维电容器阵列辐射声的声波的波数，t为时间变量，θ为所述三维电容器阵列中心与测试点连接在水平面上的投影与所述三维电容器阵列套管方向之间的夹角，l1为行间距，l2为列间距，l3为层间距，为所述三维电容器阵列中心与测试点的连线与水平面之间的夹角。作为优选方案，所述根据所述行数、所述列数、所述层数、预设的测试点到所述三维电容器阵列中每个电容器的距离、预设的圆角频率、预设的声波的波数和预设的距离所述三维电容阵列中任一电容器N米处的声压幅值，获得所述三维电容器阵列的非相干声的辐射总声压，具体为：按照下列公式，计算获得所述非相干声的辐射总声压；其中，p'为所述非相干声的辐射总声压，n1为所述三维电容器阵列的行数，n2为所述三维电容器阵列的列数，n3为所述三维电容器阵列的层数，A为所述距离所述三维电容阵列中任一电容器N米处的声压幅值，r为所述测试点到所述三维电容器阵列几何中的距离，ω为所述三维电容器阵列辐射声的圆角频率，k为所述三维电容器阵列辐射声的声波的波数，t为时间变量。作为优选方案，所述根据所述相干声的辐射总声压与所述非相干声的辐射总声压的声压级差，具体为：按照声压级公式，分别计算所述相干声的辐射总声压的声压级和所述非相干声的辐射总声压的声压级，并将所述相干声的辐射总声压的声压级和所述非相干声的辐射总声压的声压级进行减法运算，获得所述相干声的辐射总声压与所述非相干声的辐射总声压的声压级差；所述声压级公式如下：其中，LP为所述声压级，P为辐射总声压，p0为基准声压。作为优选方案，所述根据所述相干声的辐射总声压与所述非相干声的辐射总声压的声压级差和包络所述三维电容器阵列的球面等分的微面个数，获得声功率级修正值，具体为：按照下列公式，计算获得所述声功率级修正值；其中，ΔLw为所述声功率级修正值，n为所述包络所述三维电容器阵列的球面等分的微面个数，ΔLpi(θ)为所述三维电容器阵列在第i个微面上的声压级差。作为优选方案，所述根据所述行数、所述列数、所述层数和所述三维电容器阵列中任一电容器的声功率级，获得所述三维电容器阵列的总声功率级，具体为：按照下列公式，计算获得所述三维电容器阵列的总声功率级；L′w0＝Lws+lg(n1n2n3)；其中，L′w0为所述三维电容器阵列的总声功率级，Lws为所述三维电容器阵列中任一电容器的声功率级，n1为所述三维电容器阵列的行数，n2为所述三维电容器阵列的列数，n3为所述三维电容器阵列的层数。相应地，本专利技术还提供一种三维电容器阵列的等效声功率级的评估系统，包括：信息获取模块，用于获取待评估的三维电容器阵列的行数、列数和层数；辐射总声压计算模块，用于根据所述行数、所述列数、所述层数、预设的测试点到所述三维电容器阵列中每个电容器的距离、预设的圆角频率、预设的声波的波数和预设的距离所述三维电容阵列中任一电容器N米处的声压幅值，获得所述三维电容器阵列的相干声的辐射总声压和非相干声的辐射总声压；其中，N≥1；修正模块，用于根据所述相干声的辐射总声压与所述非相干声的辐射总声压的声压级差和包络所述三维电容器阵列的球面等分的微面个数，获得声功率级修正值；总声功率级计算模块，用于根据所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维电容器阵列的等效声功率级的评估方法，其特征在于，包括：/n获取待评估的三维电容器阵列的行数、列数和层数；/n根据所述行数、所述列数、所述层数、预设的测试点到所述三维电容器阵列中每个电容器的距离、预设的圆角频率、预设的声波的波数和预设的距离所述三维电容阵列中任一电容器N米处的声压幅值，获得所述三维电容器阵列的相干声的辐射总声压和非相干声的辐射总声压；其中，N≥1；/n根据所述相干声的辐射总声压与所述非相干声的辐射总声压的声压级差和包络所述三维电容器阵列的球面等分的微面个数，获得声功率级修正值；/n根据所述行数、所述列数、所述层数和所述三维电容器阵列中任一电容器的声功率级，获得所述三维电容器阵列的总声功率级；其中，所述三维电容器阵列中每个电容器的声功率级均相同；/n将所述声功率级修正值和所述总声功率级进行叠加，获得所述三维电容器阵列的等效功率级的评估结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种三维电容器阵列的等效声功率级的评估方法，其特征在于，包括：
获取待评估的三维电容器阵列的行数、列数和层数；
根据所述行数、所述列数、所述层数、预设的测试点到所述三维电容器阵列中每个电容器的距离、预设的圆角频率、预设的声波的波数和预设的距离所述三维电容阵列中任一电容器N米处的声压幅值，获得所述三维电容器阵列的相干声的辐射总声压和非相干声的辐射总声压；其中，N≥1；
根据所述相干声的辐射总声压与所述非相干声的辐射总声压的声压级差和包络所述三维电容器阵列的球面等分的微面个数，获得声功率级修正值；
根据所述行数、所述列数、所述层数和所述三维电容器阵列中任一电容器的声功率级，获得所述三维电容器阵列的总声功率级；其中，所述三维电容器阵列中每个电容器的声功率级均相同；
将所述声功率级修正值和所述总声功率级进行叠加，获得所述三维电容器阵列的等效功率级的评估结果。


2.如权利要求1所述的三维电容器阵列的等效声功率级的评估方法，其特征在于，所述根据所述行数、所述列数、所述层数、预设的测试点到所述三维电容器阵列中每个电容器的距离、预设的圆角频率、预设的声波的波数和预设的距离所述三维电容阵列中任一电容器N米处的声压幅值，获得所述三维电容器阵列的相干声的辐射总声压，具体为：
按照下列计算公式，计算获得所述相干声的辐射总声压；



其中，p为所述相干声的辐射总声压，A为所述距离所述三维电容阵列中任一电容器N米处的声压幅值，ri为所述测试点到所述三维电容器阵列中第i个电容器的距离，n1为所述三维电容器阵列的行数，n2为所述三维电容器阵列的列数，n3为所述三维电容器阵列的层数，ω为所述三维电容器阵列辐射声的圆角频率，k为所述三维电容器阵列辐射声的声波的波数，t为时间变量。


3.如权利要求1所述的三维电容器阵列的等效声功率级的评估方法，其特征在于，所述根据所述行数、所述列数、所述层数、预设的测试点到所述三维电容器阵列中每个电容器的距离、预设的圆角频率、预设的声波的波数和预设的距离所述三维电容阵列中任一电容器N米处的声压幅值，获得所述三维电容器阵列的相干声的辐射总声压，具体为：
当所述测试点到所述三维电容器阵列中每个电容器的距离远大于所述三维电容器阵列的最大尺寸声场时，则按照下列公式，计算获得所述相干声的辐射总声压；



其中，p为所述相干声的辐射总声压，A为所述距离所述三维电容阵列中任一电容器N米处的声压幅值，r为所述测试点到所述三维电容器阵列几何中的距离，n1为所述三维电容器阵列的行数，n2为所述三维电容器阵列的列数，n3为所述三维电容器阵列的层数，ω为所述三维电容器阵列辐射声的圆角频率，k为所述三维电容器阵列辐射声的声波的波数，t为时间变量，θ为所述三维电容器阵列中心与测试点连接在水平面上的投影与所述三维电容器阵列套管方向之间的夹角，l1为行间距，l2为列间距，l3为层间距，为所述三维电容器阵列中心与测试点的连线与水平面之间的夹角。


4.如权利要求1所述的三维电容器阵列的等效声功率级的评估方法，其特征在于，所述根据所述行数、所述列数、所述层数、预设的测试点到所述三维电容器阵列中每个电容器的距离、预设的圆角频率、预设的声波的波数和预设的距离所述三维电容阵列中任一电容器N米处的声压幅值，获得所述三维电容器阵列...

【专利技术属性】
技术研发人员：张祖安，李明，朱学文，刘阳，李岩，钟伟华，黄莹，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44