一种用于确定不规则平面声场声压级的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于确定不规则平面声场声压级的方法及系统，属于平面声源传播计算技术领域。本发明专利技术方法包括：确定目标变电站中的发声体，针对所述发声体，确定所述发声体表平面的轮廓线；根据所述轮廓线，确定发声体表平面的轮廓线包围面，并判断所述轮廓线包围面是否为不规则形状；若轮廓线包围面为不规则形状，通过精确积分求解法或叠加法获取所述发声体表平面的声压级。本发明专利技术能够确定变电站中不规则形状的发声体的表面的声压级。规则形状的发声体的表面的声压级。规则形状的发声体的表面的声压级。

【技术实现步骤摘要】
一种用于确定不规则平面声场声压级的方法及系统


[0001]本专利技术涉及平面声源传播计算
，并且更具体地，涉及一种用于确定不规则平面声场声压级的方法及系统。

技术介绍

[0002]特高压交流输变电工程在规划设计及环境影响评价时，需要对变电站的声环境影响进行预测计算。当前，设计单位及环境影响评价单位往往采用SoundPLAN或Cadna/A商业噪声预测软件对变电站的声环境进行预测计算，但这些商业软件只能将复杂的声源简单等效为点声源、面声源或线声源，无法根据实际声源形状来做等效模型，这种不精确的等效模型引入的误差，使得商业软件计算所得的近场声场与实际测量存在较大偏差。当计算特高压变电站噪声分布时，并联电抗器处于站界处，如果近场声场计算不准确，将直接影响变电站的规划设计，进而导致工程投运后站界噪声不达标，造成后期噪声治理从而引起的经济投入。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术提出了一种用于确定不规则平面声场声压级的方法，包括：
[0004]确定目标变电站中的发声体，针对所述发声体，确定所述发声体表平面的轮廓线；
[0005]根据所述轮廓线，确定发声体表平面的轮廓线包围面，并判断所述轮廓线包围面是否为不规则形状；
[0006]若轮廓线包围面为不规则形状，通过精确积分求解法或叠加法获取所述发声体表平面的声压级。
[0007]可选的，若轮廓线包围面为不规则形状，且不规则形状不能分割为规则形状时，通过精确积分求解法获取发声体表平面的声压级。
[0008]可选的，若轮廓线包围面为不规则形状，且不规则形状能分割为规则形状时，通过叠加法获取发声体表平面的声压级。
[0009]可选的，所述通过精确积分求解法获取发声体表平面的声压级，具体为确定发声体表平面中每一点的声压级，具体步骤如下：
[0010]设不规则形状所在的平面区域为A，以所述A中任意一点O为原点，建立空间直角坐标系，并选择不规则形状中任一点p(a，b，d)；
[0011]其中，(a，b，d)为p的空间直角坐标系的坐标；
[0012]确定所述p与不规则形状包围线上的任意一点m的半球面波半径r；
[0013][0014]平面A在p点处产生的声压或声强为：
[0015][0016]根据所述r，确定所述A在所述p(a，b，d)产生的声压或声强，所述声压与声强相等；
[0017]根据所述声压及声强，确定p(a，b，d)产生的声压级
[0018][0019]其中，Im为点的声强，(x，y)为m点的坐标，L
I
为声强级。
[0020]可选的，所述通过叠加法获取发声体表平面的声压级，具体为：
[0021]将不规则形状进行分割以获取多个规则形状，获取规则形状中任意一点的声压级，对每个规则形状的任意一点的声压级进行叠加，以获取发声体表平面的声压级；
[0022]当分割以获取多个规则形状时，有圆形面声源时；
[0023]以圆形面声源的圆心为圆点，若p点的垂足p'落在圆内，且p(a,b,d)点的位置在圆心轴线上，声压级的计算参见(4)式；
[0024][0025]当声源是一个具有圆心角为α的部分圆时，p点的声压级参照(5)式计算；
[0026][0027]若p'没有落在圆内，p点的声压级根据(6)式计算；
[0028][0029]以上(4)(5)(6)式中，R为圆形声源半径，d为p(a,b,d)点的Z轴坐标，r0为p点到圆心垂线的距离；
[0030]当分割的图形中，有三角面声源时，p点的声压级根据(7)式计算；
[0031][0032](7)式中，l为两个侧边的平均长度，α为两侧边的夹角。
[0033]当分割的图形中，有矩形面声源时，以其中一顶点为原点，设其长为L，宽为W，声场中任意一点p(a,b,d)处声压级根据(8)式计算；
[0034][0035]将不规则平面声源进行分割，将分割后的规则形状逐一求出p点的声压级，最后再进行叠加，根据(9)式计算；
[0036][0037]可选的，所述规则形状包括：圆形、三角形以及矩形。
[0038]本专利技术还提出了一种用于确定不规则平面声压级的系统，包括：
[0039]轮廓线确定模块，确定目标变电站中的发声体，针对所述发声体，确定所述发声体表平面的轮廓线；
[0040]形状判断模块，根据所述轮廓线，确定发声体表平面的轮廓线包围面，并判断所述轮廓线包围面是否为不规则形状；
[0041]声压级确定模块，若轮廓线包围面为不规则形状，通过精确积分求解法或叠加法获取所述发声体表平面的声压级。
[0042]可选的，若轮廓线包围面为不规则形状，且不规则形状不能分割为规则形状时，通过精确积分求解法获取发声体表平面的声压级。
[0043]可选的，若轮廓线包围面为不规则形状，且不规则形状能分割为规则形状时，通过叠加法获取发声体表平面的声压级。
[0044]可选的，所述通过精确积分求解法获取发声体表平面的声压级，具体为确定发声体表平面中每一点的声压级，具体步骤如下：
[0045]设不规则形状所在的平面区域为A，以所述A中任意一点O为原点，建立空间直角坐标系，并选择不规则形状中任一点p(a，b，d)；
[0046]其中，(a，b，d)为p的空间直角坐标系的坐标；
[0047]确定所述p与不规则形状包围线上的任意一点m的半球面波半径r；
[0048][0049]平面A在p点处产生的声压或声强为：
[0050][0050][0051][0052]根据所述r，确定所述A在所述p(a，b，d)产生的声压或声强，所述声压与声强相等；
[0053]根据所述声压及声强，确定p(a，b，d)产生的声压级
[0054][0055]其中，Im为点的声强，(x，y)为m点的坐标，L
I
为声强级。
[0056]可选的，所述通过叠加法获取发声体表平面的声压级，具体为：
[0057]将不规则形状进行分割以获取多个规则形状，获取规则形状中任意一点的声压级，对每个规则形状的任意一点的声压级进行叠加，以获取发声体表平面的声压级；
[0058]当分割以获取多个规则形状时，有圆形面声源时；
[0059]以圆形面声源的圆心为圆点，若p点的垂足p'落在圆内，且p(a,b,d)点的位置在圆心轴线上，声压级的计算参见(4)式；
[0060][0061]当声源是一个具有圆心角为α的部分圆时，p点的声压级参照(5)式计算；
[0062][0063]若p'没有落在圆内，p点的声压级根据(6)式计算；
[0064][0065]以上(4)(5)(6)式中，R为圆形声源半径，d为p(a,b,d)点的Z轴坐标，r0为p点到圆心垂线的距离；
[0066]当分割的图形中，有三角面声源时，p点的声压级根据(7)式计算；
[0067][0068本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于确定不规则平面声场声压级的方法，所述方法包括：确定目标变电站中的发声体，针对所述发声体，确定所述发声体表平面的轮廓线；根据所述轮廓线，确定发声体表平面的轮廓线包围面，并判断所述轮廓线包围面是否为不规则形状；若轮廓线包围面为不规则形状，通过精确积分求解法或叠加法获取所述发声体表平面的声压级。2.根据权利要求1所述的方法，若轮廓线包围面为不规则形状，且不规则形状不能分割为规则形状时，通过精确积分求解法获取发声体表平面的声压级。3.根据权利要求1所述的方法，若轮廓线包围面为不规则形状，且不规则形状能分割为规则形状时，通过叠加法获取发声体表平面的声压级。4.根据权利要求2所述的方法，所述通过精确积分求解法获取发声体表平面的声压级，具体为确定发声体表平面中每一点的声压级，具体步骤如下：设不规则形状所在的平面区域为A，以所述A中任意一点O为原点，建立空间直角坐标系，并选择不规则形状中任一点p(a，b，d)；其中，(a，b，d)为p的空间直角坐标系的坐标；确定所述p与不规则形状包围线上的任意一点m的半球面波半径r；平面A在p点处产生的声压或声强为：根据所述r，确定所述A在所述p(a，b，d)产生的声压或声强，所述声压与声强相等；根据所述声压及声强，确定p(a，b，d)产生的声压级其中，Im为点的声强，(x，y)为m点的坐标，L
I
为声强级。5.根据权利要求3所述的方法，所述通过叠加法获取发声体表平面的声压级，具体为：将不规则形状进行分割以获取多个规则形状，获取规则形状中任意一点的声压级，对每个规则形状的任意一点的声压级进行叠加，以获取发声体表平面的声压级；当分割以获取多个规则形状时，有圆形面声源时；以圆形面声源的圆心为圆点，若p点的垂足p'落在圆内，且p(a,b,d)点的位置在圆心轴线上，声压级的计算参见(4)式；
当声源是一个具有圆心角为α的部分圆时，p点的声压级参照(5)式计算；若p'没有落在圆内，p点的声压级根据(6)式计算；以上(4)(5)(6)式中，R为圆形声源半径，d为p(a,b,d)点的Z轴坐标，r0为p点到圆心垂线的距离；当分割的图形中，有三角面声源时，p点的声压级根据(7)式计算；(7)式中，l为两个侧边的平均长度，α为两侧边的夹角。当分割的图形中，有矩形面声源时，以其中一顶点为原点，设其长为L，宽为W，声场中任意一点p(a,b,d)处声压级根据(8)式计算；将不规则平面声源进行分割，将分割后的规则形状逐一求出p点的声压级，最后再进行叠加，根据(9)式计算；6.根据权利要求5所述的方法，所述规则形状包括：圆形、三角形以及矩形。7.一种用于确定不规则平面声场声压级的系...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪园，周兵，王延召，胡静竹，张建功，干喆渊，万皓，刘健犇，刘震寰，张业茂，刘兴发，谢辉春，赵军，路遥，李妮，廖正海，卢玲，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司电力科学研究院国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：