充电桩噪声监测方法，噪声监测系统及可读介质技术方案

本申请涉及一种充电桩噪声监测方法，噪声监测系统及可读介质，其中充电桩噪声监测方法通过利用

【技术实现步骤摘要】
充电桩噪声监测方法
，
噪声监测系统及可读介质


[0001]本申请涉及噪声测量
，特别是涉及一种充电桩噪声监测方法，噪声监测系统及可读介质
。

技术介绍

[0002]根现有的充电桩技术含量参差不齐，但是为了满足现代城市的快节奏生活，人们希望电动汽车充电速度尽可能的快，所以直流快速充电桩就有广大的发展前景，随之而来直流快速充电桩设计问题也逐渐浮现
。
[0003]目前许多直流快速充电桩在自身噪声处理上存在缺陷，同时在公共场所的摆放位置不当存在扰民现象
。
相关实验测得在直流快速充电桩工作时近点的声音大约在
70
分贝左右，站在居民楼附近，声音大约为
55
分贝，听起来就像商场里使用的大型吸尘器
。
在大多数情况下，人们在电动汽车充电过程中会处于车内或是车辆附近，直流快速充电桩在运行过程中产生的噪声对车内或是附近的人群很容易造成困扰
。
所以检测定位噪声环绕情况来对厂家在设计和安放直流快速充电桩时具有重要的借鉴意义
。
直流快速充电桩噪声主要由散热风扇系统和变压器产生
。
[0004]目前常见的检测方法有连续扫描法和离散点测量法，两种检测方式都存在各自的缺陷
。
连续扫描法在检测时对检测仪掌控的要求十分苛刻，而离散点测量法采样到的数据样本不足无法保证结果的精确性
。
常规检测方法是使用噪声仪对设备进行合理检测，这种方式只能对高频噪声进行粗略检测，几乎无法对低频的噪声进行有效监测，并且难以对噪声形成有效定向定位
。
而直流快速充电桩产生的大部分噪声是低频的，导致针对直流快速充电桩的噪声有效检测手段几乎没有
。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对常规检测方法只能对高频噪声进行粗略检测，几乎无法对低频的噪声进行有效监测，并且难以对噪声形成有效定向定位的问题，提供一种充电桩噪声监测方法，噪声监测系统及可读介质
。
[0006]本申请提供一种充电桩噪声监测方法，应用于噪声监测系统，所述噪声监测系统包括
3D
球阵列，所述
3D
球阵列包含多个麦克风，所述充电桩噪声监测方法包括：
[0007]在被测充电桩开启状态下，分别获取围绕于被测充电桩周向上的若干测量位置的检测噪声数据；所述检测噪声数据包括多个麦克风所测的声压信号；
[0008]对获取的检测噪声数据作降噪处理，以获得初始噪声信号；
[0009]对初始噪声信号进行滤波处理，以获得目标分析频率的噪声信号；
[0010]在声源平面选取扫描区域，并将扫描区域均匀划分为若干离散的扫描网格点；
[0011]根据所述目标分析频率的噪声信号，获取所有扫描网格点的波束形成能量估计值所构成的向量；
[0012]至少根据所有扫描网格点的波束形成能量估计值所构成的向量以及能量传播矩
阵建立能量传播模型；
[0013]基于贝叶斯推断算法求解所述能量传播模型中被测充电桩的高分辨率声源能量分布
。
[0014]本申请还提供一种噪声监测系统，包括：
[0015]3D
球阵列，用于在测量位置采集被测充电桩的噪声数据；
[0016]信息处理设备，信号连接至所述
3D
球阵列，包括存储器和处理器，所述存储器与所述处理器耦接；其中，所述存储器用于存储程序数据，所述处理器用于执行所述程序数据以实现如前述内容所述的充电桩噪声监测方法
。
[0017]本申请还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述内容所述的充电桩噪声监测方法
。
[0018]本申请涉及一种充电桩噪声监测方法，噪声监测系统及可读介质，其中充电桩噪声监测方法通过利用
3D
球阵列进行非同步测量，采集若测量位置的检测噪声数据
。
并对检测噪声数据进行降噪处理和滤波处理，获取能代表被测充电桩噪声特性的目标分析频率的噪声信号，进而以此获取所有扫描网格点的波束形成能量估计值所构成的向量，从而快速的实现可视化声源反演，提高了声源定位的空间分辨率，其鲁棒性好，直观性强
。
此外，通过贝叶斯推断算法从统计优化的角度描述声场中的变量，求解扫描网格点处的声源能量分布，准确定位被测充电桩中的故障位置，其成像结果分辨率高，算法抗噪能力强，自适应能力强
。
由此基于贝叶斯的波束形成声源定位方法可对被测充电桩产生的低频噪声进行快速定向，从而帮助快速定位直流快速充电桩故障
。
附图说明
[0019]图1为本申请一实施例提供的充电桩噪声监测方法的流程示意图
。
[0020]图2为本申请一实施例提供的充电桩噪声监测方法中测量位置相对被测充电桩空间分布示意图
。
[0021]图3为本申请一实施例提供的充电桩噪声监测方法中扫描网格点的划分示意图
。
[0022]图4为
3D
球阵列处于被测充电桩正前方测试点，采集噪声信号及平均噪声空间分布图
。
[0023]图5为
3D
球阵列处于被测充电桩正前方顺时针旋转
30
°
测试点，采集噪声信号及平均噪声空间分布图
。
[0024]图6为
3D
球阵列处于被测充电桩正前方顺时针旋转
60
°
测试点，采集噪声信号及平均噪声空间分布图
。
[0025]图7为
3D
球阵列处于被测充电桩正前方顺时针旋转
90
°
测试点，采集噪声信号及平均噪声空间分布图
。
[0026]图8为
3D
球阵列处于被测充电桩正前方顺时针旋转
120
°
测试点，采集噪声信号及平均噪声空间分布图
。
[0027]图9为
3D
球阵列处于被测充电桩正前方顺时针旋转
150
°
测试点，采集噪声信号及平均噪声空间分布图
。
[0028]图
10
为
3D
球阵列处于被测充电桩正前方顺时针旋转
180
°
测试点，采集噪声信号及平均噪声空间分布图
。
[0029]图
11
为
3D
球阵列处于被测充电桩正前方顺时针旋转
210
°
测试点，采集噪声信号及平均噪声空间分布图
。
[0030]图
12
为
3D
球阵列处于被测充电桩正前方顺时针旋转
240
°
测试点，采集噪声信号及平均噪声空间分布本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种充电桩噪声监测方法，应用于噪声监测系统，所述噪声监测系统包括
3D
球阵列，所述
3D
球阵列包含多个麦克风，其特征在于，所述充电桩噪声监测方法包括：在被测充电桩开启状态下，分别获取围绕于被测充电桩周向上的若干测量位置的检测噪声数据；所述检测噪声数据包括多个麦克风所测的声压信号；对获取的检测噪声数据作降噪处理，以获得初始噪声信号；对初始噪声信号进行滤波处理，以获得目标分析频率的噪声信号；在声源平面选取扫描区域，并将扫描区域均匀划分为若干离散的扫描网格点；根据所述目标分析频率的噪声信号，获取所有扫描网格点的波束形成能量估计值所构成的向量；至少根据所有扫描网格点的波束形成能量估计值所构成的向量以及能量传播矩阵建立能量传播模型；基于贝叶斯推断算法求解所述能量传播模型中被测充电桩的高分辨率声源能量分布
。2.
根据权利要求1所述的充电桩噪声监测方法，其特征在于，所述在被测充电桩开启状态下，分别获取围绕于被测充电桩周向上的若干测量位置的检测噪声数据包括：以被测充电桩的轮廓线中心为原点，以预设距离为半径，按照预设角度间隔设定多个测量位置；以预设测量高度并沿预设移动方向，在每个测量位置至少采集一次检测噪声
。3.
根据权利要求1所述的充电桩噪声监测方法，其特征在于，所述对获取的检测噪声数据作降噪处理，以获得初始噪声信号包括：将检测噪声数据经过短时傅里叶变换得到原始频谱和原始相位；将原始频谱发送至一噪声预测模型，运行所述噪声预测模型，获取所述噪声预测模型所输出的背景噪声频谱；所述噪声预测模型在被测充电桩未开启状态下训练收敛；将原始频谱减去背景噪声频谱，并通过傅里叶逆变换得到降噪后的初始噪声信号
。4.
根据权利要求1所述的充电桩噪声监测方法，其特征在于，在所述根据所述目标分析频率的噪声信号，获取所有扫描网格点的波束形成能量估计值所构成的向量中，所有扫描网格点的波束形成能量估计值所构成的向量为：
y
＝
[y1(f),y2(f),
···
,y
n
(f),
···
,y
N
(f)]
T
ꢀꢀꢀꢀ
公式1其中，
y
n
为在第
n
个扫描网格点处在目标分析频率
f
上的波束形成结果，
N
表示扫描网格点的总数，
T
表示向量转置；所述公式1中
y
n
(f)
表示为：其中，
a
n
为
3D
球阵列中所有麦克风到第
n
个扫描网格点的导向矢量，
*
表示共轭转置，
n
表示扫描网格点的序号；
||
·
||2为
L2范数，为互功率谱矩阵；所述公式2中
a
n
(f)
表示为：
a
n
(f)
＝
(a
1,n
,a
2,n
,
···
,a
m,n
,
…
,a
M,n
)
T
ꢀꢀꢀꢀ
公式3其中，
M
表示
3D
球阵列中麦克风的总数，
m
为
3D
球阵列中麦克风的序号，
T
表示向量转置；所述公式3中
a
m,n
表示为：
其中，
j
为复数单位，
r
m,n
为第
m
个麦克风与第
n
个扫描网格点之间的距离，
c
为空气中的声速，
f
为目标分析频率；所述公式2中表示为：其中，
p(f)
＝
(p1(f),p2(f),
···
,p
m
(f),
···
,p
M
(f))
T
；其中，
p
m
(f)
表示
3D
球阵列中第
m
个麦克风处测得的声压信号作降噪处理和滤波处理后得到的
f
频率成分，表示期望，
T
表示向量转置
。5.
根据权利要求4所述的充电桩噪声监测方法，其特征在于，所述至少根据所有扫描网格点的波束形成能量估计值所构成的向量以及能量传播矩阵建立能量传播模型包括：构建如式2所示的能量传播矩阵：其中，为
H
中的元素；构建能量传播模型如下：其中，
y
...

【专利技术属性】
技术研发人员：初宁，李晓明，徐建锋，胡一洲，
申请(专利权)人：浙江上风高科专风实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：