CN111243613B - 基于噪声源识别的发电机组减震降噪方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于噪声源识别的发电机组减震降噪方法，包括：采集预设噪声源，建立预设矩阵，预设降噪预案；设立噪声检测模块，将噪声监测器与发电机组对应位置相连；运行发电机组，检测噪声并建立检测矩阵；比对检测矩阵和预设矩阵；根据检测结果选取对应的降噪预案。本发明通过预录制不同种类的标准噪声源，将所述噪声源作为判定基准，设立预设矩阵以将噪声中的指定参数存入音源库，通过将检测到的噪声与预设噪声进行依次比对，能够准确判断检测噪声的种类，并针对噪声种类针对性地使用特定降噪方法，能够有效提高所述方法对发电机组的减震效率。

Description

基于噪声源识别的发电机组减震降噪方法

技术领域

本发明涉及噪声检测及处理技术领域，尤其涉及一种基于噪声源识别的发电机组减震降噪方法。

背景技术

发电机组是将某一种形式的能量转换为机械能的机器，其功用是将液体或气体的化学能通过燃烧后转化为热能，再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力，根据所用的燃料不同，常见的发电机组可分为汽油发电机组和柴油发电机组两种。，然而现有的发电机组减震和降低噪声的能力比较差，导致其在运行过程中，发电机组的噪声扩散到驾驶舱，影响驾驶舱内环境。

发电机组减震降噪是发电机组中的重要问题，由于发电机组在运行的过程中会产生极大地震动力和噪声，机械噪声由旋转运动件和往复运动件在不平衡力和力矩作用下产生的振动，运动件间的撞击和摩擦引起的，现有技术中，对于发电机组产生的震动和噪声没有很好的处理方法，致使噪声对驾驶员产生极大的危害，而且对于发电机组本身因噪声产生振动导致零部件损坏，维修成本增加。

由发电机组引起的噪声源不仅包括发电机组自身因活塞运动产生的机体震动，还包括发电机组附属件运动的震动，以及因发电机组震动造成的其他零部件的谐振。这些震动造成的噪声往往是很彻底消除的。

随着发电机组的配置种类的增多，噪声源也相应的增多，导致了噪声类型繁多、噪声源难找等问题，而且，一种噪声往往不是由单独的某个零部件产生的，而是一些零部件因相互作用导致的谐振噪声。其中，因空压机活塞的往复式运动导致的发电机组进气系统共振就是一个重要的噪声来源，该噪声的源头虽然是空压机，但却不能通过单独更改空压机的结构参数或运动形式来消除，因为即便抑制了某个频率段的噪声，其它频率段的噪声也会凸显出来。

中国专利公开号：CN110206959A公开了一种减震降噪控制系统及控制方法。减震降噪控制系统包括检测装置、调节装置和控制装置。检测装置包括壳体、导向杆、转动设备及检测设备；壳体具有进口端和出口端，进口端与出口端之间，壳体具有一变截面区；沿壳体的长度方向，变截面区的截面逐渐变化；导向杆位于壳体的内部并沿壳体的长度方向延伸，且导向杆贯穿变截面区；转动设备连接于导向杆上且靠近进口端，并可绕导向杆的轴线转动；检测设备设于壳体的外侧壁上；调节装置包括套设于导向杆上的衔铁，缠绕于变截面区外侧壁的线圈；线圈通电后产生电磁力而使衔铁能够沿导向杆移动，从而调节衔铁与变截面区的相对位置，进而调节介质通过的截面积而调节出口端的介质流量。由此可见，所述系统及方法存在以下问题：

第一，所述方法虽能够对发电机组整体进行检测，但是其仅能够检测到噪声源，却无法判定噪声的具体种类。

第二，由于所述方法无法判定噪声的具体种类，因此所述方法也无法对检测到的噪声选用特定的方法进行针对性降噪。

发明内容

为此，本发明提供一种基于噪声源识别的发电机组减震降噪方法，用以克服现有技术中无法针对特定噪声源进行针对性降噪的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于噪声源识别的发电机组减震降噪方法，其特征在于，包括：

步骤1：使用噪声检测模块对多种特定的噪声源进行采集，对不同噪声源按照顺序分别编号为1，2，3...n，编号完成后分别将采集到的噪声音频输送至音源识别模块，音源识别模块会分别将接收到的噪声源信号进行分析，并分别转换成频谱，通过建立音源库以分别记录各噪声源信号频谱中的振幅A_n0、峰值U_n0和频率f_n0，设立预设矩阵Q_n0(A_n0，U_n0，f_n0)，同时，音源库会针对不同编号的噪声源分别设立不同的降噪预案，降噪预案的编号与噪声源的编号相同；

步骤2：将多个与噪声检测模块相连的噪声检测器分别设置在指定发电机组的特定位置上，对各指定位置按照顺序分别编号为1，2，3...k，编号完成后将各噪声检测器分别与音源识别模块相连，并分别对各噪声检测器进行编号，其中噪声检测器与其所检测的发电机组位置的编号相同；

步骤3：启动发电机组，各噪声检测器分别对发电机组中的指定位置进行噪声检测，噪声检测器在采集完成后会将其采集到的音频输送至音源识别模块，音源识别模块对接收到的噪声源进行分析，在分析后将噪声源转化成频谱，并记录下噪声源信号频谱中的振幅A_k、峰值U_k和频率f_k，并设立检测矩阵Q_k(A_k，U_k，f_k)；

步骤4：比对模块会分别接收音源识别模块输送的发电机组k号点检测到的Q_k(A_k，U_k，f_k)检测矩阵以及音源库中存储的各预设矩阵Q_n0(A_n0，U_n0，f_n0)(n＝1，2，3...)，比对模块会将检测矩阵Q_k(A_k，U_k，f_k)与各预设矩阵Q_n0(A_n0，U_n0，f_n0)(n＝1，2，3...)进行分别比对以判断k号点位是否产生噪声，当比对模块判断k号点位产生噪声时，比对模块会发送信息，指出产生噪声的点位以及该点位噪声属于音源库中的n号噪声源，并分别列出两种噪声的具体信息及比对结果；

步骤5：在接收到产生噪声的信息后，工作人员可以根据比对模块比对得出的结果，选择对应的降噪预案以对发电机组的指定位置进行降噪；

步骤6：在比对完一个位置的噪声检测矩阵后，比对模块会重复上述步骤4-5中的步骤顺次比对下一检测矩阵，直至比对模块将发电机组中各点位的检测矩阵分别与预设矩阵比对完成。

进一步地，所述步骤4中的比对方法为：

步骤4-1：根据预选矩阵中的振幅A_n0、峰值U_n0和频率f_n0，分别求出平均值

和

其中：

步骤4-2：求出各参数的平均值后，再依次求出各参数的方差c_A0、c_U0和c_f0，其中：

步骤4-3：根据得到的各项参数的方差，求出各项参数所占的权重系数α_A0、α_U0和α_f0：

其中N为矩阵中涉及的参数的个数，N＝3；

步骤4-4：选取1号预设矩阵Q₁₀(A₁₀，U₁₀，f₁₀)与检测矩阵进行比对，求出检测点噪声源矩阵Q_k(A_k，U_k，f_k)中振幅A_k、峰值U_k和频率f_k与预设矩阵中Q₁₀(A₁₀，U₁₀，f₁₀)振幅A₁₀、峰值U₁₀和频率f₁₀之间的实际偏差值ε_Ak1、ε_Uk1和ε_fk1；

步骤4-5：根据上述步骤中的各项实际偏差值，求出比对指数D₁：

D₁＝α_A0ε_Ak1+α_U0ε_Uk1+α_f0ε_fk1；

步骤4-6：重复步骤4-1到4-5，分别求出k号点位预测矩阵与各预设矩阵的比对指数D₂、D₃、D₄...D_n，选取各比对指数中最大值所属编号对应的预设矩阵作为最接近的比对矩阵，并将该预设矩阵所代表的噪声源作为检测矩阵的噪声源的比对结果。

进一步地，所述噪声检测器采用双麦克风设计，用以提高噪声捕捉的准确性；音源识别模块在收集的噪声源信号后，对比双麦克风在相同时间段内表现的相似的干扰度，过滤频谱特征中不同的噪声后绘制成输出的频谱，以提高绘制频谱的准确性。

优选地，所述噪声检测器采用三重麦克风设计，用以提高音源识别模块绘制频谱的准确性。

进一步地，所述噪声检测器在发电机组上设置的检测位点包括：汽缸、活塞、传动齿轮、凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、气门、气门座、空气滤清器、进气管、排气门、排气口和风扇壁。

进一步地，所述噪声源包括：

气缸内气体压力周期变化产生的燃烧噪声；

运动件与固定件之间周期性变化的机械运动产生的机械噪声；

发电机组内气体扰动或气体与发电机组部件互作用而产生的空气动力噪声。

进一步地，所述机械噪声包括：

活塞对缸壁的强烈敲击产生的活塞敲击噪声；

齿轮啮合过程中齿与齿之间的撞击和摩擦产生的传动齿轮噪声；

发电机组内部零件在运动中振动和撞击产生的振动噪声。

进一步地，所述空气动力噪声包括：

进气噪声，其为高速气进入气缸过程中会产生的空气动力噪声；

排气噪声，其为发电机组排气时，废气以迅速从排气口冲入大气产生的能量高、频率复杂的噪声。

风扇噪声，包括由旋转叶片周期性打击空气质点引起空气压力脉动产生的旋转噪声和风扇旋转时产生涡流因粘滞力分裂时激发出的涡流噪声。

进一步地，所述步骤1中的降噪预案为针对发电机组中不同的点位以及不同的噪声源选用对应的降噪措施，包括：

针对燃烧噪声采用的降噪措施包括采用隔热活塞、提高汽缸压缩比、采用废气再循环技术、采用双弹簧喷油阀、采用共轨喷油系统或发电机组增压；

针对机械噪声采用的降噪措施包括设置吸音衬垫、重新调整部件之间的间隙、尺寸或润滑状态；

针对空气动力噪声采用的降噪措施包括重新设计管道、设置消声器或采用废气涡轮增压器。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过预录制不同种类的标准噪声源，将所述噪声源作为判定基准，设立预设矩阵以将噪声中的指定参数存入音源库，通过将检测到的噪声与预设噪声进行依次比对，能够准确判断检测噪声的种类，并针对噪声种类针对性地使用特定降噪方法，能够有效提高所述方法对发电机组的减震效率。

进一步地，本发明通过对发电机组中的多个关键位点设置检测点，能够全方位的对发电机组中的指定部件在运行中产生的声音进行检测，从而能够在保证发电机组运行时对各部件进行全面的检测，提高了所述方法的检测范围。

进一步地，本发明所述方法通过使用加权统计的方法进行比对，以各参数在不同种类的预设噪声中的数值波动为依据，设置权重系数，能够降低数值波动较小的参数的判定条件，增加数值波动较大的参数的判定条件，从而提升了所述方法在判定噪声源时的精准度。

进一步地，本发明所述噪声检测器采用双麦克风设计，音源识别模块在收集的噪声源信号后，对比双麦克风在相同时间段内表现的相似的干扰度，过滤频谱特征中不同的噪声后绘制成输出的频谱，从而提高了绘制频谱的准确性。

优选地，本发明所述噪声检测器采用三重麦克风设计，通过使用三重音源的比对，能够进一步提高音源识别模块绘制频谱的准确性。

进一步地，本发明所述方法针对不同种类的噪声分别选取对应的降噪预案，通过针对性地选择对应的预案，能够更加有效地解决发电机组在运行过程中某特定部件产生噪声的问题，提高了所述方法的降噪效率。

进一步地，采用了各所述降噪预案后的效果如下：

(1)采用隔热活塞：通过采用隔热活塞提高了燃烧室壁温度，缩短了滞燃期，从而降低空间雾化燃烧系统的燃烧噪声。

(2)提高汽缸压缩比和采用废气再循环技术：压缩比主要决定了发电机组的机械负荷与热负荷水平；废气再循环技术通过降低气缸最高压力，在抑制NOx产生的同时，也降低了燃烧噪声。

(3)采用双弹簧喷油阀：即将原本一个循环一次喷完的燃油分两次喷；第一次先喷入其中的小部分，提前在主喷之前就开始进行着火的预反应，从而减少了滞燃期内积聚的可燃混合气数量；通过降低双弹簧喷油器初次开启压力和针阀的预升程抑制了空气和燃料混合气的形成，以此对怠速工况的燃烧噪声产生影响；通过设计两段升程装置以及采用引燃喷射装置能够在较大的转速范围及加速情况下抑制燃烧噪声。

(4)采用共轨喷油系统：共轨喷油系统是一种很有前途的直喷式轿车柴油机电子控制高压燃油喷射系统，它能减少滞燃期内喷入的燃油量，并有利于降低燃烧噪声。

(5)发电机组增压：发电机组增压后进入气缸的空气充量密度、温度和压力增加，从而改善了混合气的着火条件，使着火延迟期缩短；虽然增压柴油机最大爆发压力有所增加，但其压力增长率dp/dφ和压力升高比λ却变小，使柴油机运转平稳，噪声降低；增压空气中间冷却后，空气温度降低，充气效率得以提高，但同时也削弱了增压对降低燃烧噪声的作用。

(6)燃烧室的重新选择和设计：对于分开式燃烧室，精确的喷油通道、扩大通道面积、控制喷射方向和预燃室进气涡流半径的优化，均能抑制预混合燃烧，促进扩散燃烧，从而降低由低负荷到高负荷较宽范围的燃烧噪声、燃油消耗和碳烟排放；对于直喷式燃烧室，可以通过合理设计，使其在保证足够的涡流下具有高紊动能，强化燃料与空气之间的扩散，以此来改善燃烧过程，实现发电机组低油耗、低噪声和低排放。

附图说明

图1为本发明所述基于噪声源识别的发电机组减震降噪方法中所用系统的结构示意图；

图2为本发明所述基于噪声源识别的发电机组减震降噪方法的流程图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本发明所述基于噪声源识别的发电机组减震降噪方法中所用系统的结构示意图，包括发电机组、噪声检测模块、音源识别模块、音源库和比对模块。其中，噪声检测模块与发电机组相连，用以检测发电机组各指定位点的音频，所述音源识别模块与所述噪声检测模块相连，用以接收噪声检测模块输送的噪声源信号并分别对接收到的噪声源信号进行分析，将各噪声源信号分别转换成对应的频谱，并根据各频谱分别建立检测矩阵。所述音源库与所述比对模块相连，用以储存特定的噪声源并设立预设矩阵。所述比对模块分别与所述音源识别模块和所述音源库相连，用以对检测到的检测矩阵和预设矩阵进行比对。

在使用所述系统时，噪声检测模块会对发电机组中的各指定位点进行检测，并将检测到的噪声输送至音源识别模块，音源识别模块在接收到噪声后会把噪声转换成对应的频谱，将频谱建立成检测矩阵并将检测矩阵输送至比对模块，比对模块会将检测矩阵依次与音源库中的各预设矩阵进行比对，并根据比对结果判断检测矩阵所对应的具体噪声种类，音源库会在比对完成后根据比对结果选取对应的降噪预案以供参考。

具体而言，在发电机组上设置有多个带有数字编号的检测位点，在噪声监测模块中设有多个带有数字编号的噪声检测器，噪声检测器的数量与发电机组检测点的数量相同，且噪声监测器和与其相连的检测位点的数字相同。

具体而言，所述噪声检测器在发电机组上设置的检测位点包括：汽缸、活塞、传动齿轮、凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、气门、气门座、空气滤清器、进气管、排气门、排气口和风扇壁。

具体而言，各所述噪声检测器均采用双麦克风设计，用以提高噪声捕捉的准确性。音源识别模块在收集的噪声源信号后，对比双麦克风在相同时间段内表现的相似的干扰度，过滤频谱特征中不同的噪声后绘制成输出的频谱，以提高绘制频谱的准确性。可以理解的是，所述噪声检测器中麦克风的数量可以为两个，也可以为三个或其他数量个，只要满足所述噪声检测器能够对噪声进行准确检测即可。

请参阅图2所示，其为本发明所述基于噪声源识别的发电机组减震降噪方法的流程图。本发明所述基于噪声源识别的发电机组减震降噪方法包括以下步骤：

步骤1：使用噪声检测模块对多种特定的噪声源进行采集，对不同噪声源按照顺序分别编号为1，2，3...n，编号完成后分别将采集到的噪声音频输送至音源识别模块，音源识别模块会分别将接收到的噪声源信号进行分析，并分别转换成频谱，通过建立音源库以分别记录各噪声源信号频谱中的振幅A_n0、峰值U_n0和频率f_n0，设立预设矩阵Q_n0(A_n0，U_n0，f_n0)，同时，音源库会针对不同编号的噪声源分别设立不同的降噪预案，降噪预案的编号与噪声源的编号相同；

步骤2：将多个与噪声检测模块相连的噪声检测器分别设置在指定发电机组的特定位置上，对各指定位置按照顺序分别编号为1，2，3...k，编号完成后将各噪声检测器分别与音源识别模块相连，并分别对各噪声检测器进行编号，其中噪声检测器与其所检测的发电机组位置的编号相同；

步骤3：启动发电机组，各噪声检测器分别对发电机组中的指定位置进行噪声检测，噪声检测器在采集完成后会将其采集到的音频输送至音源识别模块，音源识别模块对接收到的噪声源进行分析，在分析后将噪声源转化成频谱，并记录下噪声源信号频谱中的振幅A_k、峰值U_k和频率f_k，并设立检测矩阵Q_k(A_k，U_k，f_k)；

步骤4：比对模块会分别接收音源识别模块输送的发电机组k号点检测到的Q_k(A_k，U_k，f_k)检测矩阵以及音源库中存储的各预设矩阵Q_n0(A_n0，U_n0，f_n0)(n＝1，2，3...)，比对模块会将检测矩阵Q_k(A_k，U_k，f_k)与各预设矩阵Q_n0(A_n0，U_n0，f_n0)(n＝1，2，3...)进行分别比对以判断k号点位是否产生噪声，当比对模块判断k号点位产生噪声时，比对模块会发送信息，指出产生噪声的点位以及该点位噪声属于音源库中的n号噪声源，并分别列出两种噪声的具体信息及比对结果；

步骤5：在接收到产生噪声的信息后，工作人员可以根据比对模块比对得出的结果，选择对应的降噪预案以对发电机组的指定位置进行降噪；

步骤6：在比对完一个位置的噪声检测矩阵后，比对模块会重复上述步骤4-5中的步骤顺次比对下一检测矩阵，直至比对模块将发电机组中各点位的检测矩阵分别与预设矩阵比对完成。

具体而言，所述步骤4中的比对方法为：

步骤4-1：根据预选矩阵中的振幅A_n0、峰值U_n0和频率f_n0，分别求出平均值

和

其中：

步骤4-2：求出各参数的平均值后，再依次求出各参数的方差c_A0、c_U0和c_f0，其中：

步骤4-3：根据得到的各项参数的方差，求出各项参数所占的权重系数α_A0、α_U0和α_f0：

其中N为矩阵中涉及的参数的个数，N＝3；

步骤4-4：选取1号预设矩阵Q₁₀(A₁₀，U₁₀，f₁₀)与检测矩阵进行比对，求出检测点噪声源矩阵Q_k(A_k，U_k，f_k)中振幅A_k、峰值U_k和频率f_k与预设矩阵中Q₁₀(A₁₀，U₁₀，f₁₀)振幅A₁₀、峰值U₁₀和频率f₁₀之间的实际偏差值ε_Ak1、ε_Uk1和ε_fk1；

步骤4-5：根据上述步骤中的各项实际偏差值，求出比对指数D₁：

D₁＝α_A0ε_Ak1+α_U0ε_Uk1+α_f0ε_fk1；

步骤4-6：重复步骤4-1到4-5，分别求出k号点位预测矩阵与各预设矩阵的比对指数D₂、D₃、D₄...D_n，选取各比对指数中最大值所属编号对应的预设矩阵作为最接近的比对矩阵，并将该预设矩阵所代表的噪声源作为检测矩阵的噪声源的比对结果。

具体而言，所述噪声源包括：

气缸内气体压力周期变化产生的燃烧噪声；

运动件与固定件之间周期性变化的机械运动产生的机械噪声；

发电机组内气体扰动或气体与发电机组部件互作用而产生的空气动力噪声。

其中，所述机械噪声包括：

活塞对缸壁的强烈敲击产生的活塞敲击噪声；

齿轮啮合过程中齿与齿之间的撞击和摩擦产生的传动齿轮噪声；

发电机组内部零件在运动中振动和撞击产生的振动噪声。

所述空气动力噪声包括：

进气噪声，其为高速气进入气缸过程中会产生的空气动力噪声；

排气噪声，其为发电机组排气时，废气以迅速从排气口冲入大气产生的能量高、频率复杂的噪声。

风扇噪声，包括由旋转叶片周期性打击空气质点引起空气压力脉动产生的旋转噪声和风扇旋转时产生涡流因粘滞力分裂时激发出的涡流噪声。

具体而言，所述步骤1中的降噪预案为针对发电机组中不同的点位以及不同的噪声源选用对应的降噪措施，包括：

针对燃烧噪声采用的降噪措施包括采用隔热活塞、提高汽缸压缩比、采用废气再循环技术、采用双弹簧喷油阀、采用共轨喷油系统或发电机组增压；

针对机械噪声采用的降噪措施包括设置吸音衬垫、重新调整部件之间的间隙、尺寸或润滑状态；

针对空气动力噪声采用的降噪措施包括重新设计管道、设置消声器或采用废气涡轮增压器。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于噪声源识别的发电机组减震降噪方法，其特征在于，包括：

步骤1：使用噪声检测模块对多种特定的噪声源进行采集，对不同噪声源按照顺序分别编号为1，2，3...n，编号完成后分别将采集到的噪声音频输送至音源识别模块，音源识别模块会分别将接收到的噪声源信号进行分析，并分别转换成频谱，通过建立音源库以分别记录各噪声源信号频谱中的振幅A_n0、峰值U_n0和频率f_n0，设立预设矩阵Q_n0(A_n0，U_n0，f_n0)，同时，音源库会针对不同编号的噪声源分别设立不同的降噪预案，降噪预案的编号与噪声源的编号相同；

步骤2：将多个与噪声检测模块相连的噪声检测器分别设置在指定发电机组的特定位置上，对各指定位置按照顺序分别编号为1，2，3...k，编号完成后将各噪声检测器分别与音源识别模块相连，并分别对各噪声检测器进行编号，其中噪声检测器与其所检测的发电机组位置的编号相同；

步骤3：启动发电机组，各噪声检测器分别对发电机组中的指定位置进行噪声检测，噪声检测器在采集完成后会将其采集到的音频输送至音源识别模块，音源识别模块对接收到的噪声源进行分析，在分析后将噪声源转化成频谱，并记录下噪声源信号频谱中的振幅A_k、峰值U_k和频率f_k，并设立检测矩阵Q_k(A_k，U_k，f_k)；

步骤4：比对模块会分别接收音源识别模块输送的发电机组k号点检测到的Q_k(A_k，U_k，f_k)检测矩阵以及音源库中存储的各预设矩阵Q_n0(A_n0，U_n0，f_n0)(n＝1，2，3...)，比对模块会将检测矩阵Q_k(A_k，U_k，f_k)与各预设矩阵Q_n0(A_n0，U_n0，f_n0)(n＝1，2，3...)进行分别比对以判断k号点位是否产生噪声，当比对模块判断k号点位产生噪声时，比对模块会发送信息，指出产生噪声的点位以及该点位噪声属于音源库中的n号噪声源，并分别列出两种噪声的具体信息及比对结果；

步骤5：在接收到产生噪声的信息后，工作人员可以根据比对模块比对得出的结果，选择对应的降噪预案以对发电机组的指定位置进行降噪；

步骤6：在比对完一个位置的噪声检测矩阵后，比对模块会重复上述步骤4-5中的步骤顺次比对下一检测矩阵，直至比对模块将发电机组中各点位的检测矩阵分别与预设矩阵比对完成；

所述步骤4中的比对方法为：

步骤4-1：根据预选矩阵中的振幅A_n0、峰值U_n0和频率f_n0，分别求出平均值

和

其中：

步骤4-2：求出各参数的平均值后，再依次求出各参数的方差c_A0、c_U0和c_f0，其中：

步骤4-3：根据得到的各项参数的方差，求出各项参数所占的权重系数α_A0、α_U0和α_f0：

其中N为矩阵中涉及的参数的个数，N＝3；

步骤4-4：选取1号预设矩阵Q₁₀(A₁₀，U₁₀，f₁₀)与检测矩阵进行比对，求出检测点噪声源矩阵Q_k(A_k，U_k，f_k)中振幅A_k、峰值U_k和频率f_k与预设矩阵中Q₁₀(A₁₀，U₁₀，f₁₀)振幅A₁₀、峰值U₁₀和频率f₁₀之间的实际偏差值ε_Ak1、ε_Uk1和ε_fk1；

步骤4-5：根据上述步骤中的各项实际偏差值，求出比对指数D₁：

D₁＝α_A0ε_Ak1+α_U0ε_Uk1+α_f0ε_fk1；

步骤4-6：重复步骤4-1到4-5，分别求出k号点位预测矩阵与各预设矩阵的比对指数D₂、D₃、D₄...D_n，选取各比对指数中最大值所属编号对应的预设矩阵作为最接近的比对矩阵，并将该预设矩阵所代表的噪声源作为检测矩阵的噪声源的比对结果。

2.根据权利要求1所述的基于噪声源识别的发电机组减震降噪方法，其特征在于，所述噪声检测器采用双麦克风设计，用以提高噪声捕捉的准确性；音源识别模块在收集的噪声源信号后，对比双麦克风在相同时间段内表现的相似的干扰度，过滤频谱特征中不同的噪声后绘制成输出的频谱，以提高绘制频谱的准确性。

3.根据权利要求2所述的基于噪声源识别的发电机组减震降噪方法，其特征在于，所述噪声检测器采用三重麦克风设计，用以提高音源识别模块绘制频谱的准确性。

4.根据权利要求2所述的基于噪声源识别的发电机组减震降噪方法，其特征在于，所述噪声检测器在发电机组上设置的检测位点包括：汽缸、活塞、传动齿轮、凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、气门、气门座、空气滤清器、进气管、排气门、排气口和风扇壁。

5.根据权利要求1所述的基于噪声源识别的发电机组减震降噪方法，其特征在于，所述噪声源包括：

汽缸内气体压力周期变化产生的燃烧噪声；

运动件与固定件之间周期性变化的机械运动产生的机械噪声；

发电机组内气体扰动或气体与发电机组部件互作用而产生的空气动力噪声。

6.根据权利要求5所述的基于噪声源识别的发电机组减震降噪方法，其特征在于，所述机械噪声包括：

活塞对缸壁的强烈敲击产生的活塞敲击噪声；

齿轮啮合过程中齿与齿之间的撞击和摩擦产生的传动齿轮噪声；

发电机组内部零件在运动中振动和撞击产生的振动噪声。

7.根据权利要求6所述的基于噪声源识别的发电机组减震降噪方法，其特征在于，所述空气动力噪声包括：

进气噪声，其为高速气进入汽缸过程中会产生的空气动力噪声；

排气噪声，其为发电机组排气时，废气以迅速从排气口冲入大气产生的能量高、频率复杂的噪声；

风扇噪声，包括由旋转叶片周期性打击空气质点引起空气压力脉动产生的旋转噪声和风扇旋转时产生涡流因粘滞力分裂时激发出的涡流噪声。

8.根据权利要求1所述的基于噪声源识别的发电机组减震降噪方法，其特征在于，所述步骤1中的降噪预案为针对发电机组中不同的点位以及不同的噪声源选用对应的降噪措施，包括：

针对燃烧噪声采用的降噪措施包括采用隔热活塞、提高汽缸压缩比、采用废气再循环技术、采用双弹簧喷油阀、采用共轨喷油系统或发电机组增压；

针对机械噪声采用的降噪措施包括设置吸音衬垫、重新调整部件之间的间隙、尺寸或润滑状态；

针对空气动力噪声采用的降噪措施包括重新设计管道、设置消声器或采用废气涡轮增压器。

Images