浅谈工厂环境噪声预测方法
发表时间：2020-08-25T07:54:31.364Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第10期 作者： 黄姗[导读] 而噪声预测是治理噪声污染的先决条件,它对于从根本上降低噪声污染有一定的指导意义。广西百色百矿发电有限公司田东电厂 广西百色 531501
摘要：现如今，我姑工厂建设在不断增多，工厂环境噪声污染,是我国环境污染的重要组成部分,而噪声预测是治理噪声污染的先决条件,它对于从根本上降低噪声污染有一定的指导意义。 关键词：工厂环境噪声；预测；模式 引言
目前,噪声已被公认为环境公害之一。在控制工业噪声方面,人们经过近几年的研究和实践,已经认识到通过各项综合整治的措施,能有效地控制工业噪声的污染。而工厂环境噪声的预测是综合整治新(扩)建项目噪声污染的基础。为此,本文就预测方法进行了探讨。 1 噪声特点分析和数字信号处理算法的选择
纺织厂的噪声来源主要是机械的振动、摩擦和撞击。在纺织厂建设规划中,一般都有降噪措施,但工业噪声总是存在的。为了分析噪声的特点,选择合适的降噪算法来增强语音信号,对某一家纺织厂的经编车间噪声进行采样,得到纺织厂的噪声样本。采样速率:8kHz,采用8位进行量化。通过对该样本进行分析,纺织厂经编车间的噪声具有如下的特点:在语音信号的频谱范围内(小于3400Hz)低频部分噪声功率大,高频部分的噪声功率快速减少;噪声频谱的结构特点和语音信号频谱结构的特点相似。基于这样的事实,采用减谱法是一种有效的降噪方法,这样可以将噪声的频谱降低,同时又不会造成语音信号部分频谱的损失。本装置中采用减谱法的另一个原因是减谱法计算简单,实现方便,适合于实时信号的处理。
2 工厂环境噪声预测方法
工厂环境噪声预测模式,是根据声学传播理论建立的。对工厂预测时,为了便于对噪声分布的估计,可忽略一些次要因素,如风、温度梯度等的影响。设想各建筑物内的噪声源,在声传播过程中将受到厂房的屏蔽,又经距离衰减及空气吸收后到达受声点。厂房外某受声点接受来自各声源的声能,经能量迭加后,可得到该点上的声压级。噪声预测模式为: 2.1 预测模式
1)点声源的预测模式式中:Lp—受声点的声压级(dB)Lw—点声源的声功率级(dB)Q—声源的指向性因素r—声源至受声点的距离(m)m—大气中每100m声源的衰减值(dB/m)TL—建筑物的隔声量(dB)a—建筑物内的平均吸声系数2)线声源的预测模式式中：Lw—线声源的单位长度声功率级(dB/m)φ—受声点到线声源两端点的连线夹角(弧度)r0—受声点到线声源的垂直距离(m)r—受声点到线声源中点的距离(m)。 2.2 噪声源定位和等A声线图的编制
依据噪声影响预测范围制作的总平面布置图，结合实际需求，选择相应的网格间距，将其划分为多个网格，利用组合源的中心点进行定位，确定点位坐标。在绘制的总平面布置图上，按照5dB间隔标准，将相等的声级点，从强度高的声源点周围开始，进行A声级线图的绘制。
2.3 工厂环境噪声的控制措施
工厂环境下，所产生的噪声，经过预测，若能够达到职业病防治要求，则必须要做好相应的防治措施。对此类工程环境中的噪声，可采取以下防噪声措施：①做好噪声源的治理。定期进行设备噪声检查，明确噪声源，采取隔声和消声等措施。对于设置的隔声室，其天棚和墙体等，要能够达到隔声和吸声的基本要求。②强化技术创新，做好噪声源头的把控。通过对生产工艺进行创新，提高机械化和自动化水平，构建DCS控制系统以及视频监控系统，进而减少员工接触噪声。积极引用电子巡检技术和其他技术，减少人员在噪声场所内的作业时间。③做好卫生防护。对于噪声的防治，要注重佩戴护耳器，但是部分人员为了便利，常不佩戴护耳器，因此需要强化管理。 2.4 实例
电缆厂绞线车间新建工程，主要噪声源是叉式绞线机和拉线丝模机皮。其中12台叉式绞线机在车间内排成4排，每排3台。在预测车间噪声时，把12台叉式绞线机设为4个线声源，把3台拉线丝模机设为点声源，按前面讲的方法确定各参数。为了验证预测模式及参数的实用价值，对车间进行实测对比。其中85%以上的测点计算值略高于实测值（因计算时，忽略了一些次要因素的影响），实测结果表明，这种处理方法，在工厂环境噪声预测工程上是可行的，有较大的实用价值。
3 误差原因分析 3.1 基础数据引起的误差
声源的声级值无论是由计算或类比调查获得,误差总是存在的。原因在于计算公式是通过理论推导和统计获得的,即使数据通过类比调查获得,也会因不同的设备而有所有同。 3.2 草绳预测模式所产生的误差
预测模式产生的误差，因考虑的影响因素不同或由于在不同条件下获得的参数而产生误差。例如：在计算中只计算噪声级衰减，而不考虑频率在声波传递中的影响也会产生误差。计算的气象条件和实际的气象条件不同，同样可产生实测值与计算值之差。 3.3 现场监测的误差
从国内外研究后,在离声源较远处。实测值和预测值之间的差值在2～3dB(A)左右。“石油化工厂噪声预测系统”在距声源群35m以外的远场范围内,误差不超过±3dB(A),而在声源群附近(指距声源群距离小于20m区域)误差较大,约±5～±10dB(A)。 3.4 空气吸收衰减
声波传播环节，会被空气吸收，进而造成衰减。其为频率和温度以及相对湿度的函数，在气温参数为20℃、相对湿度参数为60%条件下，计算声波经过空气吸收的衰减量。 3.5 嵌入式系统的软件实现
系统的软件要求控制的实时性,因此,必须尽量减少程序运行的时间。首先将语音数据读入SPECE061A中,经过语音增强处理后输出。控制部分程序需要根据芯片的时序进行编程,比较简单,因此在此不赘述。数据通过完成一帧数据的采集以后,即进行相应的处理,处理完毕即进行回放,数据处理的速度反映在语音回放的延迟上。将通过优化程序结构,采用快速算法,提高微处理器速度来提高处理的实时性。本嵌入式系统安装在噪声防护耳罩中,达到既防止噪声对人体的损害,又不影响人与人之间的正常交流的目的。 3.6 选择参数
工厂噪声源种类的确定、预测模式中各种参数的选择，是预测工厂噪声可靠性的保证。一般参数选取的原则如下.1)声源的声功率级工厂的设备，一般应有噪声参数，对没有参数的，可用同类型设备的实测估计。通过测定车间内某些点的声压级，由式可算出点声源的声功率级。2)大气中声波的衰减值声波在空气中传播时，因空气的粘滞性和热导性，在压缩与膨胀过程中，有一部分声能转化为热能而消耗。因此，声波在大气中的衰减值是频率、气温、气压、温度的函数。 3.7 振动控制
振动控制是低噪声运行所必需的,因为振动会使机器表面、保护板和建筑物构件等产生辐射噪声。工厂中主要有三类机械设备引起振动:(1)由于静态或动态不平衡引起振动,如水泵,风机等;(2)象空压机等往复运动机械因本身不平衡引起振动;(3)因冲击力引起振动,如冲床、剪板机、锻造设备等。振动控制成本是与振动控制目标和方案设计的合理性相联系的。振源少,振幅大,受体多,宜选择振源控制;振源多,受体少,宜选择控制接受体。象锻锤、冲床一类设备工作时,振动频率不高,但振幅大,噪声分贝值高,不仅影响人的听力,而且影响周边环境中较大范围的仪器仪表的正常工作(某重型机器厂的锻锤工作时,振动使600m内的指针式仪表的指针明显摆动,影响读数),适宜采用振源控制的方法。 4 结语
工厂环境噪声预测,可直接地掌握各受声点源的噪声影响状况,及噪声源对受声点源的影响;为工厂的综合整治噪声污染打下基础。在噪声预测中,应不断的积累经验,不断地修正各种公式,才能提高预测精度。 参考文献：
[1]李楠，冯涛，吴瑞，等.环境噪声监测技术与预测模型的融合[J].环境影响评价，2016，38（4）：9-13. [2]黄东峰.环境噪声监测与控制.北京:中国环境科学出版社,1991. [3]黄翠芹,林忠信译.工业噪声控制手册.武汉:湖北科学技术出版社,1988.
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