一种改善中低压燃气调压箱声学主观评价指标的方法与流程

本申请涉及中低压燃气调压箱吸声降噪的技术领域，尤其是涉及一种改善中低压燃气调压箱声学主观评价指标的方法。

背景技术：

近些年来，随着环境保护政策执行力度的不断提高，清洁能源在我国的使用越来越广泛。天然气作为清洁能源的主力军，其使用量和普及率也逐年攀升，从而带来了城市燃气行业的高速发展。数量众多的中低压燃气调压箱是每个城市燃气运营网络不可缺少的部分，且大部分分布在诸如居民小区、商住混合区等噪声敏感区域。这些区域按照声环境功能分类属于1类区和2类区，在这些区域内噪声排放有严格的限值要求，也特别容易受到相关的投诉，因此降低噪声相关投诉，成为众多城市燃气运营商面临的难题之一。

之前的相关研究主要集中在噪声污染更严重的城市燃气高压调压站箱或门站的噪声问题治理，对中低压燃气调压箱排放噪声的研究几乎只局限于排放总声压级或者简单的频谱分析，但越来越多的投诉记录表明，不少排放达标或部分达标（昼间达标）的该类型调压箱，也受到了附近居民等的投诉。

经过发明人的数据统计和专项研究，噪声的声品质参数是该噪声受到投诉的关键因素。声品质可定义为听觉事件对个人各方面需求的满足程度，其影响因素包括物理（声场）、生理学（听觉感知）和心理学（听觉评价）。声品质实际是一个客观评价与主观评价相结合的评价指标，目前广泛应用于声品质中描述噪声属性的参量有响度、粗糙度、抖晃度、尖锐度和烦恼度，降低投诉率的有效方式除了降低噪声排放的总声压级，更重要的是改善上述噪声的主观评价指标，使得附近噪声接收者能够“主观感受”到噪声的影响变化。

技术实现要素：

为了实现不同噪声污染水平的中低压燃气调压箱声学主观评价指标的改善，本申请提供一种改善中低压燃气调压箱声学主观评价指标的方法。

本申请提供的一种改善中低压燃气调压箱声学主观评价指标的方法采用如下的技术方案：

一种改善中低压燃气调压箱声学主观评价指标的方法，包括以下步骤：

s1、获取燃气调压箱对外辐射的噪声数据，利用人工采集燃气调压箱在工作状态下的噪声信号，并对该噪声信号进行处理得到噪声样本，根据噪声的主要产生源对噪声进行分类，其中噪声的主要产生源分为噪声由燃气调压箱内部的燃气调压管线系统产生、噪声由燃气调压管线系统自身以及燃气调压箱结构和燃气调压箱内调压管线之间刚性连接产生；

s2、获取噪声数据声品质的主观评价指标，声品质的主观评价指标的属性参量包括响度、粗糙度、抖晃度、尖锐度和烦恼度；

s3、燃气调压箱的声品质的优化，分析燃气调压箱的噪声数据的主观评价指标并进行噪声能量分级，根据分级后不同的噪声排放能量对燃气调压箱的结构进行优化，以改善燃气调压箱的声品质。

通过采用上述技术方案，通过对不同的燃气调压箱噪声进行采集、分类和分级，进而分别对不同噪声污染特性的燃气调压箱采用有针对的采用不同的降噪方法，来实现不同噪声污染水平的中低压燃气调压箱声学主观评价指标的改善，从而有效的降低投诉。

可选的，步骤s3中，包括步骤s31：当等效连续a声级小于60dba时，噪声主要由燃气调压箱内部的燃气调压管线系统产生，且噪声能量偏向于中高频段，即1000hz三分之一倍频程以上，在燃气调压箱内壁的五个面满贴第一吸声材料、箱内地面满贴第二吸声材料，第一吸声材料利用人工合成高分子发泡材料，粉碎成2mm、3mm和4mm大小，按照30%、30%和40%的比例混合加入胶水，采用模压的形式制成密度在220-300kg/m3的新材料，使用厚度在15-20mm之间；第二吸声材料的组成为碎石结合聚氨酯粘合剂制成的密度为1600kg/m²的吸声地面，使用厚度为30-35mm。

通过采用上述技术方案，当等效连续a声级小于60dba时，噪声主要由燃气调压箱内部的燃气调压管线系统产生，且噪声能量偏向于中高频段，即1000hz三分之一倍频程以上，此时噪声的能量偏向于中高频段，采用第一吸声材料和第二吸声材料对燃气调压箱进行处理后，其中第一吸声材料采用人工合成高分子发泡材料，并将其粉碎成不同粒径的颗粒，采用三种粒度级配进行混合，使得第一吸声材料之间具有更加合适的吸声空隙，在噪声经过第一吸声材料时，振动向第一吸声材料内部传递，与第一吸声材料复杂的内部泡孔摩擦，受到阻碍，能量被衰减，因此噪声声波会减弱，表现出第一吸声材料对声波的吸收作用；聚氨酯碎石制成的吸声地面具有较高的强度，同时聚氨酯碎石的吸声地面的孔隙率可达到20-30%，进而使得噪声能量经过聚氨酯碎石地面后能够被较大程度的吸收，第一吸声材料和第二吸声材料的相互配合，从而有效的改善燃气调压箱的对外辐射噪声主观评价指标—响度改变约4以上、尖锐度改变约3以上、烦恼度改变约15以上。

可选的，第一吸声材料包括fef发泡、pe发泡、epdm发泡中的至少一种。

通过采用上述技术方案，采用fef发泡、pe发泡、epdm发泡，不仅取材放方便，而且吸声效果良好，且其耐热、耐候等耐老化性能优异，使用寿命较长，性价比较高。

可选的，步骤s3中，还包括步骤s32：当等效连续a声级小于60dba时，噪声由燃气调压箱内部的燃气调压管线系统产生，且噪声能量偏向于中低频段，即1000hz三分之一倍频程以下，在燃气调压箱内壁的五个面满贴第三吸声材料、箱内地面满贴第四吸声材料，其中第三吸声材料包括人工合成高分子发泡材料，人工合成高分子发泡材料包括fef发泡、pe发泡、epdm发泡中的至少一种，粉碎成6mm大小，混合加入胶水，采用模压的形式制成密度在180-260kg/m3的新材料，使用厚度在25-30mm之间；第四吸声材料组成包括碎石和聚氨酯粘合剂，制成密度为1800kg/m²的吸声地面，使用厚度在35-50mm。

通过采用上述技术方案，此时噪声的能量较低，噪声偏向于中低频段，中低频段的噪声在传递过程中的传递损失较少，故而此时第三吸声材料中采用颗粒粒径为6mm的人工合成高分子发泡材料制成180-260kg/m3的吸声材料，降低密度，提升空隙率的同时，增大使用厚度，使用厚度在25-30mm之间，同时第四吸声材料采用密度为1800kg/m2的吸声地面，使用厚度在35-50mm，从而延长中低频段噪声的吸收路径，便可有效的改善声品质。采用该种方案，改善燃气调压箱对外辐射噪声主观评价指标—响度改变约4以上、粗糙度改变约0.5以上、烦恼度改变约10以上。

可选的，步骤s3中，还包括步骤s33：当噪声由燃气调压管线系统自身以及燃气调压箱结构和燃气调压箱内调压管线之间刚性连接产生，首先在燃气调压箱内壁的五个面满贴重质材料，然后再按照其噪声的频率分布，采用步骤s31、s32步骤选用第一吸声材料或第三吸声材料粘贴安装在燃气调压箱外部壁面表面；重质材料为乙烯基重质橡胶，且重质材料体密度不小于2000kg/m3，使用厚度不低于2mm。

通过采用上述技术方案，当燃气调压箱结构因为存在和燃气调压箱内调压管线有刚性连接的情况，此时噪声的传播的路径为固体传播和空气传播，此时，在步骤s31或步骤s32的基础上，在第一吸声材料或第二吸声材料的基础上在燃气调压箱的侧壁上粘贴重质材料，其中重质材料采用乙烯基重质橡胶，乙烯基重质橡胶为匀质密实的重质材料，且乙烯基重质橡胶为柔性材料可有效阻断噪声的固体振动传播，在保持步骤s31或步骤s32改善噪声主观评价指标的基础上，改变抖晃度约0.3以上。

可选的，步骤s3中，还包括步骤s34：当等效连续a声级在60-70dba范围内的燃气调压箱，噪声由燃气调压箱内部的燃气调压管线系统产生，噪声能量偏向于中高频段，即1000hz三分之一倍频程以上，在燃气调压箱外部壁面覆盖安装第六吸声材料和外护材料，其中第六吸声材料的组成包括轻质弹性人工合成高分子发泡材料，轻质弹性人工合成高分子发泡材料包括三聚氰胺泡棉、聚氨酯海绵中的至少一种，密度在10-50kg/m3范围内，使用厚度在30-40mm之间；外护材料为保护第六吸声材料的柔性外护材料，使用时将第六吸声材料包裹即可。

通过采用上述技术方案，对于等效连续a声级在60-70dba范围内的燃气调压箱，在燃气调压箱的外侧包裹第六吸声材料，第六吸声材料为轻质弹性人工合成高分子发泡材料并采用三聚氰胺泡棉、聚氨酯海绵，开孔式的三维网状结构使其具有良好的吸声性，使得第六吸声材料可吸收燃气调压箱内产生的噪声能量，改善燃气调压箱的声品质；且外护材料本身具有耐候性好，强度适合户外环境和频繁拆卸，可对第六吸声材料进行稳定包裹，延长第六吸声材料的实用寿命。采用上述方案，可以有效改善燃气调压箱对外辐射噪声主观评价指标—响度改变约6以上、尖锐度改变约5以上、烦恼度改变约25以上。

可选的，步骤s3中，还包括步骤s35：当等效连续a声级在60-70dba范围内的燃气调压箱，噪声由燃气调压箱内部的燃气调压管线系统产生，噪声能量偏向于中低频段，即1000hz三分之一倍频程以下，在第六吸声材料外侧覆盖外护隔声材料，外护隔声材料为保护第六吸声材料的柔性外护材料，同时体密度不低于1600kg/m3，使用厚度不低于1mm，使用时将第六吸声材料包裹即可。

通过采用上述技术方案，对于噪声能量偏向于中低频段的吸声降噪，在第六包覆燃气调压箱外侧基础上，加装外护隔声材料，外护隔声材料采用体密度不低于1600kg/m³，使用厚度不低于1mm的柔性外护材料，从而在保护第六吸声材料的基础上，进一步提升噪声的吸收路径，便可有效的改善声品质。采用上述方案，可以有效改善其对外辐射噪声主观评价指标—响度改变约5以上、粗糙度改变约0.7以上、烦恼度改变约15以上。

可选的，步骤s3中，还包括步骤s36：当等效连续a声级在60-70dba范围内的燃气调压箱，同时噪声由燃气调压管线系统自身以及燃气调压箱结构和燃气调压箱内调压管线之间刚性连接产生，导致燃气调压箱辐射噪声成为对外辐射噪声不可忽略的部分时，需要依照步骤s34和s35中的要求加装重质材料。

通过采用上述技术方案，可根据噪声能量的具体大小，有选择的加装重质材料的层数，从而有效的改善燃气调压箱的声品质。

可选的，步骤s3中，还包括步骤s37：当等效连续a声级大于70dba的燃气调压箱，噪声由燃气调压箱内部的燃气调压管线系统产生，根据其噪声的频率分布，选择步骤s31和s34的组合、s32和s35的组合来实现有效改善燃气调压箱声品质的主观评价指标。

通过采用上述技术方案，选择步骤s31和s34的组合、s32和s35的组合来实现有效改善燃气调压箱声品质的主观评价指标—响度改变约5以上、尖锐度改变约4以上，粗糙度改变约0.7以上、抖晃度改变约0.3以上，烦恼度改变约15以上。

可选的，步骤s3中，还包括步骤s38：当等效连续a声级大于70dba的燃气调压箱，同时噪声由燃气调压管线系统自身以及燃气调压箱结构和燃气调压箱内调压管线之间刚性连接产生，导致燃气调压箱辐射噪声成为对外辐射噪声不可忽略的部分时，需要依照步骤s37中的要求加装重质材料。

通过采用上述技术方案，可根据噪声能量的具体大小，在步骤s31和s34的组合、s32和s35的组合基础上有选择的加装重质材料的层数，从而有效的改善燃气调压箱的声品质。

综上，本申请包括以下有益技术效果：

1.通过对调压箱内壁、地面、外壁安装不同性能和组分的材料，来实现不同噪声污染水平的中低压燃气调压箱声学主观评价指标的改善；

2.第一吸声材料采用fef发泡、pe发泡、epdm发泡，不仅取材放方便，而且吸声效果良好，且其耐热、耐候等耐老化性能优异，使用寿命较长，性价比较高。

附图说明

图1是本申请实施例的流程结构示意图。

图2是本申请实施例中用以体现燃气调压箱的声品质的优化过程的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种改善中低压燃气调压箱声学主观评价指标的方法。参照图1，一种改善中低压燃气调压箱声学主观评价指标的方法，包括以下步骤：

s1、获取燃气调压箱对外辐射的噪声数据，利用人工采集不同的燃气调压箱在工作状态下的噪声信号，噪声采集的方式可采取麦克风加录音设备或多通道采集设备进行，并对该噪声信号进行处理得到噪声样本，根据噪声的主要产生源对噪声进行分类，其中根据燃气调压箱的噪声的主要产生源可分为噪声由燃气调压箱内部的燃气调压管线系统产生和噪声由燃气调压箱结构和燃气调压箱内调压管线之间刚性连接产生；

s2、获取噪声数据声品质的主观评价指标，获取声品质5个客观声学参数，其中，声品质的主观评价指标的属性参量包括响度、粗糙度、抖晃度、尖锐度和烦恼度；具体而言，声品质的获取可采用但不限于将采集的噪声样本利用matlab软件将上述风振噪声数据转换成可播放的“.wav”声音文件，或者将录音设备直接采集的声音文件导入声品质分析软件headanalyzerartemis中；

s3、燃气调压箱的声品质的优化，分析燃气调压箱的噪声数据的主观评价指标并进行噪声能量分级，根据分级后不同的噪声排放能量对燃气调压箱的结构进行优化，以改善燃气调压箱的声品质。

参照图2，在步骤s3中，包括步骤s31：当等效连续a声级小于60dba时，噪声主要由燃气调压箱内部的燃气调压管线系统产生，且噪声能量偏向于中高频段（1000hz三分之一倍频程以上），在燃气调压箱内壁的五个面满贴第一吸声材料、箱内地面满贴第二吸声材料；第一吸声材料利用人工合成高分子发泡材料，本实施例中第一吸声材料选用fef发泡、pe发泡、epdm发泡中的三种，并将fef发泡、pe发泡、epdm发泡粉碎成粒径分别2mm、3mm和4mm大小，且按照30%、30%和40%的比例混合加入胶水，采用模压的形式制成密度在220-300kg/m3的第一吸声材料，使用厚度在15-20mm之间；本实施中第二吸声材料的组成为碎石结合聚氨酯粘合剂制成的密度为1600kg/m2的吸声地面，其中碎石的粒径选用3mm-5mm(具体碎石粒径可以是3mm、3.25mm、3.5mm、3.75mm、4mm、4.25mm、4.5mm、4.75mm、5mm或3mm-5mm范围内的其他粒径)皆可、灰尘含量占总重量0.4‰以下的大理岩，因为市面上能买到的碎石粒径是按粒径范围分级的，不是按粒径分级的，不可能买到粒径全部是3mm或5mm的碎石，买到的就是一个粒径范围的，且这个粒径范围内的即适用于本实施例，因此在实施例中不以具体粒径数值进行限定，且第二吸声材料的使用厚度为30-35mm。

参照图2，在步骤s3中，还包括步骤s32：当等效连续a声级小于60dba时，噪声主要由燃气调压箱内部的燃气调压管线系统产生，且噪声能量偏向于中低频段（1000hz三分之一倍频程以下），在燃气调压箱内壁的五个面满贴第三吸声材料、箱内地面满贴第四吸声材料，其中第三吸声材料包括人工合成高分子发泡材料，本实施例中，人工合成高分子发泡材料包括fef发泡、pe发泡、epdm发泡中的三种，并将三种人工合成高分子发泡材料粉碎成粒径为6mm大小的颗粒，混合后加入胶水进行再次混合，采用模压的形式制成密度在180-260kg/m3的新材料，使用厚度在25-30mm之间；第四吸声材料组成包括碎石和聚氨酯粘合剂，其中碎石的粒径选用3mm-5mm(具体碎石粒径可以是3mm、3.25mm、3.5mm、3.75mm、4mm、4.25mm、4.5mm、4.75mm、5mm或3mm-5mm范围内的其他粒径)皆可、灰尘含量占总重量0.4‰以下的大理岩，因为市面上能买到的碎石粒径是按粒径范围分级的，不是按粒径分级的，不可能买到粒径全部是3mm或5mm的碎石，买到的就是一个粒径范围的，且这个粒径范围内的即适用于本实施例，因此在实施例中不以具体粒径数值进行限定，且第二吸声材料的使用厚度为30-35mm，制成密度为1800kg/m2的吸声地面，使用厚度在35-50mm。

步骤s3中，还包括步骤s33：当噪声由燃气调压管线系统自身以及燃气调压箱结构和燃气调压箱内调压管线之间刚性连接产生，导致燃气调压箱辐射噪声成为对外辐射噪声不可忽略的部分时，首先在燃气调压箱内壁的五个面满贴重质材料，然后再按照其噪声的频率分布，采用步骤s31、s32中的第一吸声材料或第三吸声材料粘贴安装在燃气调压箱的外表面；当等效连续a声级小于60dba时，噪声能量偏向于中高频段（1000hz三分之一倍频程以上），在燃气调压箱内壁的五个面满贴重质材料，在燃气调压箱外部壁面满贴第一吸声材料、燃气调压箱内地面满贴第二吸声材料；当等效连续a声级小于60dba时，噪声能量偏向于中低频段（1000hz三分之一倍频程以下），在燃气调压箱内壁的五个面满贴重质材料，在燃气调压箱外部壁面满贴第三吸声材料、燃气调压箱内地面满贴第四吸声材料；其中，重质材料为乙烯基重质橡胶，且重质材料不小于2000kg/m3，使用厚度不低于2mm。

步骤s3中，还包括步骤s34：当等效连续a声级在60-70dba范围内的燃气调压箱，噪声主要由燃气调压箱内部的燃气调压管线系统产生，噪声能量偏向于中高频段（1000hz三分之一倍频程以上），在燃气调压箱外部壁面覆盖安装第六吸声材料和外护材料，其中第六吸声材料的组成包括轻质弹性人工合成高分子发泡材料，轻质弹性人工合成高分子发泡材料包括三聚氰胺泡棉、聚氨酯海绵中的至少一种，密度在10-50kg/m3范围内，使用厚度在30-40mm之间，且第六吸声材料不需要粘合在箱体上，覆盖在箱体表面即可，第六吸声材料本身与箱体间允许有缝隙；外护材料为保护第六吸声材料的柔性外护材料，本身具有耐候性好，强度适合户外环境和频繁拆卸即可，具体而言，外护材料选用防火帆布，使用时将第六吸声材料包裹即可。

步骤s3中，还包括步骤s35：当等效连续a声级在60-70dba范围内的燃气调压箱，噪声主要由燃气调压箱内部的燃气调压管线系统产生,噪声能量偏向于中低频段（1000hz三分之一倍频程以下），在第六吸声材料外侧覆盖外护隔声材料，外护隔声材料本身具有耐候性好，强度适合户外环境和频繁拆卸；外护隔声材料为保护第六吸声材料的柔性外护材料，具体而言，外护隔声材料可选用epdm橡胶或海泊隆橡胶等高分子外护隔声材料，同时外护隔声材料体密度不低于1600kg/m3，使用厚度不低于1mm，使用时将第六吸声材料包裹即可。

步骤s3中，还包括步骤s36：当等效连续a声级在60-70dba范围内的燃气调压箱，同时噪声由燃气调压管线系统自身以及燃气调压箱结构和燃气调压箱内调压管线之间刚性连接产生，导致燃气调压箱辐射噪声成为对外辐射噪声不可忽略的部分时，需要依照步骤s34和s35中的要求加装重质材料，可根据噪声能量的具体大小，有选择的加装重质材料的层数，即当噪声能量偏向于中高频段（1000hz三分之一倍频程以上），在燃气调压箱内壁的五个面满贴并加装重质材料，在燃气调压箱外部壁面覆盖安装第六吸声材料和外护材料；当噪声能量偏向于中低频段（1000hz三分之一倍频程以下），在燃气调压箱内壁的五个面满贴并加装重质材料，在燃气调压箱外部壁面覆盖安装第六吸声材料和外护隔声材料，从而有效的改善燃气调压箱的声品质。

步骤s3中，还包括步骤s37：当等效连续a声级大于70dba的燃气调压箱，噪声主要由燃气调压箱内部的燃气调压管线系统产生,然后再按照其噪声能量的频率分布，选择步骤s31和s34的组合；当噪声能量偏向于中高频段（1000hz三分之一倍频程以上），在燃气调压箱内壁的五个面满贴第一吸声材料、燃气调压箱内地面满贴第二吸声材料，在箱体外部壁面覆盖安装第六吸声材料和外护材料；当噪声能量偏向于中低频段（1000hz三分之一倍频程以下），在燃气调压箱内壁的五个面满贴第三吸声材料、燃气调压箱内地面满贴第四吸声材料，在燃气调压箱外部壁面覆盖安装第六吸声材料和外护隔声材料，实现有效改善燃气调压箱声品质的主观评价指标。

步骤s3中，还包括步骤s38：当等效连续a声级大于70dba的燃气调压箱，同时噪声由燃气调压管线系统自身以及燃气调压箱结构和燃气调压箱内调压管线之间刚性连接产生，导致燃气调压箱辐射噪声成为对外辐射噪声不可忽略的部分时，需要依照步骤s37中的要求加装重质材料；当噪声能量偏向于中高频段（1000hz三分之一倍频程以上），在燃气调压箱内壁的五个面满贴重质材料和第一吸声材料、燃气调压箱内地面满贴第二吸声材料，在箱体外部壁面覆盖安装第六吸声材料和外护材料；当噪声能量偏向于中低频段（1000hz三分之一倍频程以下），在燃气调压箱内壁的五个面满贴重质材料和第三吸声材料、燃气调压箱内地面满贴第四吸声材料，在燃气调压箱外部壁面覆盖安装第六吸声材料和外护隔声材料，实现有效改善燃气调压箱声品质的主观评价指标。

本申请实施例一种改善中低压燃气调压箱声学主观评价指标的方法的实施原理为：通过对不同的燃气调压箱噪声进行采集、分类和分级，进而分别对不同噪声污染特性的燃气调压箱采用有针对的采用不同的降噪方法，来实现不同噪声污染水平的中低压燃气调压箱声学主观评价指标的改善，从而有效的降低投诉。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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