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噪声监测、分析技术

??噪声监测包括人耳可听声音的监测，和听不见的次声监测。噪声监测不仅要测量噪声的水平，而且要从噪声所包含的信息中分析出噪声源本身所处的状态。

??设备与平台噪声是可听声，其中包含着复杂的设备运行状态信息，设备发生故障时会在噪声变化中得到反映，故适合通过噪声对设备进行状态监测和故障诊断。同时，声学监测和故障诊断技术具有非接触测量、简便易行、在线测量、信息量大等特点。因此对设备内部机件故障，用噪声进行诊断是一种理想手段。新的研究工作证明：采用许多新技术的声学检测，如阵列声成像检测、多阵列声聚焦测量、统计分析、时－频分析、自适应技术、小波变换、独立分量分析等对提高设备的状态监测具有很大的突破。但是声学感知的状态监测的精度受到环境的声场特性影响。的阵列探测声成像技术的研究成果表明，采用传声器阵列可检测声源的空间信息，包括声源位置和移动规律，并可逐个检测多个声源，采用分布式多阵列联合检测可以有效地对单个声源聚焦检测，以提高测量精度，达到准确判定故障模式的目的。

??（1）进展

??网络化传感器监测系统

??近年来噪声测量已从原来的单个传感器检测单点单一信息量转向为使用网络传感器监测系统检测复杂环境中的噪声，以获取多设备、多条件下、多物理量的信息。发展是朝着传感器数量规模进一步扩大，数据分析功能进一步增强，多种信息融合监测能力进一步增强方向进行。这种网络化监测系统不仅可用于监测工业设施，如大型发电机组的运行状态，还可被安装到飞机和舰船上。

??阵列声成像法定位检测设备各部位噪声

??声成像法检测设备噪声源特性是基于阵列多传感器信号分析，以图像形式表征设备噪声源的分布。声成像法可以同时测量多声源及其位置信息，还可以有选择地提取单个声源进行分析。其发展体现在测量前端的精度越来越高，测量分析软件的功能越来越强。在阵列结构的优化设计中出现了球形阵列、平面弧形阵列、环形阵列、矩形阵列、十字形阵列等。随着信号检测系统的能力进一步增强，声探测阵列的阵元数量增加，出现了48元、64元、128元阵列，从而提高成像探测的主峰信噪比。同时阵元孔径减小，***小孔径达到5cm，使得探测的频率上限提高，得以涵盖机器噪声的主要频率范围。超大传声器阵列可用于实现对远距离声源的**测量。声成像波束形成算法进一步改进，信号处理算法精度的进一步提高、抗噪声干扰能力增强，在短时频谱计算中采用短取样结合补零技术提高频率精度，在声源模型分析中采用多种模型***优匹配方法减小误差，在声传播误差抑制中采用延时平移法抑制传播的非线性和大气湍流的影响，探测旁瓣导致的虚影现象被进一步抑制。在进一步提高传声器一致性和阵列结构稳定性的的基础上，声成像清晰度得以提高。