[实用新型]基于声光发电储能的噪声前馈主动声屏障系统

说明书

本实用新型属于噪声控制、声波发电以及光伏发电领域，公开了一种基于声光发电储能的噪声前馈主动声屏障系统。包括一个参考数据采集点和多个声屏障；的参考数据采集点处设置有速度传感器和参考噪声传感器，的速度传感器用于采集参考车速，的参考噪声传感器用于采集参考噪声；的声屏障包括第一侧板、第二侧板、次级声源、噪声抑制单元和供能单元，的控制器设置在第一侧板和第二侧板之间的空腔内几何中心处，次级声源设置在道路侧板的几何中心处，供能单元设置在声屏障外且正对于声屏障。本实用新型使用声波及太阳能作为主要能源，针对临近居民区的高速公路或轻轨以及建立在居民密度较大的城市立交等处的噪音问题进行治理。

技术领域

本实用新型属于噪声控制、声波发电以及光伏发电领域，具体涉及一种基于声光发电储能的噪声前馈主动声屏障系统。

背景技术

现今建筑设计中“以人为本”的思想不断强调人在建筑中的主体作用，而声环境质量也同样影响着居民的舒适度，尤其在近些年随着城市化的进程不断推进，声环境的好坏更是逐渐成为了人们评判建筑好坏的主要标准之一。

噪声控制可以分为主动降噪和被动降噪技术。被动降噪技术，又称无源噪声控制技术，其大多是通过吸声、声屏障及材料结构等途径，利用噪声声波于声学材料或通过结构减小振动，以减小噪声。但是，仅仅使用无源噪声控制，其在使用时总会被诸多因素制约，例如，被动式的降噪方式只适用于抑制中高频噪声传播，针对低频噪声其降噪效果并不理想，并且被动式装置的体积和价格会随着降噪要求的提高而增加，这将会由于空间不足等问题对噪音控制措施的实施产生一定的制约。而主动降噪技术，又称有源噪声控制技术，是根据声波的叠加原理，在空间某一点，通过初级声波与次级声波的相消性干涉达到降噪目的的噪声控制方式，其对于低频噪声控制以及在成本和设备体型等方面具有明显的优势。

车辆低速行驶时，此时发动机噪声起主导作用；车辆中速行驶时，轮胎和地面相互作用，二者产生的路噪扩大成为主要噪声源；当汽车高速行驶时，气流与车身相互作用产生气动噪声。随着路面汽车的增多，交通道路上路噪以及汽车发动机和传动系统噪声在城市噪音中的占比与影响程度也随之扩大，特别是在午、晚间时，道路车流量高峰时期，众多汽车在道路中行驶所产生的噪音叠加，产生不可忽视的交通噪声。

在噪声的有源控制中存在诸多对系统稳定性产生巨大影响的诸多问题，如：声反馈问题，即前馈系统中次级声源发出的声波对参考传感器的反馈问题；系统迟滞问题，即系统从采集参考信号到次级声源发出刺激声波抵消噪声过程中具有一定的迟滞时间，这将会影响系统的控制效果，有源噪声控制系统往往为降低系统动作时间加快计算时间而在计算精度上做出牺牲。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于声光发电储能的噪声前馈主动声屏障系统，用以解决现有技术中的噪声控制中的声反馈问题及系统迟滞问题等。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

基于声光发电储能的噪声前馈主动声屏障系统，包括一个参考数据采集点和多个声屏障；

所述的参考数据采集点处设置有速度传感器和参考噪声传感器，所述的速度传感器用于采集参考车速，所述的参考噪声传感器用于采集参考噪声；

所述的声屏障包括第一侧板、第二侧板、次级声源、噪声抑制单元和供能单元，所述的控制器设置在第一侧板和第二侧板之间的空腔内几何中心处，次级声源设置在道路侧板的几何中心处，供能单元设置在声屏障外且正对于声屏障；

所述的噪声抑制单元包括大数据库、误差传感器和自适应控制器，所述的误差传感器置于次级声源正上方；所述的大数据库用于存储不同车速对应的噪声并根据参考速度和参考噪声从大数据库查询出声屏障处的噪声预测值，所述的误差传感器用于采集各个声屏障处的实际噪声，所述的自适应控制器用于根据噪声预测值和实际噪声获得抑制声波并控制次级声源发出抑制声波；

所述的供能单元包括依次相连的声波发电装置、光伏发电装置、供能单元控制器和蓄电池组。