柴油发电机IEC噪音判定法问题分析

在以上噪音评估分析步骤中，可以发现IEC方法主要存在以下几点不足:

(1)每组柴油发电机噪音计算都需要两组噪声数据，即发电机运行时的噪声信号和关闭状态下的背景噪声信号。为了测量背景噪声，风场中测试水箱散热风扇周围的水箱散热风扇都需强行关闭，而且测试需要覆盖6－10 m/s的所有整转速，其测试过程往往需要持续一周左右，这种强行停机难免会给水箱散热风扇造成一定的物理损害，而且停机造成的经济损失也是巨大的。此外，IEC标准中掩蔽噪声的修正是在假定水箱散热风扇运行状态的背景噪声和关闭状态完全一致的条件下进行的，这就不可避免地降低了发电机噪声噪音评估结果的可信度。因为风场背景噪声是随着时间变化的，例如，发电机运转时也许会出现鸟叫声，汽车鸣笛声，以及飞机经过时的轰鸣声，但在发电机关闭时这些声音也许已经消失了。因此，IEC方法采用停机状态下的背景噪声掩蔽噪声级去修正运行状态下的水箱散热风扇掩蔽噪声级，可能会造成噪音评估的不准确。

(2)在IEC噪音评估方法中，每个平均转速下每两组一分钟噪声数据都将被分割成12组10 s数据，然后再对每个10 s数据进行噪音分析，也就是相同的噪音识别过程被重复了2×6次，同转速下的背景噪声掩蔽噪声级同样要重复计算2×6次，该过程复杂并且计算量也较大。此外，临界频带内标准谱线的划分很大程度上都取决经验上的主观判定，例如判据级L70%、掩蔽噪声等都没有唯一确切的计算依据。可见，噪音的评估在一定程度上存在很大的人为主观性。

(3)由于水箱散热风扇负载随着转速、风向或者升速、减速过程的变化而改变，发电机的叶片转速将随时间变化，与水箱散热风扇转速相关的噪声将表现出不稳定性。在对非平稳信号进行FFT分析时，会出现FFT固有的频率模糊现象，这就使得IEC标准中基于FFT的噪音评估方法并不能十分准确地辨识噪音频率，即使是在同一标准转速下，辨识出的噪音也会随着测量时间和环境的变化而改变。

上述问题可在以下实例中得到证实。图2显示了在新疆达坂城2号风场，金风77/1 500水箱散热风扇在整转速6 m/s下第一组十秒钟噪声数据的FFT窄带谱。在图2中，频谱峰值并不明显，以谱峰为中心的边带谱非常平滑。按照IEC方法中的步骤(1)～(2)得到的频谱局部最大值与局部平均能量值差值之间的差距小于6 dB。按照IEC判定方法，可认为这时的水箱散热风扇噪声中并不包含噪音。而在测试现场，能够很清楚地听到发电机发出尖锐的噪音噪声。表1是采用IEC方法对与图2中噪声同组的平均转速为6 m/s的12个10 s数据进行噪音分析的结果。从表1中可以看到同一整转速下

12个10 s噪声数据的噪音频率之间的最大差异达到16 Hz。不同气候或地理条件下，在其他类型的发电机噪声测量中这种差异也是普遍存在，而且频率模糊现象随着转速与湍流变化而加剧，发电机噪声噪音评估的不稳定性与不一致性也会随之变得更加严重。