矿井噪声主动控制技术研究及参数优化
2021-01-25程丽平李国豪
中国矿业 2021年1期
关键词:信号
程丽平,李国豪
(山东科技大学智能装备学院,山东 泰安 271019)
随着煤炭需求量的持续增加,企业在追求开采速度的同时也更加注重保障井下工作人员的身心健康。长期工作在剧烈的噪声环境中,会对工作人员的生理、心理造成极大的伤害,使人反应迟钝、注意力分散,进而造成生命财产损失。尽管井下有很多隔音罩、隔音板等被动降噪隔音设施,但被动降噪仅对高频噪声有较好的降噪效果,因此,需要先进的降噪算法解决井下的中低频噪声问题。
主动降噪技术根据两个任意声波在一定条件下可进行叠加的基本原理,利用电子设备产生一个与环境噪声能量相等、相位相差180°的抵消噪声,让两声波在人耳处发生干涉,从而进行抵消降噪[1]。最早提出主动降噪控制理论的是德国科学家LEUG,随后英国人NELSON等[2]进一步深入研究了密闭空间的主动降噪技术,并取得重大突破。直到20世纪下半叶,随着信号处理技术的不断发展和集成电路的广泛应用,主动降噪技术在军用领域得到长足发展,后来逐步用于工业生产和民用领域,包括汽车、地铁、飞行器、矿井等。
本文将主动降噪技术运用到矿井的工作环境噪声治理中,首先,对井下工作环境中的噪声进行信号频谱分析,确定人耳对什么样的噪声信号敏感;其次,分析LMS算法存在声音反馈和延时两个重要问题,选用FX-LMS算法对环境噪声进行降噪,分析降噪效果;再次,为了保证参数的最优化,采用局部结构与整体算法相结合的思想,通过对信号的处理,最终得出最优参数;……
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