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紅外聲學(xué)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——工業(yè)設(shè)備的 “健康管家”

來源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2024年12月28日 18:50

紅外聲學(xué)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

在現(xiàn)代工業(yè)及眾多領(lǐng)域中，設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障預(yù)防至關(guān)重要。紅外聲學(xué)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)作為一種先進(jìn)的檢測(cè)手段，正逐漸發(fā)揮著不可或缺的作用。它融合了紅外技術(shù)與聲學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，為實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)地掌握設(shè)備狀況提供了支持。

1.紅外聲學(xué)在線監(jiān)測(cè)的原理

（一）紅外檢測(cè)原理

物體在運(yùn)行過程中會(huì)由于能量的轉(zhuǎn)換和耗散產(chǎn)生熱量變化。紅外監(jiān)測(cè)技術(shù)通過紅外探測(cè)器捕捉物體表面發(fā)射出的紅外線輻射能量。通過檢測(cè)紅外輻射能量的分布和強(qiáng)度變化，可以直觀地反映出物體表面溫度場(chǎng)的分布情況。例如在電氣設(shè)備中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí)，如果存在接觸不良、過載等問題，局部溫度會(huì)升高，紅外監(jiān)測(cè)就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些異常的溫度熱點(diǎn)。

（二）聲學(xué)檢測(cè)原理

設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，內(nèi)部的機(jī)械部件運(yùn)動(dòng)、流體流動(dòng)以及放電等現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生聲音信號(hào)。正常運(yùn)行和故障狀態(tài)下產(chǎn)生的聲音在頻率、振幅和波形等方面存在差異。聲學(xué)監(jiān)測(cè)利用高精度的傳感器采集聲音信號(hào)，然后通過信號(hào)處理算法對(duì)聲音進(jìn)行分析。

（三）紅外與聲學(xué)的融合

紅外聲學(xué)在線監(jiān)測(cè)將紅外和聲學(xué)兩種技術(shù)相結(jié)合。一方面，通過紅外技術(shù)獲取設(shè)備的溫度信息，快速定位可能存在故障隱患的區(qū)域；另一方面，利用聲學(xué)技術(shù)捕捉設(shè)備運(yùn)行時(shí)的聲音特征，從聲音維度對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。兩者相互補(bǔ)充，共同提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。例如在變壓器監(jiān)測(cè)中，紅外可以檢測(cè)到因內(nèi)部繞組過熱產(chǎn)生的溫度異常區(qū)域，聲學(xué)則能監(jiān)測(cè)到變壓器內(nèi)部放電產(chǎn)生的異常聲音信號(hào)，綜合分析能夠更全面準(zhǔn)確地判斷變壓器的健康狀況。

2.紅外聲學(xué)在線監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)

（一）實(shí)時(shí)性

能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行 24 小時(shí)不間斷的在線監(jiān)測(cè)。在工業(yè)生產(chǎn)中，許多關(guān)鍵設(shè)備如大型發(fā)電機(jī)組、石油化工生產(chǎn)裝置等不能輕易停機(jī)。紅外聲學(xué)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)收集設(shè)備的溫度和聲音數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)異常變化，立即發(fā)出警報(bào)，使維護(hù)人員能夠及時(shí)采取措施，避免設(shè)備故障導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷和經(jīng)濟(jì)損失。

（二）非接觸式檢測(cè)

采用非接觸檢測(cè)方式，無需與設(shè)備直接接觸。這對(duì)于一些處于高電壓、高輻射、高溫高壓等危險(xiǎn)環(huán)境下的設(shè)備檢測(cè)尤為重要。不僅保障了檢測(cè)人員的安全，還不會(huì)對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生干擾。例如在高壓輸電線路的監(jiān)測(cè)中，紅外聲學(xué)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備可以在地面遠(yuǎn)距離對(duì)線路進(jìn)行檢測(cè)，無需攀爬桿塔，避免了觸電風(fēng)險(xiǎn)。

（三）高精度與可靠性

紅外技術(shù)對(duì)溫度的檢測(cè)精度可以達(dá)到很高的水平，能夠檢測(cè)到微小的溫度變化。聲學(xué)技術(shù)對(duì)聲音信號(hào)的分析也具有很高的靈敏度，可以識(shí)別出極其微弱的異常聲音。兩者結(jié)合后，通過先進(jìn)的算法進(jìn)行數(shù)據(jù)融合和分析，大大提高了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證，紅外聲學(xué)在線監(jiān)測(cè)能夠有效發(fā)現(xiàn)早期的設(shè)備故障隱患，為設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)提供有力支持。

3.應(yīng)用案例

（一）電力行業(yè)

在發(fā)電廠中，對(duì)各種電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如通過紅外聲學(xué)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)發(fā)電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)因摩擦、過熱等原因?qū)е碌墓收想[患。對(duì)變電站的電力設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以有效預(yù)防因設(shè)備過熱和局部放電引起的電力事故，保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（二）石油化工行業(yè)

用于對(duì)化工反應(yīng)釜、管道、儲(chǔ)罐等設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。監(jiān)測(cè)反應(yīng)釜的溫度分布和內(nèi)部聲音變化，確?；瘜W(xué)反應(yīng)的安全進(jìn)行；檢測(cè)管道的泄漏情況，通過聲學(xué)信號(hào)和溫度異常及時(shí)發(fā)現(xiàn)微小的泄漏點(diǎn)，避免化工原料的泄漏造成環(huán)境污染和安全事故。

4.北控電力紅外聲學(xué)成像監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

北控電力BKSN1OOEX紅外聲學(xué)成像監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一款紅外熱成像測(cè)溫和多聲源陣列測(cè)試聲場(chǎng)分布的綜合監(jiān)測(cè)儀器，應(yīng)用于捕獲、定位和分析帶壓氣體管路及設(shè)備(含負(fù)壓系統(tǒng))的氣體泄漏、工業(yè)聲學(xué)異響、電氣設(shè)備局部放電、設(shè)備溫度異常等；支持搭載云臺(tái)360°巡航進(jìn)行7*24小時(shí)實(shí)時(shí)紅外成像、聲學(xué)成像、可見光AI識(shí)別等多維監(jiān)測(cè)。

產(chǎn)品具有防爆款和非防爆款，且可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要定制。

BKSN1OOEX聲學(xué)成像部分利用麥克風(fēng)陣列波束形成技術(shù)獲取聲源分布，配合高清攝像頭實(shí)時(shí)畫面，通過將聲源分布數(shù)據(jù)同視頻圖像進(jìn)行聲像融合，在畫面中以彩色云圖直觀顯示聲場(chǎng)位置圖像?？梢詭椭F(xiàn)場(chǎng)巡檢人員快速定位設(shè)備異常位置。