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

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2024年12月28日 18:50

紅外聲學(xué)在線監(jiān)測技術(shù)

在現(xiàn)代工業(yè)及眾多領(lǐng)域中，設(shè)備的運行狀態(tài)監(jiān)測和故障預(yù)防至關(guān)重要。紅外聲學(xué)在線監(jiān)測技術(shù)作為一種先進(jìn)的檢測手段，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，為實時、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)測的原理

（一）紅外檢測原理

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

（二）聲學(xué)檢測原理

設(shè)備在運行時，內(nèi)部的機(jī)械部件運動、流體流動以及放電等現(xiàn)象會產(chǎn)生聲音信號。正常運行和故障狀態(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)測利用高精度的傳感器采集聲音信號，然后通過信號處理算法對聲音進(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)備運行時的聲音特征，從聲音維度對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行評估。兩者相互補充，共同提高檢測的準(zhǔn)確性和可靠性。例如在變壓器監(jiān)測中，紅外可以檢測到因內(nèi)部繞組過熱產(chǎn)生的溫度異常區(qū)域，聲學(xué)則能監(jiān)測到變壓器內(nèi)部放電產(chǎn)生的異常聲音信號，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)測的優(yōu)勢

（一）實時性

能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行 24 小時不間斷的在線監(jiān)測。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)測系統(tǒng)可以實時收集設(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，使維護(hù)人員能夠及時采取措施，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

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

（三）高精度與可靠性

紅外技術(shù)對溫度的檢測精度可以達(dá)到很高的水平，能夠檢測到微小的溫度變化。聲學(xué)技術(shù)對聲音信號的分析也具有很高的靈敏度，可以識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，大大提高了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。經(jīng)過大量實驗和實際應(yīng)用驗證，紅外聲學(xué)在線監(jiān)測能夠有效發(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，對各種電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測。如通過紅外聲學(xué)在線監(jiān)測系統(tǒng)對發(fā)電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子進(jìn)行檢測，及時發(fā)現(xiàn)因摩擦、過熱等原因?qū)е碌墓收想[患。對變電站的電力設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，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)定運行。

（二）石油化工行業(yè)

用于對化工反應(yīng)釜、管道、儲罐等設(shè)備進(jìn)行檢測。監(jiān)測反應(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；檢測管道的泄漏情況，通過聲學(xué)信號和溫度異常及時發(fā)現(xiàn)微小的泄漏點，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)測系統(tǒng)

北控電力BKSN1OOEX紅外聲學(xué)成像監(jiān)測系統(tǒng)是一款紅外熱成像測溫和多聲源陣列測試聲場分布的綜合監(jiān)測儀器，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360°巡航進(jìn)行7*24小時實時紅外成像、聲學(xué)成像、可見光AI識別等多維監(jiān)測。

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

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，配合高清攝像頭實時畫面，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位置圖像?？梢詭椭F(xiàn)場巡檢人員快速定位設(shè)備異常位置。