红外声学在线监测技术

在现代工业及众多领域中，设备的运行状态监测和故障预防至关重要。红外声学在线监测技术作为一种先进的检测手段，正逐渐发挥着不可或缺的作用。它融合了红外技术与声学技术的优势，为实时、精准地掌握设备状况提供了支持。

1.红外声学在线监测的原理

（一）红外检测原理

物体在运行过程中会由于能量的转换和耗散产生热量变化。红外监测技术通过红外探测器捕捉物体表面发射出的红外线辐射能量。通过检测红外辐射能量的分布和强度变化，可以直观地反映出物体表面温度场的分布情况。例如在电气设备中，当电流通过导体时，如果存在接触不良、过载等问题，局部温度会升高，红外监测就能及时发现这些异常的温度热点。

（二）声学检测原理

设备在运行时，内部的机械部件运动、流体流动以及放电等现象会产生声音信号。正常运行和故障状态下产生的声音在频率、振幅和波形等方面存在差异。声学监测利用高精度的传感器采集声音信号，然后通过信号处理算法对声音进行分析。

（三）红外与声学的融合

红外声学在线监测将红外和声学两种技术相结合。一方面，通过红外技术获取设备的温度信息，快速定位可能存在故障隐患的区域；另一方面，利用声学技术捕捉设备运行时的声音特征，从声音维度对设备状态进行评估。两者相互补充，共同提高检测的准确性和可靠性。例如在变压器监测中，红外可以检测到因内部绕组过热产生的温度异常区域，声学则能监测到变压器内部放电产生的异常声音信号，综合分析能够更全面准确地判断变压器的健康状况。

2.红外声学在线监测的优势

（一）实时性

能够对设备进行 24 小时不间断的在线监测。在工业生产中，许多关键设备如大型发电机组、石油化工生产装置等不能轻易停机。红外声学在线监测系统可以实时收集设备的温度和声音数据，一旦出现异常变化，立即发出警报，使维护人员能够及时采取措施，避免设备故障导致的生产中断和经济损失。

（二）非接触式检测

采用非接触检测方式，无需与设备直接接触。这对于一些处于高电压、高辐射、高温高压等危险环境下的设备检测尤为重要。不仅保障了检测人员的安全，还不会对设备的正常运行产生干扰。例如在高压输电线路的监测中，红外声学在线监测设备可以在地面远距离对线路进行检测，无需攀爬杆塔，避免了触电风险。

（三）高精度与可靠性

红外技术对温度的检测精度可以达到很高的水平，能够检测到微小的温度变化。声学技术对声音信号的分析也具有很高的灵敏度，可以识别出极其微弱的异常声音。两者结合后，通过先进的算法进行数据融合和分析，大大提高了检测结果的准确性和可靠性。经过大量实验和实际应用验证，红外声学在线监测能够有效发现早期的设备故障隐患，为设备的预防性维护提供有力支持。

3.应用案例

（一）电力行业

在发电厂中，对各种电气设备进行监测。如通过红外声学在线监测系统对发电机的定子、转子进行检测，及时发现因摩擦、过热等原因导致的故障隐患。对变电站的电力设备进行监测，可以有效预防因设备过热和局部放电引起的电力事故，保障电网的安全稳定运行。

（二）石油化工行业

用于对化工反应釜、管道、储罐等设备进行检测。监测反应釜的温度分布和内部声音变化，确保化学反应的安全进行；检测管道的泄漏情况，通过声学信号和温度异常及时发现微小的泄漏点，避免化工原料的泄漏造成环境污染和安全事故。

4.北控电力红外声学成像监测系统

北控电力BKSN1OOEX红外声学成像监测系统是一款红外热成像测温和多声源阵列测试声场分布的综合监测仪器，应用于捕获、定位和分析带压气体管路及设备(含负压系统)的气体泄漏、工业声学异响、电气设备局部放电、设备温度异常等；支持搭载云台360°巡航进行7*24小时实时红外成像、声学成像、可见光AI识别等多维监测。

产品具有防爆款和非防爆款，且可根据现场需要定制。

BKSN1OOEX声学成像部分利用麦克风阵列波束形成技术获取声源分布，配合高清摄像头实时画面，通过将声源分布数据同视频图像进行声像融合，在画面中以彩色云图直观显示声场位置图像。可以帮助现场巡检人员快速定位设备异常位置。

适用场景：变电站、压缩机房、高温气体管路、化工厂气体装置区域等。

5.客户现场

BKSN1OOEX用于监测某气站内气体泄漏及温度。