声学测量案例：声学照相机用于电力设备局部放电检测

一、电力设备局部放电故障

随着经济的飞速发展，电力作为一种重要能源，影响着万千国人的工作、生活和学习，并对我们社会、经济和科学的稳定发展起着至关重要的作用。因此，保障电力的持续、稳定的生产和供应，成为电厂的首要任务。

局部放电是电力设备日常运行中最常出现的故障之一，因其极易造成巨大的经济损失而备受电厂的关注。据电网统计，局部放电是造成高压电气设备最终发生绝缘击穿的重要原因，也是绝缘劣化的重要表征，其主要出现在高压电气设备之中。

高压线电塔局部放电场景

因此，如何及时发现局部放电现象并进行有效解决，从而使设备正常安全运行一直是电力设备维护工作中的难点和重点。

维修人员在维修高压线电塔

声学照相机是基于麦克风阵列的声学成像技术，其通过对电气设备局部放电时产生的声信号采集，分析处理后，可快速实现视觉区域内的成像，精准定位局部放电位置，可大幅提高检修效率，有助于检修人员更快更准的查找故障部位，及时有效解除安全隐患，保障电力设施安全运行。

二、声学照相机

声学照相机又称声像仪、手持式声学成像仪，其原理是用一组传声器(又称麦克风)同时接收声源发出的信号，通过声源定位算法获得声源位置和强度信息，被广泛应用于汽车、航空、机床以及工业现场的噪声源定位中。

技术原理

1. 传声器阵列技术：将多个传声器，部署在各种形状的传声器阵列上，通过信号处理算法（如波束形成、声全息）生成声音在一个平面或球面上的声压级分布，以彩色等高线图的方式实现声音可视化，通过照片或视频的方式显示被测物的噪声源分布。

2. 声学成像技术：通过测量二维面上的声压，运用重构算法重建被测设备表面的声场，最后将声场以图像或视频的形式显示出来。

3. 视听融合技术：通过传声器阵列同步接收到多个通道的声音信号， 依据相控阵波束形成原理计算得到设备基准发射面上的声场分布云图。测量中同步记录设备的可见光图像，以其为背景，通过几何配准将声场分布云图与可见光图像叠加显示，获得声学成像结果。声学成像结果中直观显示了声源空间位置、强度和频谱等特征。

现场测试视频

产品特点

1. 使用简便：操作简单，手持式非接触式测试，声学成像速率高达100FPS，测试结果肉眼直观可见。

2. 测量精准：采用优质测量传声器，结合传声器阵列等技术，可有效监测声压级33-120dB范围的故障点。

3. 功能强大：结实耐用的外观设计，稳定的使用性能，可适用于各类户外室内场景。

三、结语

电力设备局部放电，作为一种设备故障，利用声学测量技术，可有效实现对故障点位的检测定位，及时做到故障的处理，避免更大的经济损失造成。

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