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聚焦声学测试技术应用案例与行业趋势
多通道声学测试中，逐通道录入传声器型号、灵敏度和校准信息既耗时，也容易引入差错。TEDS 可以让采集系统读取传声器或前置放大器中的关键参数，帮助工程师更快完成通道设置，并提升测试一致性。本文以兆华电子测量传声器套装 CRY3203-S01 为对象，结合自研 SonoDAQ、NI USB-4431 与 B&K 3160-A-042 三类典型采集平台的实测结果，说明 TEDS 的实际作用、接口兼容关系和常见读取失败原因。 TEDS 是什么？ TEDS（Transducer Electronic Data Sheet，传感器电子数据表）是基于 IEEE 1451.4 标准的传感器参数信息。它通常存储在测量传声器或前置放大器的芯片中，相当于随设备携带的“电子铭牌”。 接入支持 TEDS 的采集系统后，设备型号、序列号、灵敏度、参考频率和校准日期等关键参数可以被自动或手动读取，并用于快速完成通道配置。 本次实测使用兆华电子 CRY3203-S01 自由场测量传声器套装，包括 CRY3203 型 1/2" 自由场预极化传声器与 CRY3501 型 1/2" IEPE 前置放大器，采用 BNC 接口并支持 IEEE 1451.4 V1.0 TEDS。 图1_兆华电子 CRYSOUND SonoDAQ 多通道声学振动数据采集系统 图2_CRY3203-S01 测量传声器套装 TEDS 能为测量传声器配置带来什么？ 通道自动识别与参数自动填入 在支持 TEDS 的采集系统中，设备接入后，系统可以选择自动或手动识别传感器型号、序列号、灵敏度（mV/Pa）、校准参考频率、极化方式等参数，并填入对应通道配置。 以 32 通道系统为例，TEDS 可以在较短时间内完成全部通道的参数设置；而同规模系统如果完全依赖手动配置，通常需要逐通道查表、录入、核对，耗时更长，也更容易出错。 减少人工录入差错 多通道测试中，人工逐项录入或人工校准灵敏度等参数时，误录风险会随通道数上升。引入 TEDS 后，型号、序列号、灵敏度和校准信息可以直接随设备读取，通道配置的一致性更容易保持。 对于需要长期复测、跨班组交接或多实验室对比的测试任务，TEDS 的价值不只在于“快”，还在于减少人为录入造成的偏差。 设备互换时轻松更新参数 当测试中需要更换传感器，例如同一测点更换不同灵敏度的传声器，系统可以读取新设备的 TEDS 并更新对应通道的灵敏度配置，无需人工查表、录入和复核。 哪些场景下 TEDS 的收益最突出？ 声学阵列与多通道测试 当通道数达到数十甚至上百时，手动配置每通道的传感器参数不仅耗时，也容易出现通道与传感器对应关系错误。TEDS 可以让每支传感器的关键参数随设备进入通道配置，适合阵列测试、声源定位、声功率测试和多点同步测量。 产线批量测试 产线环境中传感器更换频繁、操作人员轮换、对测试一致性要求高。TEDS 的自动识别和参数带入功能可以减少人为操作差异，更换传感器后系统快速加载新设备参数，避免因参数未更新导致的批量测试偏差。 校准溯源与长期留档 对于有周期复检、设备溯源或认证要求的项目，TEDS 将校准日期、周期、操作人员等信息与设备绑定，便于在测试系统中直接查阅和管理，减少单独维护校准记录表格的工作量。 IEPE、接口与 TEDS 有什么区别？ IEPE、接口和 TEDS 经常同时出现在同一套测试系统中，但各自解决的问题并不相同。 概念负责内容CRY3203-S01 对应参数IEPE供电与信号传输恒流源 2-20 mA（典型 4 mA）接口（BNC / LEMO）物理连接方式BNC 接口TEDS参数信息的识别与调用IEEE 1451.4 V1.0 评估设备时，不建议只看“是否支持 TEDS”这一项。更稳妥的方式是拆成四件事：是否为 IEPE 类供电、接口类型是否匹配、前置放大器是否确实带有可读取的 TEDS 芯片、采集平台是否具备相应的读取与解析能力。 TEDS 在三类采集平台中的表现如何？ 没有 TEDS 时，典型流程是：换设备 → 查参数表 → 手动填入 → 核对。有 TEDS 时，流程可以简化为：插入 → 读取 → 参数自动带入。 SonoDAQ 平台读取结果 CRY3203-S01 接入 SonoDAQ 后，平台可以读取 Model Number、Serial Number、Microphone Type、Microphone Size、Template ID 等基础信息，并将关键参数用于通道配置。 图3_SonoDAQ 平台 TEDS 模板与设备内容对照界面 NI USB-4431 平台读取结果 在 NI USB-4431 平台中，TEDS 读取界面可以显示 Model Number、Serial Number、Microphone Type、Microphone Size、Transducer Electrical Signal Type 等信息，便于工程师在 NI 测试环境中快速确认传声器参数。 图4_NI USB-4431 平台 TEDS 读取界面 B&K 3160-A-042 平台读取结果 B&K 3160-A-042 的通道配置界面中，TEDS 数据可以直接进入通道表格，减少人工填写传感器灵敏度、校准时间等信息的步骤。 图5_B&K 3160-A-042 通道配置界面（TEDS 数据直接入表） B&K 平台说明：B&K 3160-A-042 采用 LEMO 接口，与 CRY3203-S01 的 BNC 接口标准不同，因此本次另用 CRY3285 自由场外极化传声器 + CRY3511 前置放大器（LEMO 接口）验证 B&K 平台的 TEDS 读取效果。 为什么会出现“有 TEDS 但读不出来”？ 现场遇到 TEDS 读取失败时，建议按以下顺序逐项排查。 确认设备本身是否明确支持 TEDS：以产品规格书为准，不凭外观判断。 确认接口和供电方式是否兼容：BNC 和 LEMO 的 TEDS 信号线定义可能不同，接口不匹配时需考虑转接方案或更换对应接口设备。 确认采集平台是否具备 TEDS 读取入口：部分平台需要手动触发扫描，并非即插即读。 核对数据格式与版本兼容性：IEEE 1451.4 的 V0.9 与 V1.0 模板结构有差异，不同厂商的定制扩展也可能不同。 排查线缆长度、模块和通道配置：1-Wire 协议在过长线缆或复杂转接链路下可能读取失败。 “能采到波形”与“能自动读取 TEDS”是两个独立的问题。信号正常，不代表参数一定可以自动带入。 三平台 TEDS 读取结果对比 平台基础信息测量参数校准信息直接参与通道配置SonoDAQ支持支持支持支持NI USB-4431支持支持支持支持B&K 3160-A-042支持支持支持支持 实测结果显示，CRY3203-S01 在 SonoDAQ 和 NI USB-4431 上均能完整读取 TEDS 各项信息。如需 LEMO 接口方案，CRY3285 + CRY3511 组合在 B&K 平台上已验证 TEDS 数据可直接入表配置。 如何进一步确认 TEDS 适配方案？ 如果手头传声器或前置放大器规格书中标注了 IEEE 1451.4 或 TEDS，可以优先检查采集平台、接口类型和 TEDS 模板版本是否匹配。对于多通道声学测试、产线批量测试和长期复测项目，TEDS 可以显著降低参数录入和复核成本。 如需进一步了解 CRY3203-S01 的参数规格，或希望针对正在使用的采集平台确认 TEDS 适配方案，欢迎访问兆华电子 CRYSOUND 官网或联系技术团队，获取选型建议、适配确认或演示支持。 FAQ Q1：支持 IEPE 是否就等于支持 TEDS？ 不是。IEPE 主要负责供电与信号传输，TEDS 负责参数信息读取。一个系统要顺利读取 TEDS，需要传感器/前置放大器、接口、线缆和采集平台同时匹配。 Q2：为什么同一支传声器在不同平台上的读取方式不同？ 不同平台的 TEDS 入口、模板解析方式和通道配置逻辑可能不同。有的平台会自动扫描，有的平台需要手动触发读取；有的平台会把数据直接写入通道表格，有的平台则先显示模板内容供用户确认。 Q3：BNC 和 LEMO 接口会影响 TEDS 吗？ 会。BNC 和 LEMO 的物理连接和 TEDS 信号线定义可能不同。即使传感器支持 TEDS，如果接口、转接线或平台通道不匹配，也可能出现能采集信号但无法读取 TEDS 的情况。
随着高速无刷及空心杯电机在智能家电、机器人等产品中的广泛应用，电机异响已成为影响产品品质和用户体验的重要因素。兆华电子推出无芯直流（空心杯）电机异响 EoL 测试方案，将异响检测、电性能测试集成于同一测试工位，实现4工位并行检测，UPH 提升 300%，漏检率 < 0.1% 的产线全检，帮助客户降低人工成本、提升测试效率，减少售后质量风险。 1.无芯直流（空心杯）电机的应用与挑战 无芯直流（空心杯）电机已广泛应用于智能化、高端化的各类自动化场景。该电机采用无铁芯转子结构，相比传统有芯直流电机，具有转动惯量低、响应速度快、振动小及运行效率高等特点，目前已广泛应用于高速吹风机、医疗器械、机器人及精密自动化设备等对性能要求较高的领域。 图1_无芯直流（空心杯）电机示意图 无芯直流电机与有芯直流电机的区别 特征有芯直流电机无芯直流电机效率较低的电力效率（约 50%）效率极高（约90%）启动扭矩更高的启动扭矩启动扭矩降低散热由于铁芯吸收热量，冷却速度较慢。裸露绕组散热更快噪音和振动铁核相互作用引起的更高振动低噪音和低振动运行加速/响应时间由于转子惯性较大，响应速度较慢。高加减速率重量和尺寸更重、更坚固的结构小巧、轻便、紧凑的设计成本成本更低，集成更简便成本更高，操作更复杂。典型应用工业制造、重型自动化、成本敏感型系统机器人、医疗器械、精密自动化、高速应用 2.传统异响检测面临的挑战 随着无芯直流（空心杯）电机在高速、高精度产品中的广泛应用，驱动啸叫、高速轴承噪声、摩擦刮擦等电机异响问题已成为影响产品品质和用户体验的重要因素。然而，传统人工听音检测已难以满足高速电机量产过程中的质量管控需求，主要面临以下行业痛点： 听音员听不准、听不稳 ： 判定标准难以统一，容易受到人员经验、疲劳程度及班次差异等因素影响。例如，连续听音 4 小时后准确率可能下降约 20%，夜班漏检率也可能高于白班。 人工检测成本越来越高 ：高速电机普遍具有产能大、UPH 要求高等特点，人工听音单班次通常需要 4～6 名听音员，人工成本持续上涨，产能却难以实现线性扩展。 异响问题在用户端才被发现： 异响产品流入下游装配或终端市场后，容易引发消费者投诉、退换货、售后维修等问题，并影响品牌口碑。 品牌审核要求持续提高： 随着品牌商和终端客户对产品品质、可追溯性及自动化生产要求不断提高，依赖人工听音已难以满足质量管理需求，企业甚至可能面临失去供应商资格的风险。 品牌口碑风险加剧： 因人工漏检导致异响产品流入市场，严重时可能引发整机召回，不仅影响品牌口碑，也会削弱市场竞争力。 3.兆华电子一站式无芯直流电机异响 EoL 测试方案 针对以上 五个痛点，兆华电子推出完全自主研发的软硬件一体化方案，覆盖异响检测 + 电性能测试 + 数据追溯三大核心能力。 图2_测试方案系统框图 4.核心技术优势 4.1 核心模块：实现一体化 EoL 测试流程 该方案集成测量传感器、数据采集、隔音测试环境及测试软件四大核心模块，实现异响检测、电性能测试、自动判定及测试数据追溯的一体化 EoL 测试。 模块型号核心能力测量传声器套装CRY351-S0120 Hz - 20 kHz，灵敏度 50 mV/Pa数据采集卡CRY5820 SonoDAQ Pro底噪（1.3uVrms），多通道并行测试隔音箱自研本底噪声 < 25 dB(A)，隔声量 > 60 dB测试软件OpenTest自研异响算法 + AI 判定模型 4.2 核心算法：解决"传统方法解决不了的难题" 系统具备识别传统 Leq（等效连续声压级）或单一 FFT 频谱分析无法稳定识别的异响。 异响类型传统方法兆华算法启动瞬间 50-200ms 的"咔哒"声时窗限制导致漏检自研瞬态异响算法，48kHz 采样率下稳定捕捉稳态运行的"嘶嘶"摩擦声被主频掩盖自研声品质分析（SQA），频段能量比对批次性"嗡嗡"共振人工难辨识AI 判定模型，样本训练新批次"未见过"的异响无法处理在线学习 + 异常模式自动聚类 4.3 核心性能：确保异响检测准确可靠 系统具备满足高速电机异响检测所需的关键测试性能，为检测结果的准确性、稳定性和一致性提供保障。 指标典型值行业意义频率范围20 Hz - 20 kHz覆盖人耳可听全频段采样率48kHz满足瞬态异响检测需求动态范围160dB适应不同电机噪声量级测试精度±0.008 dB远高于人工听音主观精度MTBF> 20,000h产线 24×7 连续运转漏检率< 0.1%显著优于人工听音 3-5% 4.4 核心配置：构建完整的 EoL 测试系统 产品数量说明CRY351-S01 测量传声器套装1含传声器、前置放大器、连接线CRY5820 SonoDAQ Pro 数据采集卡1多通道同步采集隔音测试箱1自研，本底噪声 <25 dB(A)OpenTest 测试软件1含异响算法库 + AI 判定模型CRY3016 声级校准器1定期校准，认证级测试治具1可定制，适配不同型号电机工业 PC & 显示器1可选，集成方案 5.客户应用价值：省人力、提效率、降成本 以机器检测替代人工听音，实现统一、量化、可追溯的噪声/异响判定标准，满足质检要求。 单设备4工位多工序测试，可同时并行检测4个电机的异响特征，以及电流、电压等电性能参数，综合 CT 与 UPH 提升 300% 以上。 通过治具模块快速换型，即可满足不同型号电机的装载与测试，降低设备重复投资成本。 一人一键完成全检，单条产线可节省 1–2 名长期操作人员。 图3_某品牌吹风机电机异响测试设备图 图4_某品牌吹风机电机测试治具图 6.适用客户 该方案适用于： 吹风机品牌商（自有电机供应链） ODM/OEM 制造企业（电机制造与整机装配） 电机供应商（面向多个品牌客户供货） 正在参与品牌客户项目导入及供应商审核的企业 相关应用：吸尘器、扫地机器人等采用高速微型电机的智能家电产品。 7. 获取更多信息 想评估您的产线漏检率与客户审核风险：预约30分钟免费产线诊断 想看 OpenTest 实际运行 demo：领取2分钟实拍视频 想拿到完整方案与报价：填写需求表单(48 小时内回复) 欢迎通过点击“表单” 联系我们 。兆华电子电机异响团队可根据您的电机产品结构与产线需求，提供针对性的 EoL 测试方案建议。
在流程工业现场，阀门内漏最容易被低估。 它不像外部泄漏那样有明显气味、液滴或可见气流，很多时候阀门外观看起来一切正常，阀位也显示“已关闭”。但如果阀座、阀芯、阀瓣或密封面已经磨损、冲刷、腐蚀、夹杂异物，介质仍可能从高压侧持续串入低压侧。 对化工、天然气、煤化工、热电和公用工程现场来说，真正危险的往往不是“阀门坏了”这件事本身，而是现场把“阀门已经关闭”误认为“介质已经可靠隔离”。一旦这种判断进入动火、受限空间、开盖检修、盲板抽堵、置换吹扫或关键工艺切换，阀门内漏就可能从一个设备缺陷放大为安全、停机、质量和管理风险。 图1_工程师在现场使用兆华电子接触式超声传感器复核阀门内漏 为什么阀门内漏难发现？ 1. 泄漏发生在阀体内部，外观看不到明显漏点 外漏通常可以通过气味、肥皂水、浓度仪、声学成像或目视检查发现；内漏则发生在阀门内部密封副之间。介质从阀门内部通道串流，外部不一定有泄漏痕迹，也不一定伴随明显温度变化。 因此，现场人员常常只能从下游压力缓慢回升、无法完全泄压、上游压力维持困难、置换后仍有介质残留、能耗异常或产品指标波动中间接推断问题。 2. “阀门已关闭”容易造成可靠隔离错觉 阀门关闭动作只代表执行机构、阀杆或阀瓣到达了关闭位置，并不代表密封副仍然完好。对于关键隔离阀、易燃易爆介质阀、有毒有害介质阀、高温高压阀和公用工程关键阀来说，这种错觉尤其危险。 如果特殊作业前只确认阀位，而没有复核阀门内部是否仍有串漏，下游管段可能仍带压、带气、带液或带危险介质。 3. 传统判断方式容易受经验和工况影响 人工听音、听诊棒、温度法、红外测温、保压压降、压力/流量趋势、停机拆检和离线试验都有各自价值，但在多阀位、强噪声、复杂介质、保温层、短检修窗口和跨班组协作场景下，常常难以兼顾效率、一致性和留档。 很多判断会停留在“听起来像漏”“温度有点异常”“压力掉得比较快”这类经验描述上，后续很难复测、交接和追溯。 接触式超声为什么适合复核阀门内漏？ 当阀门处于关闭状态，且上下游存在稳定压差时，如果密封面存在缺陷，高压侧介质会通过狭小缝隙向低压侧窜流。介质高速通过缝隙时，会产生湍流、摩擦和碰撞，并激发高频超声信号。 兆华电子接触式超声传感器贴附在阀门或相邻管道金属表面，通过结构传播路径采集这些高频超声信号。软件再结合多测点的分贝值、频谱特征、Final Curve 变化和重复性，辅助判断异常信号是否符合阀门内部串漏特征。 相比单纯依赖人工经验，接触式超声的价值在于把“有没有漏”的判断，转化为一套更可复制的工况确认、测点采集、智能分析、漏量参考估算和报告留档流程。 图2_接触式超声传感器贴附阀体采集阀门内漏高频信号 现场怎么测？建议按 MP1-MP5 五点法复核 阀门内漏检测不建议只看单个测点的瞬时数值。更稳妥的方法，是先确认工况，再按固定测点采集，最后结合点位关系判断。 测前确认：确认目标阀门处于关闭状态，尽量保证上下游存在稳定压差；记录介质、阀型、口径、压力或压差、阀门编号和检测位置；确保传感器与金属表面稳定接触。若阀门被完整保温层覆盖，需要结合现场条件预留或打开局部测试窗口。 五点采集：MP1 通常用于上游远端背景参考，MP2 用于上游近端，MP3 用于阀体或阀芯/阀座附近核心位置，MP4 用于下游近端，MP5 用于下游远端背景参考。通过上游、阀体、下游的信号关系，可以减少单点误判。 复测确认：如果某一测点出现孤立尖峰，建议复测并排除传感器接触不稳、敲击、外部噪声、旁路支路和工况波动影响。更可信的内漏信号，通常会在多个相关测点和频段中呈现更稳定的异常特征。 从“听起来像漏”到“有数据可复核” 在实际应用中，接触式超声不仅用于采集声音，还用于把阀门内漏判断做成可记录、可复测、可交接的结果。 设备端可对分贝值、频谱、Final Curve 和重复性进行分析，输出正常、可疑、内漏或严重内漏等判断结果。录入介质、阀型、口径、压力/压差等工况信息后，还可给出内漏量参考估算，用于风险分级、检修排序和复测对比。 这里需要特别说明：漏量估算更适合作为现场筛查、风险排序和维修决策的参考依据，不建议直接替代法定检测、制造验收、压力试验或离线密封试验。如果涉及法律、结算或强制检验，应结合相应标准方法执行。 图3_阀门内漏检测结果可在设备上查看 接触式超声应用分享：哪些阀门建议优先复核？ 从客户现场经验看，以下阀门更适合作为阀门内漏检测的优先对象： 检维修隔离阀：用于动火、受限空间、开盖、置换、吹扫和盲板抽堵前的安全边界确认。 易燃易爆或有毒有害介质阀：如燃料气、天然气、煤气、氢气、氨气、硫化氢、溶剂蒸气等相关阀门。 蒸汽和公用工程关键阀：内漏会带来持续能耗损失，也可能影响系统压力和下游设备状态。 质量关键阀和反复异常阀：内漏可能导致介质串流、配比偏移、清洗隔离失效或批次质量波动。 计划检修前的高风险阀门：先通过在役复核筛选高风险阀门，再决定拆检、维修或更换优先级。 案例一：陕西榆林某化工厂，8 个疑似内漏水阀复核 在陕西榆林某化工厂，现场对 8 个疑似内漏且管道压力约 0.3MPa 的水阀进行接触式超声复核。检测结果显示，4 个阀门存在内漏，4 个阀门未发现明显内漏。后续拆卸观察与检测判断保持一致，帮助客户在检修前更快确认哪些阀门需要优先处理。 资料中记录的部分阀位包括 HX-2114D、2VX-1158C、2XV-1155C、XV-1152D 等，系统给出的漏量参考值覆盖约 0.28 L/min 到 4.53 L/min，便于现场按风险程度安排维修顺序。 案例二：内蒙古煤化工焦化车间，疑似内漏煤气阀筛查 在内蒙古某煤化工焦化车间，现场介质涉及煤气、氮气、氧气、甲烷等，工况复杂且对防爆要求高。客户在检修阶段使用防爆声学成像仪配合防爆接触式超声传感器，对 10 个疑似内漏煤气阀进行复核，最终检出 6 个存在内漏。 这一类场景中，声学成像仪适合先做外部泄漏与异常声源快速筛查，接触式超声传感器再对关键阀位做内漏复核，检测结果可结合现场图片、测点数据和报告留档，为检修处置提供依据。 案例三：天然气计量站，多组串并联阀门定位内漏阀位 在某天然气大流量计量站，现场存在 4 组“两串两并”阀门结构，下游压力异常升高，但客户无法直接判断具体是哪一只或哪一组阀门发生内漏。通过接触式超声逐点复核后，现场快速定位到 2 组阀门存在内漏，其中串联阀门也存在异常，结论与下游压力飙高现象相吻合。 这类案例说明，接触式超声的价值不只是判断“有无内漏”，更在于帮助现场从复杂管路关系中缩小排查范围，把检维修资源集中到更高风险的阀门上。 图4_化工现场阀门内漏复核 与声学成像仪配合：外漏筛查 + 内漏复核 阀门风险排查并不只是一种工具的事情。对于气体系统，声学成像仪更适合做外部泄漏快速筛查，帮助现场快速定位法兰、接头、管线、仪表接口和阀门外部泄漏点；接触式超声传感器则更适合对阀门内部气体或液体串漏进行点位复核。 这种组合可以形成更完整的检测逻辑：声学成像负责“面筛查”，接触式超声负责“点复核”，再通过算法分析、报告输出和复测记录，帮助客户把阀门问题从一次性排查推进到闭环管理。 应用边界：这些条件要提前说明 接触式超声适合用于带压阀门内漏在役复核，但为了保证判断质量，现场应用时建议提前确认以下边界： 阀门关闭且上下游存在稳定压差时，判断可信度更高；压差过小或波动过大时，应谨慎解读。 传感器需要稳定接触金属表面，厚保温层、厚涂层、严重锈蚀或空间受限会影响采集质量。 单点尖峰不宜直接定性，应结合多测点关系、重复采集和外部干扰排查。 高温、低温或特殊工况下，应根据传感器探头类型和产品手册选择合适附件与操作方式。 设备输出的漏量参考适合筛查、排序、维修决策和复测对比，不替代法定检测或离线密封试验。 结语：把阀门内漏从经验问题变成闭环管理问题 阀门内漏难发现，是因为它隐蔽、慢性、跨部门，并且容易被“阀门已关闭”的表象掩盖。接触式超声的价值，不只是帮助现场听到一个异常信号，而是把内漏复核做成可复制、可记录、可复测的流程。 对流程工业客户来说，这意味着更早发现隔离失效风险，更少无效拆检，更清晰的检修优先级，以及更容易向安全、设备、工艺和管理层说明的检测依据。 如果你希望进一步了解完整方案，可查看 阀门内漏检测解决方案，也可以结合现场阀门类型、介质和工况，让 兆华电子 CRYSOUND 协助评估适合的接触式超声检测配置。
一、从“能探测”到“能落地”，声学无人机探测进入体系化应用阶段 此前，兆华电子已围绕声学无人机探测的实测能力、算法共创方向以及项目化部署方案进行了分享。从远距离实测验证，到手持式平台与在线式模块的组合应用，声学探测正在从实验室技术演示，逐步进入低空安全体系建设的实际场景。 随着低空经济加速发展，无人机应用场景持续扩大，机场、边界、核电站、能源站点、园区和城市净空区等重点区域，对低空目标持续监测、快速预警和系统联动的需求也在提升。 据民航局公开信息，截至2026年3月底，我国实名登记无人机已超过380万架，操控员数量超过43万人；2025年无人机累计飞行4530万小时，同比增长近70%¹。低空活动越频繁，低空安全就越需要从“单点发现”走向“体系化监测”。 本篇将进一步从低空安全体系建设角度，讨论声学探测为什么能够成为雷达、射频、光电之外的重要补盲能力，以及兆华电子如何通过成熟产品与工程化能力，支撑客户从现场验证走向在线部署。 二、为什么低空安全体系需要声学补盲 当前，无人机探测通常依赖雷达、射频、光电等技术路径。雷达适合远距离监视，但在超低空、小目标和复杂背景场景中，容易受到地面杂波、飞鸟等因素影响；射频探测能够识别通信链路，但对于自主飞行、通信静默、屏蔽或改装目标存在局限；光电识别直观清晰，但受夜间、逆光、雨雾、遮挡和视距影响较大。 声学探测关注的是无人机飞行过程中螺旋桨和电机产生的特征声纹。对于多旋翼无人机而言，只要飞行，就会产生具有一定规律的声学信号。通过多通道麦克风阵列、波束形成、滤波算法和智能识别，系统可以从环境声音中提取目标特征，并输出方位、告警和可视化结果。 图1_无人机声纹分析 因此，声学探测的价值并不在于替代雷达、射频和光电，而是在低空、夜间、部分遮挡、电磁静默和长期值守场景中，提供一种不依赖目标通信、不依赖光照条件、不主动发射电磁信号的被动补盲能力。 三、不止于“听见”：声学探测输出的是可联动的结果 成熟的声学无人机探测方案，并不是简单采集声音，而是将声学阵列、可见光图像、智能算法和工程部署能力结合起来，形成面向实战应用的综合探测体系。 其基本流程包括：由多通道麦克风阵列持续采集低空空域中的声音信息，通过远场波束形成与滤波算法提取具有指向性的声源特征，再基于声纹识别能力对目标进行判断，最终将声学云图与可见光画面融合显示，并输出实时告警、方位角、俯仰角和接口数据。 图2_无人机声学探测原理 这一流程的意义在于，用户获得的不只是原始声音数据，而是可用于值守、研判、复核和平台联动的探测结果。对于重点区域低空防控来说，这种“发现—确认—告警—追溯”的闭环能力，往往比单点探测距离更能决定项目是否真正可用。 四、成熟方案：手持式验证平台 + 在线式探测模块 围绕低空无人机声学探测需求，兆华电子已经形成了较为清晰的产品与方案层次：一方面，手持式声学无人机探测平台适用于现场验证、算法开发、样本采集和机动部署；另一方面，在线式声学探测模块面向重点区域7×24小时长期值守，更适合工程化部署和平台接入。 1. 手持式平台：适合现场验证与算法开发 手持式声学无人机探测平台采用多通道麦克风阵列设计，可支持不同阵列尺寸配置，适配现场部署、样本采集、算法研究和效果验证等场景。 在实际测试中，手持式平台已实现对 DJI Air 2S 无人机的远距离实时探测，目标声学云图可与视觉画面叠加显示，便于现场人员直观判断目标方位和位置。 除探测功能外，该平台还可面向科研机构、系统集成商和算法团队开放原始数据与视频流输出能力，支持客户基于兆华电子硬件平台开展无人机识别、目标分类、场景适配和算法优化，将硬件设备进一步拓展为算法开发与方案验证入口。 2. 在线式模块：面向重点区域长期值守 相比手持式平台的灵活验证能力，在线式声学无人机探测模块更聚焦固定点位长期运行需求，可部署在机场周界、园区边界、能源站点、要地周边等关键区域，承担前端低空补盲节点的角色。 在线式模块可支持方位角和俯仰角显示、多设备联动定位、远程告警和平台接入；同时，设备具备室外防护能力，可满足复杂环境下的长期运行需求。通过 RJ45、WebSocket 等接口能力，设备可更便捷地接入现有安防平台，与光电、雷达、车载平台或机器人系统形成协同。 这也是兆华电子现有方案的核心优势：不是只展示单点探测能力，而是提供从前期验证、算法开发，到固定部署、平台集成和长期值守的完整路径。 图3_兆华电子无人机声学探测产品组合 五、项目落地的关键：接口、平台与多设备联动 在低空安防项目中，客户的关注点往往会从“能否探测到目标”，进一步转向“能否接入现有体系、能否稳定运行、能否形成联动闭环”。 因此，声学探测设备的工程化价值，不仅体现在麦克风阵列和算法能力上，也体现在接口开放、平台兼容、数据推送、日志留痕、地图展示、告警管理和多设备组网能力上。 对于机场、园区、边界和要地等场景，声学设备可以作为独立前端节点，也可以作为多传感器体系的一部分。当系统识别到异常声源后，可将目标方向、告警级别和位置信息推送至平台，辅助光电设备快速转向复核，并与雷达、射频等结果进行多源验证。 这种模式让声学探测不再只是一个“能听见无人机”的设备，而是低空安全体系中可被调度、可被联动、可被追溯的前端感知能力。 六、典型场景：围绕低空风险进行组合部署 机场及净空区：机场周界、起降区周边和敏感空域通道，对低空入侵预警要求高。在线式声学设备可部署于关键点位，与机场既有雷达、光电和安防平台协同，补充低空小目标、夜间和复杂背景下的探测能力。 边界、边境和复杂周界：此类区域范围大、地形复杂，容易形成低空探测盲区。多台在线式声学设备可按现场环境进行组网部署，结合手持式平台进行移动巡查和效果验证，提升连续监测能力。 核电站、能源站点和化工园区：这些场景对低空入侵高度敏感，同时对设备电磁兼容、长期稳定运行和系统接入能力要求高。声学探测采用被动方式工作，适合作为现有安防体系中的低空补盲节点。 政府要地、核心园区和重大活动：此类场景通常需要兼顾长期值守与临时防控。可采用“在线式设备长期值守 + 手持式平台临时补位”的方式，实现重点时段强化巡检和异常目标快速复核。 图4_典型无人机探测应用场景 七、面向未来：下一代固定式声学无人机探测产品研发方向 在现有成熟方案基础上，兆华电子也在持续推进下一代固定式声学无人机探测产品研发。该方向将进一步面向更大范围视频覆盖、立体声场感知、多设备组网和区域化低空防护需求。 目前规划方向包括更大视场覆盖、360°声场感知、GPS/北斗/IMU 姿态融合、多节点协同和室外长期运行能力。需要说明的是，相关产品仍处于研发规划和概念验证阶段，后续将结合样机测试、典型场景验证和工程化需求逐步推进。 如果说手持式平台更适合验证、测试和机动应用，在线式模块更适合当前项目化部署，那么下一代固定式产品方向则更加贴近区域化低空感知和多节点长期值守需求。 结语 低空安全建设正在从“单点发现”走向“体系化监测”。声学无人机探测凭借被动感知、复杂环境补盲、可视化呈现、接口开放和工程化扩展等优势，正成为越来越多行业客户关注的技术方向。 兆华电子将继续基于声学成像、麦克风阵列、声源定位和数据采集等技术积累，推进声学无人机探测从现场验证到在线值守、从单点补盲到区域防护的持续落地。 如需进一步了解兆华¹电子低空无人机声学探测方案，或希望结合现场环境评估部署方式、点位规划、接口接入和多设备联动方案，欢迎联系我们0571-88225128。 数据来源 1. https://www.caac.gov.cn/PHONE/XWZX/MHYW/202605/t20260527_230925.html 中国民用航空局 - 新闻中心 - 民航要闻
