乔亮

摘要;本文对GIS击穿现场实验进行了初步分析，从击穿声传播时间、击穿声频谱、仿真及声源定位几个方面做了详细的介绍，通过分析比较，得出实验与仿真结果基本一致。

[关键词] 击穿声;GIS

为了探索现场GIS击穿声场分布规律，在某电科院GIS大厅进行GIS现场击穿试验，在大厅内布置12个麦克风传感器。位置如图1，具体坐标位置如表1。

图1表1现场测试麦克风测点位置图

图2 现场测点布置图

1背景噪声分析

为了确保噪声定位时噪声信号的有效性，需要确保击穿噪声的声压级比背景噪声高10dB以上，因此在测试击穿噪声前测试环境背景噪声。测试结果如下表3，背景噪声源主要有两处，室外噪声和数据采集仪风扇声源。12号点接近大门口，数据采集仪在8号点和9号点之间。因此7-9号点受风扇噪声影响，10-12号点受室外噪声影响。

2击穿声传播时间分析

图3 GIS击穿声信号波形

实验受噪声干扰极小可忽略不及、无需去噪，应用时差定位法采用四传感器为基本定位单元对放电位置进行空间定位。

时差定位法：

图4基于时差法的信号源空间定位

即：

其中，为信号源到传感器x、y距离差，由信號源到传感器x、y的时间差乘信号的传播速度可得，在信号波形上选取标定时刻做差得到时间差。

基于四个传感器的空间定位要求传感器处于同一平面，分别选取编号为1、2、5、8;1、2、5、7的两组传感器对声源进行定位。进行时延估计时，选取各传感器接收信号幅值的1/6处、1/4处及1/2处所对应时刻为标定时刻，将标定时刻相减得到估计时延用于声源定位，定位时声速以空气中经验声速为准取值340m/s。……