高速公路结冰检测系统上位机软件实现

针对高速公路结冰检测系统,设计和开发了实现数据采集和处理的上位机软件。上位机软件集成了多传感器节点的逻辑判断和数据融合机制,实现了整个系统的通信、数据采集、曲线显示、数据库存储等功能。实际应用结果表明:该上位机软件具有操作简单、功能完善、稳定性高和实时性强等优点,能实时准确地实现对高速公路路面结冰状态的实时检测和预警。     

一种基于锁相技术的冰传感器电路设计

谐振频率的稳定性是结冰信号传感器实现高准确度测量的关键技术。针对振管振动频率的稳定性问题 ,设计了一种基于锁相环技术的自激式的激励和检测电路。实验表明 ,该电路可以满足结冰信号传感器对频率测量的要求     

基于信息融合理论的双光路光纤式飞机结冰探测系统

提出了一种解决光纤式飞机结冰传感器单值测量问题的方法.该方法基于信息融合,通过改进的双光路光纤式结冰传感器测量结构,克服了系统中存在的光路扰动问题.以传感器的双光路输出信号及实际冰厚值训练神经网络,建立了传感器的逆向模型.初步实验结果表明,该方法扩大了光纤式结冰传感器的测量范围,提高了测量精度.     

新型拐档差传感器的设计与应用

设计了一种利用霍尔效应实现拐档差测量的新型传感器,通过有限元分析方法计算了圆柱永磁体周围磁场的空间分布,研究了两永磁体同极对称布置的位置和霍尔元件与永磁体的相对安装位置对传感器微位移测量精度的影响,得到了合理的选型方案.实验研究表明：在0～2mm测量范围内检测系统的输出与位移呈线性关系,测量精度达到0.001 mm,适于拐档差微位移的测量.     

结冰传感器的温度补偿

根据结冰传感器的实现原理，分析了其振动频率的温度漂移特性，介绍了软件和硬件相结合的温度补偿方法，该方法已成功应用于结冰传感器的信号处理系统中，提高了结冰检测的准确度。     

容栅传感器在三坐标精密移动平台上的应用

三坐标精密移动平台的X,Y,Z3个方向的位移测量采用了基于容栅传感器的数显位移测量统,位移测量范围可达0~40mm,位移分辨力为0. 001mm,精度为0. 01mm。检测结果表明:系统精度高稳定性好、使用方便。     

机头结冰对大气数据系统测量影响研究

大气数据传感器安装于机头部位的飞机在遭遇结冰气象时,机头结冰会影响大气参数的测量精度。采用计算流体力学方法,对某两型运输飞机的大气数据系统进行模拟,考虑在机头结冰情况下的大气数据系统静压系数和迎角测量值的变化,获得了机头结冰对高度测量和速度测量的影响差量。研究表明,在两型运输飞机机头结冰状态下,中小迎角对大气数据系统静压和迎角测量的影响较小;大迎角对大气数据系统静压和迎角测量的影响较大,对应的高度测量影响量超过了10 m,速度测量影响量超过了2 kn。研究结果对于同类型飞机类似方向的研究具有一定的参考意义。     

基于线结构光传感器的公路平整度测量系统

研制了基于线结构光传感器的公路平整度测量系统,用于测量铺设完成但未凝固之前的水泥路面平整度。该系统利用四套线结构光传感器来测量路面特定点的三维数据,通过激光测距仪获得距离信息,提出了一种测量系统运动颠簸误差修正方法,设计并研制了颠簸误差传感器。设计了一种新型全局平面靶标,可一步同时完成多个传感器摄像机内、外部参数和光平面位置参数的快速标定与坐标系统一。对系统进行了标定实验、精度验证实验及实际测量实验,实验结果证明该系统测量精度可达到0.2mm以上。     

容栅传感器在瓷砖平整度检测中的应用

介绍容栅传感器的基本原理和平整度检测方法,提出了一种基于容栅传感器的瓷砖平整度在线检测系统的设计方案,给出传感器的接口和定位实现方法,并对检测系统的性能进行了全面的验证实验.实验结果证明:检测精度可达0.1 mm,系统能够满足瓷砖平整度在线检测的需要.     

非接触式微位移光纤传感器

本文描述了用于装配电子枪时控制阴极与第一栅极间距的光纤传感器的结构及其测量系统.传感器的测量范围为10～160μm,精度可达3.8%.讨论了影响传感器特性的若干因素,如制作工艺、表面粗糙度、倾斜度、环境温度和LED的光谱特性.     

太阳能无线电力线覆冰监测系统研究

覆冰是电力线路所遭受的主要灾害之一,严重影响电网的正常运行。采用太阳能分布式自动气象监测系统,设计了一种应用于电力系统的算法来预报电力线路覆冰。实际运行表明：该系统可以提高覆冰预报的经济性和准确性,较好地满足了监测要求。     

MEMS应变式结冰传感器设计与制作

提出了一种MEMS应变式结冰传感器.传感器基于结冰造成薄膜刚度改变的原理,采用惠斯通电桥结构检测结冰薄膜上应变电阻的变化,感知结冰信号.传感器利用惠斯通电桥自身结构及外加温度补偿电路,可有效地抑制输出信号的温漂.通过理论分析和有限元仿真,分析了器件的敏感机理,并对结构参数进行计算.采用与IC工艺兼容的体硅MEMS工艺完...     

飞行器多路温度巡检系统设计

针对因飞机机身局部结冰引起的飞行事故屡屡发生,严重威胁到飞行安全的问题,研究出一种适用于机身各部位温度检测和功能事务管理的多路温度巡检系统,该系统利用机身表皮内嵌的温度传感器感知外界实时的温度变化,并通过RS485通信方式,将温度信息传递给单片机进行数据集中和处理,其结果通过DSP串行口在液晶屏中显示。另外,该系统利用uC/OS—Ⅱ嵌入式操作系统作为其事务管理系统,使整个温度巡检过程简单、高效。实验结果显示:该系统可以实时反映温度传感器所处的环境温度。     

结冰风洞内气象参数标定方法研究

通过研究结冰风洞内常用的结冰气象参数标定方法,提出了适用于小型结冰风洞的简单标定方法。利用该方法对引射式结冰风洞内的液态水含量、水滴平均有效直径、云雾均匀性进行了标定,并在霜状冰条件下获得了试验冰形。对比试验冰形与数值计算结果可知,所采用的参数标定方法准确、有效,可满足工程实际要求。     

架空输电线路在重冰区运行的分析及防冰措施

严重覆冰引起过荷载、不均匀覆冰或不同期脱冰引起张力差、绝缘子串覆冰闪络及覆冰导线舞动是造成覆冰事故的主要原因。考虑两个及以上的气象区,从运行维护和设计上提出了防治冰害事故的措施。     

基于特征提取的飞机结冰严重程度识别

飞机结冰会影响飞机飞行的各项性能指标,严重威胁飞行安全,但是飞机的结冰信息难以全面获取,因此提出一种基于特征和支持向量机的飞机结冰严重状态分类的算法。获取多个结冰传感器的信息构成测量向量并提取其特征,采用主要飞行参数构造飞机结冰严重状态特征空间,并建立多个支持向量机进行飞机结冰状况分类。该方法建立测量向量与飞机结冰严重状态之间的联系,能对飞机空中结冰严重程度作出较好的识别。     

南方电网覆冰监测系统算法误差分析及模型改进技术研究

针对目前南方电网架空线路覆冰监测预警系统仍有诸多关键性问题待解决,如在系统核心计算方面参数选取较为简单,没有结合实际线路设计条件,从而造成覆冰预警系统覆冰模型不准确,不能直接为防冰管控工作提供有效决策依据的缺陷。因此,本文首先对系统中现有耐张塔线路覆冰厚度模型计算误差进行分析研究,其次从线路设计角度出发,对其模型进行改进。研究表明：(1)系统中现有计算模型忽略了线路初始设计冰厚、垂直档距变化特征的影响,导线等效长度取值有待商榷;(2)通过改进的计算模型,对初始的拉力值进行修正,同时综合考虑设计冰厚、垂直档距、水平应力、导线状态方程等变化等特征,以贵州省毕节地区耐张塔线路四次线路覆冰过程为例,改进的模型能够将系统现有计算模型准确度由59.8%提升至95.1%,计算结果更加接近于真实值。本文研究所得结论,能够为输电部门为防冰管控工作提供有效决策依据,以及减少人工观冰耗费大量的资源、时间。     

基于倾角传感器及不同杆塔型类的输电线路覆冰监测研究*

文章针对不同的杆塔类型提出了新型线路等值覆冰计算模型,设计了一种基于导线运动状态识别和倾角传感器的新型输电线路覆冰监测装置。所提方法将导线舞动实际情况视作自由单摆简谐运动,从而使倾角传感器能够在15°的摆幅角度变化下测量出采样角度值用于计算。装置的电源侧利用太阳能和超级电容作为电源,使用最大功率点跟踪(MPPT)技术提高太阳能能效,于2018-11-07—2018-11-12期间在贵州电力科学研究院六盘水梅花山防冰基地2、3号塔上的220kV、500kV侧安装运行,验证了所提方法及设计装置的有效性和可行性。     

导线覆冰过程中水滴尺寸参数影响的 碰撞率分析

导线覆冰增长预测中,碰撞率是一项不可忽视的重要参数,该参数的合理获取与实时环境参数如风速、水滴直径、温湿度、气压及导线直径等密切相关。水滴中值直径（MVD）常用来近似整个滴谱,但计算表明,对于不同体积百分比的水滴分布,基于MVD的碰撞率与实际滴谱碰撞率相差较大。论文提出了新的体积权重直径（VWD）来近似滴谱,分析三种水滴尺寸参数的碰撞率：基于VWD的碰撞率更接近实际滴谱的碰撞率,相对误差较小。解析了基于VWD的碰撞率精度更高的数学原理,讨论了该方法的适用范围。同时,通过试验的对比分析,计算碰撞率和实测碰撞率相对误差较小,覆冰质量接近,验证了该方法进行覆冰预测的可靠性,进一步将其应用于实际输电线路的覆冰厚度预测。