海上风电机雷达回波及其微多普勒特征

精确模拟海上风电机雷达回波并提取其微多普勒特征,是解决海上风电场对邻近雷达台站无源干扰的关键问题。由于现有算法将风电机所处的海面背景直接以平面良导体等效而过于简单,且传统的等间距散射点模型无法表征风电机叶片的三维异形曲面特征。为此,在回波求解时引入粗糙海面前向复反射系数,同时结合风电机的三维散射点等效模型,提出了基于时域回波电场的海上风电机雷达回波数值模拟算法。根据矩量法中RWG函数离散电场方程的思想,建立风电机三维散射点等效模型。考虑到电磁波作用在海面时的畸变效应,利用粗糙海面前向复反射系数推导出了时域回波电场求解公式,并获取了海上风电机雷达回波的模拟结果。最后,将风电机海面背景下的回波微多普勒特征与自由空间下的进行对比,证明海面背景不可忽略。进一步采用控制单一变量的方法分析了微多普勒频移的海况响应特性,即浪高的均方根与多普勒频移呈负相关。这也为后续海上风电机回波的识别与滤除提供理论参考。     

基于M/M/1/N/∞排队模型的低功耗输电铁塔组立监测系统

传统输电铁塔组立监测系统存在无效能耗的数据传输空闲状态，致使其续航时间难以满足实际工程需求。为此，本文基于将空闲时间段的传感器转为低功耗休眠状态的思想，提出了一种适用于输电铁塔组立监测系统数据传输的M/M/1/N/∞排队模型，推导了监测系统中数据传输的分布方程，通过求解监测数据等待队长与有效输入率的比值和确定对应的数据传输轮换次数，确定了各传感器的数据传输空闲时间，实现了将处于空闲时间段的传感器转为休眠状态的低功耗工作模式。据此方法，研制的输电铁塔组立监测系统在周宁～宁德500 kV线路工程6天的实际监测过程中共耗电24%，续航时间与传统方法相比提升了1.9倍，满足监测系统续航时间大于单基铁塔组立施工周期的工程需求。     

装配式架线施工导线精确测长设备的研制

导线长度的精确测量是装配式架线施工中的关键问题。而现有装配式架线施工技术由于缺乏导线实时展放长度的精确测量技术，导致施工误差过大而无法推广应用。为此，结合装配式架线施工的工程应用需求，以导线长度精确测量和画印功能为功能目标，研制了一种适用于装配式架线施工工况的导线精确测长设备。在硬件方面，选用增量式光电编码器采集导线的长度信息，采用远距离无线电(LoRa)技术进行数据无线传输，当展放长度达到阈值时，设计驱动电路控制喷漆泵进行画印喷漆；以上功能通过专用的供电模块实现施工过程中免充电需求。在软件方面，设计了长度测量算法，开发了基于手持终端的导线实时展放测量系统。研制的测长设备已成功应用于实际工程，实测架线后的观测档弧垂与设计弧垂的偏差值为4.57%,符合工程设计要求。