保偏光纤耦合型铌酸锂晶体工频强电场传感器

随着我国特高压技术的发展,工频强电场的测量变得越来越重要。为了适应工频强电场时域测量的需要,基于Pockels效应,设计并研制了一种保偏光纤耦合型铌酸锂晶体工频强电场传感器。通过保偏光纤准直器耦合进行光输入和光输出,避免了起偏器、1/4波片等分离光学元件的使用,将传感器的光耦合效率提高到了66.7%,并且通过将输入保偏光纤准直器前端1/2拍长的保偏光纤扭转90°,可将传感器的静态工作点设置为π/2,从而使传感器工作在近线性区。使用工频强电场对传感器进行测试得出:传感器的线性可测范围为10.5～527 kV/m,线性相关系数为0.998 6,线性动态范围为34 dB。相比于现有的铌酸锂晶体强电场传感器,研制的传感器具有结构简单紧凑、耦合效率高等优点,为工频强电场的时域测量提供了一种新的方案。     

基于Wi-Fi无线通信的温湿度测量系统设计

设计了一种环境温湿度的无线测量系统,采用AM2301单总线温湿度传感器和飞思卡尔MC9S12xs128mal单片机实现数据的采集与显示。采用Wi-Fi MODII无线模块将单片机处理后的数据通过Wi-Fi传输到笔记本终端,利用Java Socket网络编程实现了温湿度数据的显示与存储。实验结果表明,该温湿度测量系统无线传输距离约30 m,运行可靠。     

起重机人机互认系统中无线通讯部分的设计与实现

为满足起重机作业信息远程传输存储的功能需求,设计了以C8051F930单片机为控制核心,用于起重机作业人员身份认证的射频信号无线传输系统。针对起重设备现场复杂干扰环境,设计实现了系统的软硬件,并集成于识别终端中。在冶金起重机上的实际应用结果表明,该无线传输系统能够适应起重机工作环境,实现人机互认系统射频识别终端与管理终端无线通讯。     

电热炮膛压测量的双保险设计

电热炮发射实验的电磁环境复杂,对膛压测量影响很大.采用现场存储技术和数字光纤传输技术双保险措施,可以很好地解决电磁干扰难题,提高测试系统的可靠性,实现了多参数的时间关联.现场存储方式实时保存试验数据,实验结束后再读取和处理数据,无电磁干扰途径.数字光纤传输方式使用光纤传输数字信号,抗电磁干扰能力强.两种方式互相印证,相互补充,实验效果良好.     

电热炮膛压测量的双保险设计

电热炮发射实验的电磁环境复杂，对膛压测量影响很大。采用现场存储技术和数字光纤传输技术双保险措施，可以很好地解决电磁干扰难题，提高测试系统的可靠性，实现了多参数的时间关联。现场存储方式实时保存试验数据，实验结束后再读取和处理数据，无电磁干扰途径。数字光纤传输方式使用光纤传输数字信号，抗电磁干扰能力强。两种方式互相印证，相互补充，实验效果良好。     

便携式无线工频电场传感器网络

工频电场传感器网络在配电网状态感知中具有重要作用。介绍了无线工频电场传感器网络的设计方法,在此基础上进行了无线工频电场测量系统的制作,使用该测量系统在变电站中进行了测量试验并与标准电磁场检测设备进行了对比测量,试验结果表明设计的电场测量系统的测量精度能够满足工程需求,其测量结果与标准的电场检测设备具有较大的相关度,能够准确测量配电网中的工频电场,同时具有低功耗和组网的特点,能够实现一定区域内的长时间、无间断监测,为配电网的状态监测、系统维护和升级提供便利,具有很好的实用性。     

输电线路检修现场三维安全距离预警系统

为防止施工机械过于接近高压输电线路而引发事故,设计了一种适用于输电线路带电检修的三维安全距离预警系统。系统采用三维电场传感器,以电场强度与安全距离作为综合判据,通过设计三维电场传感器,分析其测量原理,并通过实验验证传感器测量精度。同时,利用仿真计算确定考虑施工机械吊臂影响的电场报警阈值,并进行预警系统整体设计,最后通过现场应用测试验证系统功能。结果表明,该系统能够实现及时、有效预警,对输电线路带电检修的安全保障具有重要意义。     

冲击波测试系统的手持终端设计

由于冲击波测试中测试系统的工作状态难以监测、测试参数难以现场更改,而且传统测试系统大多以PC作为控制终端,在户外进行实验时存在着操作不便、不易携带的问题.为此,设计了基于RAM的新型冲击波测试系统的手持终端.利用Qt技术设计控制界面的应用程序,通过Wi-Fi无线控制测试系统,实现了测试系统的状态监测、数据的无线传输与波形显示的功能.此外,还设计了USB接口用于数据的有线读取,避免了数据丢失.手持终端在多次弹药试验得到了很好应用,具有良好的可靠性和稳定性.     

基于FPGA的雷达终端音频远程监控系统设计

为了监听远程雷达多处部位传出的故障、报警等声音,对雷达采取应急措施,设计了一种基于FPGA技术和光纤通道技术的雷达终端多路音频远程监控系统。本设计采用音频编码器对多路模拟声音采样编码,经音频处理器FPGA实现多路音频数据的打包,最终通过光纤实现音频数据远距离传输;音频接收端采用FPGA对光纤传输过来的多路音频进行解包处...     

一种全光纤电压互感器的有限元分析与结构优化

利用有限元软件ANSYS的电磁分析功能,对一种基于石英晶体的逆压电效应,采用模间干涉原理的全光纤电压互感器的传感头内部电场进行分析与计算,进而对传感头的结构进行设计与优化,使传感头内部的电场分布尽可能均匀,防止尖端放电和介质击穿现象的发生,提高了光纤电压互感器的绝缘性能。为光纤电压互感器电压测量的安全性和稳定性提供了理论依据。     

利用无人机对特高压线路上方电场强度实测

随着输电线路电压等级的提高,输电线路周围空间的电磁场强度越来越大,因此对它的空间电磁场分布研究变得越来越重要。针对输电线路上部空间电场强度值实际测试的难点,提出了一种采用小型无人机搭载测试设备进行输电线路上部空间电场强度的实测方法,通过对电磁场测试仪数据和所测试空间的位置数据实时采集,利用iO SD系统将测试数据进行实时合成,把测试数据存储并且传输到地面控制站,从而实现特高压线路电场强度的实测。通过对浙北-福州1 000 kV特高压交流等实际线路的实测分析,同时与Ansoft软件的计算值对比分析,在距离边相导线45 m内,仿真计算与实测值误差在7%以内,说明这种测量方法的有效性,为输电线路空间电磁环境研究具有重要参考意义。     

基于GPRS的电力监测管理系统的设计

本文介绍了一种基于GPRS传输的电力监测管理系统的设计,通过移动通信和Internet方式的综合运用,使用GPRS数据终端。较好的完成对电力系统的监测与管理。并提出了其主要系统组成的设计方案。     

基于操纵力感知场的人机系统操纵舒适性度量方法研究

操纵舒适性度量是人机系统研究的一项重要内容。针对操纵舒适受多方面复杂因素的影响,难以准确、稳定地进行度量的问题,重点围绕人与机器二者的关系,构建人机系统操纵力感知场,将各影响因素以及相关的测评方法映射到场结构中进行归类分析。提取人、机接触应力和操纵者的肌肉应力作为场源核心参量,以同二者相对应的感知强度作为场强参量,利用史蒂文斯幂定律定量描述接触应力、肌肉应力与其对应的感知强度的映射关系,并以高斯势函数表征感知强度与舒适性之间的关系,最终依据操纵力感知场的分布特性,从局部和整体两方面实现操纵舒适性综合度量。应用该方法进行汽车刹车踏板操纵舒适性测评实验,实例分析结果表明,所得操纵舒适性指数与主观测评结果一致,该方法能够作为主观测评的有效补充,为人机系统操纵舒适性优化设计提供理论依据和数据支持。     

带电线路中施工机械安全距离作业下的临界电场研究

针对带电作业虽然保证了电网的不间断运行,但相较于传统的方法增加了作业人员和机械设备危险性的问题,展开了带电线路中施工机械安全距离作业下的临界电场研究。首先,论述了输电线路一般安全距离的计算方法,提出现有带电作业中安全距离确定方法的弊端。进而建立可移动吊塔带电作业有限元模型,以110 kV 和220 kV 交流输电线路为例,研究安全距离下的临界电场,计算并得到不同作业位置的临界电场阈值,并且在现场进行了电场强度、安全距离的实测验证,从而为施工机械临近电安全距离预警提供依据。研究结果可为电力系统安全稳定运行提供技术支撑。     

多次函数拟合法计算光纤模场直径

光纤的模场直径是评价光纤性能的一个重要参数。测量单模光纤模场直径的常用方法是远场可变孔径法。通过测量给定单模光纤透过不同尺寸孔径光阑的多组远场辐射光功率数据并对实测数据进行处理,可得到被测光纤的模场直径。在实际测量过程中,为了消除被测光纤模场中心与孔径光阑中心偏离引起的测量误差,应用多次函数拟合法对远场可变孔径法测得的数据进行处理,以此自动识别并排除测量数据中的个别不合理的误差数据,从而有效提高模场直径的测量精度。     

基于FPGA的喷绘机高速光纤通信系统设计与实现

为解决喷绘机打印数据实时传输问题,将以现场可编程门阵列(FPGA)和串行解串器为基础的高速光纤通信技术应用到打印数据的通讯中。系统中FPGA用于实现通讯数据的存取、8B/10B编解码和CRC校验的功能;串行解串器实现了并/串和串/并转换及锁相功能;光收发一体模块实现了电光转换和光电转换。该光纤通信系统在喷绘机上进行了实际打印试验,应用结果表明系统在300 Mbps通信带宽下能够稳定传输,在120小时的连续测试过程中没有出现打图错误现象。实现了高可靠性、长距离、高速数据传输的功能。     

电场仪标定系统设计

介绍了一种电场标定系统的原理、设计方法及应用。整个装置由单片机系统进行高精度数据采集控制,控制高压源输出高电压连接平行板模拟均匀电场,最终将电场仪测得的电场值送入上位机软件通过与理论电场值的对比达到标定的目的。通过对多台电场仪的标定,均获得了与理论计算值相符合的结果,为电场测量的可信度与对比度提供了可靠的依据。     

不同破乳方法下作用时间对乳状液破乳效果影响的试验研究

利用自行设计的高频脉冲离心破乳试验系统,配置稳定的W/O乳化液进行不同作用时间下油水乳状液的破乳分离试验研究。分别研究了不同电压下纯电场的作用时间及耦合作用和联合作用不同转速下作用时间对破乳效果的影响规律,研究表明纯电场中高电压下的作用时间的影响明显优于低电压。低转速下,耦合作用和联合作用效果与作用时间均成正比。高转速下,耦合作用效果与作用时间成反比,联合作用下随着时间变化无明显规律。     

雷暴过程中的大气电场特征与地闪活动分析

本文利用云南省闪电定位系统监测资料和大气电场仪资料分析了滇中2007-04-30的雷暴天气过程,结果表明:这次由午后强对流活动引发的雷暴过程主要分布在滇中地区,负地闪所占比例较高,正负地闪为中等偏弱电流,在时间上正地闪落后于负地闪;大气电场不仅能很好的反映带电云的产生、聚集、消亡过程,也能较好的反映出地闪发生频数、性质;结合地闪发生频数,可将大气电场的演变可分为6个阶段,各个阶段显示出不同的电场特征,其中地闪初期阶段电场的变化对雷电预警具有重要意义。