物體表面覆冰在線自動監(jiān)測系統(tǒng)的研究.pdf

1、2008年初，我國南方遭遇罕見的冰雪災(zāi)害，連續(xù)的凍雨氣候使很多電力輸電導(dǎo)線和塔架上覆冰厚度達(dá)50～100mm，大大超過了設(shè)計(jì)值10～15mm的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。覆冰導(dǎo)致電塔倒塌，電力輸電網(wǎng)大面積癱瘓，進(jìn)而引發(fā)交通受阻，電煤緊張，通訊不暢，停電停水，林木被毀等一系列問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，整個(gè)冰雪災(zāi)害造成的直接損失高達(dá)2530.5億元人民幣。沉痛的教訓(xùn)也引起我們的反思，如果能隨時(shí)實(shí)現(xiàn)對電力輸電網(wǎng)輸電線或塔架覆冰厚度的準(zhǔn)確檢測，就可以采取有效預(yù)防措施來避免覆

2、冰與大雪造成的災(zāi)害。
　　 本課題就是在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“冰層厚度傳感器及其檢測方法”(項(xiàng)目編號：60672028)、山西省回國留學(xué)人員重點(diǎn)項(xiàng)目“山西省全天候流域河道水情遙測系統(tǒng)”(項(xiàng)目編號：2007-2)和太原市大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)專項(xiàng)科技項(xiàng)目(項(xiàng)目編號：09122005)的資助下，將項(xiàng)目研究過程中獲得的原創(chuàng)性理論研究成果應(yīng)用于物體表面覆冰厚度自動監(jiān)測的一項(xiàng)技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用研究?；诳諝狻⒈c水的物理特性差異實(shí)現(xiàn)對冰層厚度的自動檢測

3、是最近幾年提出的一種新的河冰與海冰冰層厚度檢測方法。基于這一原理研制的冰厚傳感器在中國第21、22、24次南極科學(xué)考察海冰觀測項(xiàng)目中得到了實(shí)際應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，論文作者對空氣、冰和水的電阻率特性差異在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下做了大量的基礎(chǔ)性機(jī)理實(shí)驗(yàn)，根據(jù)所測的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并結(jié)合物體表面覆冰的具體情況，設(shè)計(jì)并研制了在實(shí)驗(yàn)室模擬結(jié)冰環(huán)境下物體表面覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)。
　　 本文主要包括以下幾個(gè)部分：
　　 1)在實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場環(huán)境下對空

4、氣、冰與水的電阻、溫度特性進(jìn)行了多次反復(fù)性實(shí)驗(yàn)，對獲得的大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究、分析，驗(yàn)證了對于空氣、水、冰、冰水混合狀態(tài)下所得的電阻值具有明顯的差異；
　　 2)詳細(xì)的介紹了物體表面覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究的組成、實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)和工作原理；
　　 3)介紹物體表面覆冰傳感器的設(shè)想、組成結(jié)構(gòu)、工作原理及數(shù)據(jù)采集電路的硬件、軟件設(shè)計(jì)過程；
　　 4)介紹了上位機(jī)監(jiān)測軟件的實(shí)現(xiàn)方法。
　　 利用空氣與冰的電阻特性差異實(shí)