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測控電路范文第1篇

Abstract: The paper disucsses the teaching method of using multisim10 simulation technology to do the virtual experiment in circuit measure and control. The method is not only can enhance the teaching effect by applying multisim10 simulation technology in instrument amplifier to do the vivid simulation and analysis, but also can cultivate the innovate consciousness and design ability of students. From the practice result, this simulation application made a good effect in teaching and experiment reform of circuit measure and control.

關(guān)鍵詞: Multisim10 測控電路;教學(xué);仿真

Key words: multisim10circuit of measure and control;teaching;simulation

中圖分類號:TM1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)26-0226-02

0引言

《測控電路》是電子、測控、機(jī)電一體化等專業(yè)的一門綜合性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的專業(yè)課,主要涉及到信號測量與調(diào)理、調(diào)制與解調(diào)、濾波、轉(zhuǎn)換、細(xì)分和控制等。這門課程教學(xué)目標(biāo)要求理論與應(yīng)用統(tǒng)一,如果沒有動(dòng)手實(shí)踐來支撐,理論教學(xué)很難達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。若在講授理論知識的同時(shí),輔助實(shí)驗(yàn)演示或?qū)嶒?yàn),可以大大提高課堂教學(xué)效率,收到事半功倍的效果。本文介紹了利用 Multisim10進(jìn)行儀表放大器的仿真教學(xué)和實(shí)驗(yàn)思路,為學(xué)生學(xué)習(xí)提供一個(gè)應(yīng)用范例。

1Multisim10仿真軟件的特點(diǎn)

采用直觀的電路圖輸入方式,界面友好、操作方便、簡單易學(xué)。該軟件采用直觀的圖形界面創(chuàng)建電路, 在屏幕上模仿真實(shí)實(shí)驗(yàn)室的工作臺,簡單直觀。該軟件具有 1600多種元件模型和多達(dá)17臺虛擬儀器,而且儀器的操作開關(guān)、 按鍵與實(shí)際儀器儀表極為相似,可以對模擬、 數(shù)字電路和混合電路進(jìn)行仿真,實(shí)時(shí)顯示測量結(jié)果。

2Multisim10 仿真技術(shù)在測控電路教學(xué)中的應(yīng)用

在測控電路教學(xué)中,一般只能從原理的角度來教學(xué),如果學(xué)生動(dòng)手不多,很難理解相應(yīng)理論。雖然都有實(shí)驗(yàn),大多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),而且課時(shí)有限,并且往往做實(shí)驗(yàn)時(shí)忘了理論分析,難以實(shí)現(xiàn)即時(shí)驗(yàn)證理論。應(yīng)用 Multisim10仿真軟件輔助教學(xué),能夠快速、完整地構(gòu)建出實(shí)驗(yàn)的原理圖,并且能夠完美地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程仿真,實(shí)時(shí)顯示實(shí)驗(yàn)結(jié)果,是提高教學(xué)效率和效果的好方法。另外,由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備和耗材昂貴,所以有相當(dāng)一部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是只能在理論上學(xué)習(xí),不能實(shí)際開設(shè)的。這在很大程度上扼殺了學(xué)生的創(chuàng)造能力的發(fā)展,而應(yīng)用 Multisim10仿真軟件,學(xué)生不必?fù)?dān)心元器件的損壞,大大提高了學(xué)生敢于嘗試的信心和積極創(chuàng)新的能力。同時(shí)由于Multisim10 仿真軟件能夠用低成本搭建高檔次的實(shí)驗(yàn)室,也大大減輕了學(xué)校的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。另外,豐富的虛擬儀器和儀表和功能也是現(xiàn)實(shí)所難以具備的。

3典型儀表放大器原理分析

測量放大電路是測控電路教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中的重要內(nèi)容,它是獲取傳感器信號的常用方式。在一個(gè)典型的測控系統(tǒng)中,通過傳感器所采集到的電信號常為差模小信號,且與電路之間的連接具有一定的距離,還往往伴隨著很大共模電壓(包含干擾電壓)。由于多數(shù)傳感器的等效內(nèi)阻隨被測物理量的變化而變化。因此,放大這類信號的放大器應(yīng)具有高輸入阻抗、低輸出阻抗、高增益和高共模抑制比的特點(diǎn),由三運(yùn)放組成的儀表放大器就能滿足上述要求。

圖1是目前廣泛應(yīng)用的高共模抑制比放大電路。它由三個(gè)集成運(yùn)算放大器組成,其中A1和A2為兩個(gè)性能一致(主要指輸入阻抗、共模抑制比和增益)的同相輸入通用集成運(yùn)算放大器,構(gòu)成平衡對稱差動(dòng)放大輸入級。A3構(gòu)成雙端輸入差動(dòng)放大電路,用來進(jìn)一步抑制A1、A2的共模信號,并適應(yīng)接地負(fù)載的需要。

根據(jù)運(yùn)算放大器的基本分析方法,容易得到A3的輸出

u=(u-u)=1+(u-u)(1)

由式(1)可以看出,u與(u-u)成正比,故電路放大差模信號,抑制共模信號。

4儀表放大器的實(shí)例應(yīng)用與仿真

設(shè)計(jì)一個(gè)傳感器放大器,如圖2所示。其中R5代表傳感器,當(dāng)R5相對于其他橋臂的偏差為1%時(shí),放大器產(chǎn)生±5V的輸出電壓。穩(wěn)壓管電壓VD=5.1V,ID=10mA,電橋電壓基準(zhǔn)為7.5V;運(yùn)放的電源電壓為15V;電橋中電阻均為100kΩ,R5=100(1+δ) kΩ,其中浮動(dòng)范圍δ≤±1%;電源電壓15V。

從上圖可以看出,電路分三部分:U3A、D2等組成穩(wěn)壓電路,它由5.1V的穩(wěn)壓管產(chǎn)生7.5V的穩(wěn)定電壓,為傳感器所在的橋式電路提供一個(gè)穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓。由后面的理論設(shè)計(jì)可知,該電壓直接影響橋式電路的輸出電壓。三個(gè)電阻R4、R6、R7和傳感器R5組成橋式電路,將R的變化轉(zhuǎn)化為輸出電壓。U3B、U3C、U3D等組成儀表放大器,對橋式電路的輸出電壓進(jìn)一步放大,并提高共模抑制比。

4.1 基準(zhǔn)電壓設(shè)計(jì)

從圖2可以看出

R===1KΩ(2)

若R2取10kΩ,由

=1+(3)

可計(jì)算得R3=4.656kΩ。

4.2 儀表放大器設(shè)計(jì)

對于傳感器所在的橋式電路,有

V=-V≈-V≈V(4)

當(dāng)V1=7.5V,δ=1%時(shí),橋式電路最大輸出電壓Vo1max=0.01875V。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求,Vo=5V,則放大器增益為

A=≈≈266.7(5)

根據(jù)儀表增益公式(1)有

=1+(6)

一般來說,R14/R12與R9/R8具有相同的數(shù)量級。為了盡量減少電阻規(guī)格,并且采用最常用電阻,可以取R14、R9為100 kΩ,取R12為10 kΩ,理論可計(jì)算得R8=7.7912 kΩ。此時(shí),R5為99 kΩ(δ=1%,5為101 kΩ時(shí),Vo=-5V)。實(shí)際仿真調(diào)試時(shí),當(dāng)R8=7.832 kΩ時(shí),輸出電壓為5V,如圖2中所示,與理論計(jì)算結(jié)果有一定的誤差。此時(shí)的仿真結(jié)果見圖2所示。

5系統(tǒng)仿真測試效果

通過multisim10的軟件parameter sweep analysis功能獲得圖3所示數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)不夠直觀,因此再通過軟件畫圖得到圖4所示的圖形效果。

從圖4所示的圖形效果可見,由三運(yùn)放組成的儀表放大器的線性度較好,能夠滿足傳感器放大電路的測量。

這樣,我們就能夠從儀表放大器的原理、設(shè)計(jì)、應(yīng)用、仿真以及測試結(jié)果一次性全部直觀的展現(xiàn)出來,能夠在課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析和應(yīng)用,利用仿真工具進(jìn)行初步設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。

6總結(jié)

基于Multisim10的測控電路教學(xué),實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合,啟發(fā)和探究的教與學(xué),利用計(jì)算機(jī)仿真,化難為易,變抽象為具體,使學(xué)生學(xué)習(xí)積極性大大提高。但由于虛擬器件存在著虛擬的特點(diǎn),在真實(shí)性方面與實(shí)際的硬件儀器儀表存在著比較大的差距,并不能完全替代傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)手段。所以在實(shí)際的教學(xué)過程中,仿真只是錦上添花的一種教學(xué)手段。而在實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,應(yīng)該先利用multisim10做預(yù)習(xí)報(bào)告,既能減少無謂手抄工作,又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。然后帶著仿真結(jié)果再去做實(shí)驗(yàn)會有很高的效率和很好的效果。擺脫了傳統(tǒng)式的手抄預(yù)習(xí)報(bào)告,到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場才開始學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)任務(wù),搭建實(shí)驗(yàn)電路漏洞和錯(cuò)誤百出,需要什么樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不是很清楚等這個(gè)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ健Ｏ襁@樣把Multisim10仿真軟件和硬件的儀器儀表結(jié)合起來,把現(xiàn)代化手段與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)有機(jī)的結(jié)合起來,發(fā)揮各自的優(yōu)勢,才能收到事半功倍的效果。

參考文獻(xiàn):

[1]勞五一,勞佳編.模擬電子電路分析、設(shè)計(jì)與仿真[M].北京:清華大學(xué)出版社,2007.

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[3]劉剛編.multisim&Ultiboard10原理圖與PCB設(shè)計(jì)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2008.

測控電路范文第2篇

關(guān)鍵詞:包裝機(jī);電加熱器;自動(dòng)斷電;斷路故障

中圖分類號:TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

文章編號:1004-373X(2009)21-141-03

Design and Application of Measuring and Control Device of

Open Circuit Fault in Electric Heater

LV Yuming,LIU Yingui

(Tianjin Electronic Information Vocational College,Tianjin,300132,China)

Abstract:In equipments such as automatic packing machine and bagging machines which required the electric heater to package plastic products,it is common that electric heater is often in open circuit fault.To detect the inductive voltage of the circuit by current is to determine whether the electric heater is working properly.Alarm output or host control can be realized by using opto-coupler device to determine whether the normal temperature controller is on/off.Electric heater circuit fault monitoring and control devices can automatically identify whether temperature heater is off and whether the electric heater is in open circuit.After trial on the packaging machine,the device of the performance parameters can meet requirements of packaging equipments and users.It also meets the requirement of packaging machinery equipment.

Keywords:packaging machines;electric heater;automatic power-off;open circuit fault

針對目前全自動(dòng)包裝機(jī)、制袋機(jī)、塑料注塑機(jī)等設(shè)備均需電加熱器進(jìn)行塑料產(chǎn)品的封裝,電加熱器燒斷(斷路)是設(shè)備使用中最常見的故障,一旦電加熱器出現(xiàn)斷路故障,不及時(shí)排除,輕則不能保證塑料成形產(chǎn)品的產(chǎn)品質(zhì)量,重則會造成原材料浪費(fèi),增加企業(yè)運(yùn)行成本。本技術(shù)及專利產(chǎn)品能正確判斷電加熱器是溫度升高自動(dòng)斷電還是電加熱器斷路故障。

1 該裝置的研究意義

該裝置的研究意義主要來源于相關(guān)設(shè)備廠家(如包裝機(jī)械、制袋機(jī)械、注塑機(jī)械等)及產(chǎn)品的直接應(yīng)用企業(yè),這些企業(yè)的生產(chǎn)過程表明:

(1) 在包裝行業(yè)電加熱設(shè)備具有廣泛的應(yīng)用市場。

(2) 電加熱器燒斷(斷路)是設(shè)備使用中最常見的故障。

(3) 電加熱器燒斷故障不及時(shí)排除,輕則不能保證塑料成形產(chǎn)品的產(chǎn)品質(zhì)量,重則會造成原材料浪費(fèi),造成人力、物力資源損失,增加企業(yè)運(yùn)行成本。

針對塑料包裝加工行業(yè)的需求,該裝置應(yīng)達(dá)到下列要求:

(1) 電加熱器斷路檢測裝置能夠自動(dòng)識別溫度升高加熱器斷電和電加熱器斷路故障。

(2) 電加熱器斷路后立即控制加工機(jī)器停止運(yùn)行,給出報(bào)警信號。

2 該裝置提出的背景

中國是世界包裝制造和消費(fèi)大國,在20世紀(jì)90年代后由于包裝制品工業(yè)發(fā)展的需要而出現(xiàn)了高速度發(fā)展,年平均增長率為30%[1],而塑料包裝在包裝產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值中的比例已超過30%,成為包裝產(chǎn)業(yè)中的生力軍,在食品塑料包裝、醫(yī)藥塑料包裝、化妝品塑料包裝、農(nóng)藥塑料包裝及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用[2]。目前國內(nèi)包裝機(jī)、制袋機(jī)、注塑機(jī)等電加熱類機(jī)械設(shè)備產(chǎn)量將大增,但它的電加熱器使用壽命卻僅有2~3個(gè)月,一旦加熱器出現(xiàn)燒斷故障,將造成原材料的浪費(fèi)和使產(chǎn)品質(zhì)量受到影響。

2.1 關(guān)鍵技術(shù)

包裝機(jī)上電加熱器一般由溫度控制儀表的觸點(diǎn)來控制交流電源通斷。當(dāng)電加熱器溫度低于設(shè)定溫度時(shí),溫度控制儀表的觸點(diǎn)接通,電加熱器溫度上升。當(dāng)電加熱器溫度高于設(shè)定溫度時(shí),溫度控制儀表的觸點(diǎn)斷開,電加熱器溫度下降。溫度控制儀表的觸點(diǎn)通斷,保證電加熱器工作在一定溫度范圍內(nèi)。一旦加熱器出現(xiàn)燒斷故障,操作人員無法判斷是溫度升高加熱器正常斷電還是加熱器斷路故障造成的斷電。由于加熱器的熱慣性,溫度需延遲一段時(shí)間才降下來,這樣當(dāng)操作人員發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品不合格后,已造成百上千的產(chǎn)品浪費(fèi),使產(chǎn)品質(zhì)量受到影響。電加熱器斷路檢測裝置應(yīng)能夠自動(dòng)識別溫度升高加熱器斷電和電加熱器斷路故障[3]。

2.2 國內(nèi)外的現(xiàn)有技術(shù)情況

目前,國外智能溫度控制儀表中兼有低溫檢測及報(bào)警功能,而無加熱器斷路故障檢測,如日本富士、歐姆龍公司產(chǎn)品;國內(nèi)某些企業(yè)生產(chǎn)的相關(guān)產(chǎn)品體積大、檢測及報(bào)警配置復(fù)雜、可靠性差、不便于安裝維護(hù),不能很好滿足相關(guān)企業(yè)的需求。

2.3 市場需求量大,要求該技術(shù)產(chǎn)品性價(jià)比高、便于安裝

目前國內(nèi)包裝機(jī)、制袋機(jī)、注塑機(jī)等電加熱類機(jī)械設(shè)備產(chǎn)量大增,用戶多為中小型企業(yè)。由于市場競爭激烈,特別是塑料加工機(jī)械成形產(chǎn)品的直接用戶更需要產(chǎn)品價(jià)格低、性能可靠、安裝維護(hù)方便的電加熱器斷路故障測控裝置以保證塑料包裝機(jī)械成形產(chǎn)品的質(zhì)量。

3 該裝置的工作原理

電加熱器斷路故障測控裝置是串接于加熱器和溫度控制儀表觸點(diǎn)之間,主要用加熱器斷路(燒斷)的電流檢測和儀表觸開關(guān)點(diǎn)K通斷的電壓檢測。若儀表觸點(diǎn)K正常通斷,對本裝置沒有影響,無信號輸出;只有當(dāng)加熱器出現(xiàn)斷路故障,本裝置才有信號輸出,再與其他裝置(顯示、蜂鳴、主機(jī)控制等)配合,實(shí)現(xiàn)控制功能要求。

系統(tǒng)配置示意圖如圖1所示。包裝機(jī)電加熱器斷路測控裝置,由觸點(diǎn)動(dòng)作檢測電路、加熱器故障檢測電路、測控信號輸出電路及直流電源組成;橫封觸點(diǎn)動(dòng)作檢測電路、縱封觸點(diǎn)動(dòng)作檢測電路分別并接于橫封溫度控制儀表觸點(diǎn)開關(guān)(K1)和縱封溫度控制儀表觸點(diǎn)開關(guān)(K2)的兩端,用于對儀表觸點(diǎn)開關(guān)處的電壓檢測。當(dāng)觸點(diǎn)開關(guān)K1和K2斷開時(shí),發(fā)光二極管L1和L2發(fā)光;當(dāng)觸點(diǎn)開關(guān)K1和K2閉合時(shí),發(fā)光二極管L3和L4發(fā)光。橫封(縱封)加熱器故障檢測電路串接于橫封(縱封)加熱器和溫度控制儀表觸點(diǎn)開關(guān)K1(K2)之間,用于對橫封(縱封)加熱器斷路的電流檢測;當(dāng)加熱器正常時(shí),發(fā)光二極管L5(L6)不發(fā)光;當(dāng)橫封(縱封)加熱器斷路時(shí),發(fā)光二極管L5(L6)發(fā)光報(bào)警;同時(shí)繼電器J吸合,對外給出控制信號。如圖2所示[4]。

包裝機(jī)一般都由橫封加熱電路和縱封加熱電路組成,兩電路結(jié)構(gòu)一樣,故只分析橫封加熱電路。橫封觸點(diǎn)動(dòng)作檢測電路包括電阻(R1,R2)、整流二極管(D1)、濾波電容(C1)、光電耦合器件TLP521-1(U1)及LED發(fā)光二極管(L1)。當(dāng)觸點(diǎn)開關(guān)(K1)斷開時(shí),LED發(fā)光二極管(L1)發(fā)光;光電耦合器件(U1)輸出低電平,測控信號輸出電路三極管(Q3,Q5)截止;當(dāng)觸點(diǎn)開關(guān)(K1)閉合時(shí),LED發(fā)光二極管(L1)不發(fā)光,光電耦合器件(U1)輸出高電平,二極管(D9)截止,三極管(Q1)導(dǎo)通,LED發(fā)光二極管(L3)發(fā)光,鉗位二極管(D10)導(dǎo)通,測控信號輸出電路三極管(Q3,Q5)截止[5]。

由法拉第電磁感應(yīng)定律知道,只要線圈所交鏈的磁通發(fā)生變化,均要在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,不管所交鏈的磁通是否是由本線圈的電流產(chǎn)生[6]。所以,橫封加熱器故障檢測電路是由互感電路完成,包括互感器(H1)、整流二極管(D2)、濾波回路電容(C2)、電阻(R4)、三極管(Q1)、LED發(fā)光二極管(L3)及雙路電壓比較器LM393(U3);電阻(R9,R10)組成分壓電路為電壓比較器(U3)提供1 V的基準(zhǔn)電壓;當(dāng)橫封加熱器正常時(shí),LED發(fā)光二極管(L3)發(fā)光,指示橫封觸點(diǎn)開關(guān)K1閉合,電壓比較器(U3)輸出高電平,三極管(Q1)導(dǎo)通,鉗位二極管(D10)導(dǎo)通,橫封加熱回路指示LED發(fā)光二極管(L5)不發(fā)光,輸出驅(qū)動(dòng)電路三極管(Q3,Q5)截止,對外沒有輸出;當(dāng)橫封加熱器斷路時(shí),電流檢測互感器(H1)上沒有感應(yīng)電壓,電壓比較器(U3)輸出低電平,三極管(Q1)截止,測控信號輸出電路三極管(Q3,Q5)導(dǎo)通,發(fā)光二極管(L5)發(fā)光報(bào)警;同時(shí)繼電器(J)吸合,對外給出控制信號[7]。

電源模塊采用三端集成穩(wěn)壓器,在三端集成穩(wěn)壓器中包括了串聯(lián)型直流穩(wěn)壓的各個(gè)組成部分,另外加上保護(hù)電路和啟動(dòng)電路。在W7800系列三端集成穩(wěn)壓器中,已將三種保護(hù)電路集成在芯片內(nèi)部,它們是限流保護(hù)電路、過熱保護(hù)電路和過壓保護(hù)電路[8]。

電路直流穩(wěn)壓電路由變壓器(H3)、整流二極管(D5～D8)、濾波電容(C5,C6)及三端穩(wěn)壓器W7812(U4)組成,為斷路測控器提供12 V直流電壓[9]。

在電加熱器斷路故障測控裝置設(shè)計(jì)中主要考慮:

(1) 在實(shí)際的電子電路系統(tǒng)中,不可避免地存在各種各樣的干擾信號,若電路的抗干擾能力差將導(dǎo)致測量、控制準(zhǔn)確性的降低,產(chǎn)生誤動(dòng)作,從而帶來破壞性的后果。若硬件上采用一些設(shè)計(jì)技術(shù),破壞干擾信號進(jìn)入測控系統(tǒng)的途徑,可有效地提高系統(tǒng)的抗干擾能力。采用隔離技術(shù)是一種簡便目行之有效的方法。隔離技術(shù)是破壞“地”干擾途徑的抗干擾方法,硬件上常用光電耦合器件實(shí)現(xiàn)電一光一電的隔離,他能有效地破壞干擾源的進(jìn)入,可靠地實(shí)現(xiàn)信號的隔離[10]。因此,在輸入/輸出電路上采用光電隔離技術(shù),保證強(qiáng)弱電間的隔離及干擾的串入。

(2) 獨(dú)立的外觀結(jié)構(gòu),明確的信號輸入/輸出接線端子,保證安裝維護(hù)的安全與快捷。

(3) 電加熱器斷路后使主機(jī)立即停止運(yùn)行。

經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)和調(diào)試,產(chǎn)品如圖3所示。

4 申報(bào)專利轉(zhuǎn)化成果

該裝置已申報(bào)實(shí)用新型專利,專利號為:ZL2007 2 0096249.2,專利名稱:包裝機(jī)加熱器斷路測控器。

由天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院研發(fā)的 “電加熱器斷路故障測控裝置”已由天津市富航儀表新技術(shù)產(chǎn)業(yè)有限公司組織生產(chǎn),并為包裝機(jī)械行業(yè)的電加熱器控制系統(tǒng)配套使用。

該項(xiàng)目是天津市高等學(xué)校科技發(fā)展基金計(jì)劃項(xiàng)目,項(xiàng)目名稱:電加熱器斷路故障測控裝置,項(xiàng)目號:20060617,已于2008年7月通過專家驗(yàn)收結(jié)題。

5 結(jié) 語

該實(shí)用新型裝置作為相關(guān)設(shè)備的配套部件,具備了加熱器斷路檢測,并且在加熱器斷路后快速報(bào)警輸出,迅速停止主機(jī)運(yùn)行,同時(shí)在故障出現(xiàn)后不浪費(fèi)塑料成形材料,降低工業(yè)生產(chǎn)成本,保證產(chǎn)品質(zhì)量。經(jīng)過一年來的使用,該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,電路構(gòu)思巧妙、成本低、性能可靠,特別是對于舊包裝機(jī)械的改造安裝方便靈活,取得很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

創(chuàng)新點(diǎn):該裝置能夠準(zhǔn)確判斷電加熱器是由于溫度升高自動(dòng)斷電還是電加熱器斷路故障,徹底解決了包裝行業(yè)電加熱器斷路故障檢測難題。

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測控電路范文第3篇

【關(guān)鍵詞】空間影像技術(shù)架空送電測量

【中圖分類號】TM752 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）01―0135―01

東部城市是我國經(jīng)濟(jì)高發(fā)區(qū)，用電危機(jī)一直威脅著這些地區(qū)的用電安全。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大批特高壓線路的建設(shè)在緩解東部用電高峰城市電力危機(jī)方面發(fā)揮著不可忽視的作用。但是特高壓線路建設(shè)難度大，而且建設(shè)工程相當(dāng)復(fù)雜。其具備的特點(diǎn)是高壓電線跨越地形復(fù)雜且數(shù)量繁多、電線檔距長、鐵塔高等。特高壓線路的主要功能是實(shí)現(xiàn)對經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、工業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)進(jìn)行長途輸電，確保其用電安全。然而，對于傳統(tǒng)的測量技術(shù)而言，這些新的要求已經(jīng)無法得到充分的滿足，所以現(xiàn)代化的空間影像測量技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用迫在眉睫。

一、傳統(tǒng)的電力測量技術(shù)

何謂傳統(tǒng)的電力測量？其方式主要是通過采用基于懸高測量方法的平視法測量方式來解決對架空送電線路測量點(diǎn)的測量。對凈空距離以及導(dǎo)線弛度的測量是統(tǒng)的電力測量的重難點(diǎn)。

所謂懸高法，它的應(yīng)用主要是為了對難接近點(diǎn)的三維坐標(biāo)的測量，比如：鐵架橫擔(dān)、架空導(dǎo)線等。懸高法作為間接測量方式的一種，其主要用于測量非接觸點(diǎn)的三維坐標(biāo)。但是懸高法測量方式存在著很大的局限性，主要表現(xiàn)在懸高點(diǎn)的精確度被棱鏡以及懸高點(diǎn)鉛錘度限制，換句話說就是只有棱鏡與懸高點(diǎn)處于同一條豎直的鉛錘線上，懸高點(diǎn)三維坐標(biāo)的精度才能得到保證。下面是一個(gè)具體的數(shù)據(jù)分析：

當(dāng)棱鏡與懸高點(diǎn)的垂角被設(shè)定為450時(shí)，水平距離上10厘米的誤差導(dǎo)致的高程誤差達(dá)到10厘米；如果棱鏡與懸高點(diǎn)的垂直角被設(shè)定為600時(shí)，水平距離上10厘米的誤差導(dǎo)致的高程誤差達(dá)到17厘米。

二、空間影像測量技術(shù)

（一）空間影像測量技術(shù)

所謂空間影像測量技術(shù)，它是指待測物體的各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)位置，通過借助于待測物體的影像對待測物體的三維幾何坐標(biāo)，以及空間位置來加以確定。它是一種符合現(xiàn)代化測量要求的技術(shù)。相對于傳統(tǒng)攝影測量方法，空間影像測量技術(shù)存在很多的不同點(diǎn)：空間影像測量技術(shù)加入了全站儀光學(xué)測量的相關(guān)功能，該作用在于對待測物體特征的采集以及對待測物體影像測量數(shù)據(jù)的采集，通過上述數(shù)據(jù)以及物體特征的采集進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對待測物體影像各方位元素的收集以及從全方位糾正待測物體，最終實(shí)現(xiàn)測量的高效率以及高精度。但是傳統(tǒng)測繪技術(shù)與三維掃描相結(jié)合的Trimble VX空間測站儀也能夠采集到“一站式”空間影像數(shù)據(jù)。

（二）矢量照片

空間影像技術(shù)能夠采集到矢量照片。VX空間測站儀具有矢量CCD傳感器，該傳感器同測距以及測角傳感器處于同一軸線上。CCD傳感器能夠?qū)κ噶繑?shù)碼相片進(jìn)行高效采集、憑借VX實(shí)現(xiàn)待測物體的常規(guī)測量，從而收集到被測物體的相關(guān)矢量影像。同一般數(shù)碼相片相比較，該相片被標(biāo)有具體的精確坐標(biāo)，方便了對該坐標(biāo)點(diǎn)的準(zhǔn)確測量。內(nèi)業(yè)對矢量照片的數(shù)字化處理，能夠得出被測物體的三維影像數(shù)據(jù)信息；采集被測物體全方位矢量影像數(shù)據(jù)，能夠得出被測物體的3600矢量照片。

（三）點(diǎn)云掃描

所謂點(diǎn)云掃描，它是指對選定的區(qū)域進(jìn)行有序的掃描測量。VX空間測量儀能夠快速、精確、自動(dòng)地收集目標(biāo)物體和目標(biāo)區(qū)域的表面坐標(biāo)，即點(diǎn)云。點(diǎn)云涵蓋了待測物體的點(diǎn)三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)有效采集大量的繁雜三維坐標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)后期三維建模處理對大量數(shù)據(jù)的需要。矢量影像數(shù)據(jù)與數(shù)字濾波處理后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)紋理疊加，從而糾正了攝影存在的不足。三維建?？梢员粋魅酥罜AD或者3DMax進(jìn)行深入處理，從而得到預(yù)期的效果。

三、空間影像測量與電力施工測量的密切聯(lián)系

空間影像測量技術(shù)是非接觸式野外測量方式的一種，它的優(yōu)點(diǎn)在于針對架空送電線路測量施工過程中可能存在的問題進(jìn)行高效處理。空間測站儀主要是從矢量照片、長距離棱鏡反射測量、點(diǎn)云掃描以及外業(yè)數(shù)據(jù)采集等各方面實(shí)現(xiàn)了架空送電線路測量效率的最大化提高。

（一）業(yè)內(nèi)資料和矢量照片

依據(jù)相關(guān)部門對特高壓電力施工規(guī)范的要求：基鐵塔的施工涉及的任何一個(gè)環(huán)節(jié)均要對其進(jìn)行拍照存檔。關(guān)于特高壓電力施工的拍照存檔作業(yè)，其存在一定的難度，特別是要精確、清晰地記錄下特高壓線路的實(shí)際情況更是存在難度。但是如果將VX技術(shù)應(yīng)用于特高壓電力施工的拍攝中，其意義是顯而易見的。VX拍攝出的矢量數(shù)碼相片不僅可以記錄下電力施工實(shí)際畫面，而且還可以對照片涉及到的測量物進(jìn)行三維幾何測量，從而實(shí)現(xiàn)更多相關(guān)數(shù)據(jù)的收集。

VX拍攝的矢量數(shù)碼相片附帶著拍攝物的實(shí)際三維坐標(biāo)，該信息方便了對鐵塔的相應(yīng)位置進(jìn)行分組和編號，從而為內(nèi)業(yè)資料的整合提供了很大的方便。測量物的點(diǎn)云數(shù)據(jù)與VX拍攝的矢量數(shù)碼照片相結(jié)合，可以方便將鐵塔線路與鐵塔的實(shí)際三維目標(biāo)模型化。關(guān)于對電力施工質(zhì)量的檢查以及施工效率的計(jì)算，其直觀性和形象化可以借助于對電力施工不同階段記錄下來的三維模型數(shù)據(jù)的對比分析加以實(shí)現(xiàn)。尤其是針對某些施工工程的細(xì)節(jié)問題，其圖像以及幾何數(shù)據(jù)的有效性和真實(shí)性可以依據(jù)對比分析施工不同進(jìn)度的三維模型數(shù)據(jù)加以復(fù)核。

（二）外業(yè)采集數(shù)據(jù)、點(diǎn)云掃描以及測量長距離無棱鏡反射

被測物體的點(diǎn)云掃描能夠?qū)崿F(xiàn)對被測物體三維點(diǎn)位數(shù)據(jù)的高效率采集，然后被測物體的三維點(diǎn)位數(shù)據(jù)與矢量數(shù)碼照片相結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)三維建模的高精確度?？臻g影像測量具備的長距離無棱鏡反射測量功能可以實(shí)現(xiàn)戶外測量作業(yè)次數(shù)最大化地減少，從而方便了測量工作人員在某一個(gè)測量站便可以完成對絕大多數(shù)測量點(diǎn)的測量任務(wù)。無反射測量方法屬于非接觸式直接測量方式的一種，它被運(yùn)用于電力施工的測量中的作用在于：在對被測量物的導(dǎo)線尺度測量以及交叉跨越測量作業(yè)時(shí)，無反射測量方法允許基點(diǎn)測量作業(yè)中不采用棱鏡，而且可以對導(dǎo)線的至低點(diǎn)以及至高點(diǎn)的三維坐標(biāo)進(jìn)行直接測量。以此同時(shí)，長度為800米的長距離五棱鏡反射測量也實(shí)現(xiàn)了對大部分架空送電線路的測量要求。

四、總結(jié)

空間影像測量技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在測量架空送電線路外、內(nèi)業(yè)作業(yè)時(shí)的高工作效率。空間影像信息以及三維測量數(shù)據(jù)的全方位、多角度采集的意義在于：豐富了現(xiàn)有的架空送電線路測量成果；在工程質(zhì)量以及工程資料的核查方面，空間影像測量技術(shù)為其提供了更為充足的事實(shí)依據(jù)以及理論基礎(chǔ)。加強(qiáng)對高空影像技術(shù)的開發(fā)和利用，有利于確保特高壓線路施工的施工效率和施工質(zhì)量，這為我國電力工程的建設(shè)以及東部電力資源匱乏地區(qū)的用電安全提供了保障。這也是我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展的需要。

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測控電路范文第4篇

關(guān)鍵詞：公路工程試驗(yàn)檢測質(zhì)量控制要點(diǎn)

中圖分類號：X734文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

檢測是進(jìn)行公路工程質(zhì)量檢測的一種有效手段。公路的質(zhì)量檢測控制一直是業(yè)主、監(jiān)理單位、施工單位十分重視的問題:施工單位是保證工程質(zhì)量的內(nèi)因,監(jiān)理單位是外因。在具體施工過程中則要求業(yè)主、監(jiān)理單位、施工單位三方密切配合,這項(xiàng)工作的目的是通過對某個(gè)產(chǎn)品或工程項(xiàng)目的檢測,以便根據(jù)其檢測的結(jié)果來判斷工程質(zhì)量或產(chǎn)品質(zhì)量是否符合現(xiàn)行有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。道路工程檢測工作也是工程質(zhì)量管理中的一個(gè)重要組成部分,同時(shí)也是公路工程質(zhì)量控制評定驗(yàn)收的一個(gè)主要環(huán)節(jié)。

我國的高速公路還存在著很多的問題，其中最為重要的就是公路的質(zhì)量問題。引起高速公路質(zhì)量問題的原因是多個(gè)方面的，其中最重要的原因就是在施工過程當(dāng)中，施工單位處于自身利益的考慮偷工減料或者是對于工程缺乏足夠的重視。針對這種情況，必須強(qiáng)化高速公路施工質(zhì)量檢測，采用新的檢測技術(shù)，保證檢測活動(dòng)的科學(xué)合理，從而確保我國高速公路的建設(shè)質(zhì)量。

一、公路工程試驗(yàn)檢測概述

1、公路工程施工材料檢測

公路工程建設(shè)需要各種建設(shè)材料，包括土建材料、半成品、成品、各種配件構(gòu)件、添加劑等。比如土、砂、石、生石灰、水泥、瀝青、鋼材、金屬配構(gòu)件等。這些建設(shè)材料的整個(gè)工程的基礎(chǔ)，材料的質(zhì)量直接關(guān)系到工程實(shí)際質(zhì)量和工程壽命。必須在工程開始之前對這些材料按照國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行嚴(yán)格的檢測，決不允許質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的材料用于建設(shè)施工。

首先，應(yīng)當(dāng)查明建設(shè)材料的生產(chǎn)廠家、廠家資質(zhì)證書、產(chǎn)品質(zhì)量合格證、產(chǎn)品批次、質(zhì)量證明等資料是否真實(shí)齊全；第二，在建設(shè)材料購入后，要對材料進(jìn)行質(zhì)量抽樣檢測，檢測流程要按照相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和工程設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，一旦發(fā)現(xiàn)建設(shè)材料出現(xiàn)質(zhì)量問題，要立即停止使用，及時(shí)上報(bào)，并積極和廠家協(xié)商解決，施工中嚴(yán)禁使用不合格建設(shè)材料；第三、試驗(yàn)檢測過程要嚴(yán)格按照有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和工程設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，比如公路填方的材料一定不能是有機(jī)質(zhì)土或者粘性高的土，石灰石一定要在密度、堅(jiān)固性、磨損系數(shù)、壓碎比例方面達(dá)到工程設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，大沙最好選用含泥量低、空隙相對小的大沙，各種建設(shè)材料再有條件的情況下，還可以針對可能出現(xiàn)問題進(jìn)行一些附加的試驗(yàn)檢測，比如金屬配構(gòu)件的堅(jiān)固性、銹蝕速率等。總的來說，一定要在建設(shè)材料方面把好第一關(guān)，不僅材料本身的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，還要能夠滿足實(shí)際工程設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，這是工程質(zhì)量管理和控制的前提條件和基本保證。

2、公路工程試驗(yàn)檢測標(biāo)準(zhǔn)

公路工程試驗(yàn)檢測要依據(jù)相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，可以參考公路工程試驗(yàn)檢測技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范應(yīng)用手冊。試驗(yàn)檢測員要具備公路工程試驗(yàn)檢測的相關(guān)資質(zhì)，要求持證上崗。試驗(yàn)檢測員必須要對施工管理、施工技術(shù)、施工工藝有較深刻的了解，而從事養(yǎng)護(hù)技術(shù)管理的人員除具有一定施工技術(shù)經(jīng)歷外，同時(shí)對公路構(gòu)筑物、公路附屬設(shè)施的使用功能、使用品質(zhì)有著更直接的體驗(yàn)，對于工程設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量的優(yōu)劣有親身的、直接的、也是最為深刻的感受。此類從業(yè)者，對于從事工程投資控制和質(zhì)量管理，有比較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)然，這些從業(yè)人員實(shí)驗(yàn)檢測的業(yè)務(wù)知識和技術(shù)法規(guī)知識有一定的局限性，需要進(jìn)行系統(tǒng)地試驗(yàn)檢測業(yè)務(wù)培訓(xùn)和檢測實(shí)踐鍛煉。

二、公路工程檢測試驗(yàn)的作用

試驗(yàn)檢測是進(jìn)行公路工程質(zhì)量檢測的一種有效手段。這項(xiàng)工作的目的是通過對某個(gè)產(chǎn)品或工程項(xiàng)目的檢測來判斷工程質(zhì)量或產(chǎn)品質(zhì)量是否符合現(xiàn)行有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。道路工程試驗(yàn)檢測工作也是工程質(zhì)量管理中的一個(gè)重要組成部分, 同時(shí)也是公路工程質(zhì)量控制評定驗(yàn)收的一個(gè)主要環(huán)節(jié)。一個(gè)產(chǎn)品或一項(xiàng)工程質(zhì)量的好壞必須依靠試驗(yàn)檢測這種手段得以實(shí)現(xiàn)。其作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、通過試驗(yàn)檢測, 能充分利用當(dāng)?shù)爻霎a(chǎn)的材料, 便于就地取材。建設(shè)地點(diǎn)的砂石、填料等, 可借助試驗(yàn)檢測這種有效手段, 來確定上述材料是否滿足施工技術(shù)規(guī)定的要求。便于就地取材, 降低工程造價(jià)。

2、通過試驗(yàn)檢測, 有利于推廣新技術(shù)、新工藝和材料的應(yīng)用。及時(shí)有效地對某一新材料、新技術(shù)、新工藝進(jìn)行試驗(yàn)檢測, 以鑒別其可行性、適用性、有效性、先進(jìn)性, 從而為工程施工積累經(jīng)驗(yàn)、總結(jié)教訓(xùn)。這對于推動(dòng)施工技術(shù)進(jìn)步, 提高工程進(jìn)度、質(zhì)量等將起到積極的作用。

3、通過必要的試驗(yàn)檢測, 可科學(xué)地評定路用各種原材料及其成品、半成品材料的質(zhì)量好壞。有了這套科學(xué)有效的測試手段, 對于任何一種材料均可對其規(guī)定性能做相關(guān)檢驗(yàn), 從而評定其產(chǎn)品是否合格。這對于合理地應(yīng)用材料及提高工程質(zhì)量是非常重要的。

4、通過試驗(yàn)檢測能合理地控制并科學(xué)地評價(jià)施工質(zhì)量。一項(xiàng)工程質(zhì)量的好壞, 包括施工過程中的質(zhì)量控制、竣工后的評定驗(yàn)收。試驗(yàn)檢測無疑是一種科學(xué)有效的方法和手段。

綜上所述, 可見試驗(yàn)檢測對提高工程質(zhì)量、加快工程進(jìn)度、降低造價(jià)、推動(dòng)施工技術(shù)進(jìn)步, 將起到非常重要的作用。因此, 加強(qiáng)試驗(yàn)檢測工作, 勢在必行, 務(wù)必要高度重視。

三、公路工程質(zhì)量試驗(yàn)檢測控制要點(diǎn)

1、路用材料質(zhì)量控制

對于工程所需原材料、半成品和成品材料(如填料、砂、石、水泥、鋼筋預(yù)制構(gòu)件等)，均應(yīng)按有關(guān)試驗(yàn)檢測規(guī)程和技術(shù)規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)合格方可使用，不合格材料嚴(yán)禁使用。對工程所用材料除了要進(jìn)行常規(guī)試驗(yàn)外有時(shí)還要進(jìn)行一些必要的非常規(guī)試驗(yàn)，以確定該材料是否真正滿足施工技術(shù)要求。在施工前施工單位應(yīng)向監(jiān)理單位完整提供所使用材料的試驗(yàn)報(bào)告、出廠證明或質(zhì)量證明書、合格證等資料。對于工程所采用的新材料、新工藝、新技術(shù)，要嚴(yán)格按照技術(shù)要求先進(jìn)行試驗(yàn)檢測，經(jīng)試驗(yàn)可行后方可推廣使用，禁止盲目采用。

2、施工控制參數(shù)確定

施工控制參數(shù)通常是指一些能夠指導(dǎo)施工、控制施工質(zhì)量的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，譬如填土最佳含水量和最大干密度，這兩個(gè)參數(shù)是路基填土中指導(dǎo)施工、控制壓實(shí)質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)。施工控制參數(shù)直接影響路基工程的質(zhì)量，所以在借助試驗(yàn)檢測手段進(jìn)行參數(shù)確定時(shí)，應(yīng)認(rèn)真對待，嚴(yán)格遵照試驗(yàn)檢測規(guī)程，力求消除試驗(yàn)誤差，提高試驗(yàn)精度，確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

3、現(xiàn)場施工過程質(zhì)量控制

在施工過程中工程質(zhì)量的控制包括施工單位自檢、監(jiān)理抽檢、政府監(jiān)督。對于施工方，要建立起較為完善的試驗(yàn)檢測制度，設(shè)立工地實(shí)驗(yàn)室，配備相關(guān)試驗(yàn)檢測人員，專人負(fù)責(zé)，專職質(zhì)檢，堅(jiān)持“自檢”制度.對于監(jiān)理方，要真正落實(shí)“事前”“事中”“事后”三層監(jiān)理，特別是“事前”監(jiān)理，要防患于未然，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決；在監(jiān)理過程中要充分利用監(jiān)理中心實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)設(shè)備，以試驗(yàn)檢測作為一種有效手段，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，從而起到控制施工質(zhì)量的目的。對于監(jiān)督方，要發(fā)揮政府監(jiān)督職能的作用，及時(shí)抽檢，及時(shí)驗(yàn)收評定，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)解決.抓典型，樹典范，維護(hù)政府對公路工程質(zhì)量監(jiān)督的嚴(yán)肅性、權(quán)威性、公正性。

4、施工后檢測

（1）彎沉檢測

公路路面的回彈彎沉特性是判斷公路建設(shè)質(zhì)量和路用性能的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)。目前我國在公路行收建設(shè)標(biāo)路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程中規(guī)定了三種檢測方法，即：貝克曼梁測定路基路面回彈彎沉試驗(yàn)方法》，T0952《自動(dòng)彎沉儀測定路面彎沉試驗(yàn)方法》和T0953《落錘式彎沉儀測定路面彎沉試驗(yàn)方法》，其中貝克曼粱測定路基路面回彈彎沉試驗(yàn)方法在我國已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用，該方法適用于在土基、厚度不小于1m 的粒料整層表面，用彎沉儀測試各側(cè)點(diǎn)的同彈彎沉值，通過計(jì)算求得該材料的回彈模量值的試驗(yàn)；也適用于在舊路表面測定路基路面的綜合回彈模量。目前采用較多的彎沉儀主要有落錘式彎沉儀、激光彎沉儀和滾輪式彎沉儀。

（2）壓實(shí)度檢測

路基、路面壓實(shí)質(zhì)量是道路工程施工質(zhì)量管理最重要的內(nèi)在指標(biāo)之一，只有對路基、路面結(jié)構(gòu)層進(jìn)行充分壓實(shí)，才能保證路基、路面的強(qiáng)度、剛度及路面的平整度，并可以保證及延長路基、路面工程的使用壽命。

公路工程監(jiān)理質(zhì)量的檢測與控制工作在我國實(shí)行時(shí)間還不太長,有許多事情尚待今后實(shí)踐中繼續(xù)探索與總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。作為檢測工程質(zhì)量的一種手段,檢測應(yīng)高度重視,禁止盲目憑經(jīng)驗(yàn)施工,堅(jiān)持以試驗(yàn)數(shù)據(jù)說話。建立完善的公路工程質(zhì)量保證體系,要有一支較高素質(zhì)的公路工程試驗(yàn)檢測技術(shù)隊(duì)伍。配備先進(jìn)的檢測設(shè)備,逐步提高試驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)檢測能力。

參考文獻(xiàn)：

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測控電路范文第5篇

關(guān)鍵詞：輸電線路 鳥害 對策

1 概述

這幾年國家對自然的保護(hù)力度增大，地方政府積極響應(yīng)國家及省政府政策，大面積進(jìn)行退耕還林，建設(shè)人工生態(tài)園，自然保護(hù)區(qū)，大力打造國家級園林城市，給鳥類提供了良好的生存環(huán)境。由于鳥類捕食、筑巢、休息等活動(dòng)引起的線路故障跳閘在各類線路跳閘事故中所占的比例也越來越高。研究鳥類活動(dòng)特點(diǎn)、鳥類不同活動(dòng)特點(diǎn)對架空輸電線路的不同危害以及根據(jù)實(shí)際情況采取不同的防鳥害措施有著重要的意義。

2 鳥害造成架空輸電線路跳閘數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

從1992年到2011年上半年，公司所管轄的所有220kV架空輸電線路中由鳥害引起的跳閘次數(shù)比例占31.7%，占跳閘事故原因首位。進(jìn)一步說明研究鳥害對架空輸電線路危害是減少輸電線路跳閘的必要性。

3 鳥類活動(dòng)的特點(diǎn)及引起跳閘的原因

架空輸電線路大多運(yùn)行在荒郊野外，它覆蓋面廣，生態(tài)環(huán)境又變化無常，無疑要受到鳥類活動(dòng)對它的影響，在鄰近水庫、池塘、河流、湖泊等地區(qū),鳥害故障是電力線路的頻發(fā)性故障之一，雖然近幾年采取了一些防鳥措施，但仍然未能阻止鳥害故障的發(fā)生。輸電線路發(fā)生鳥害跳閘基本都能重合，但會對電網(wǎng)的安全運(yùn)行造成一定的擾動(dòng)，主要表現(xiàn)以下幾種情況：

3.1 有不少鳥類喜歡在架空輸電線路桿塔上筑巢產(chǎn)卵。這種情況大部分發(fā)生在春季，并且多為鳩鴿類。在桿塔上筑巢時(shí)，鳥類叼著樹枝、柴草、鐵絲等物體在線路上空飛行時(shí)，鐵絲等金屬細(xì)長物有可能落在桿塔和導(dǎo)線之間或?qū)Ь€與導(dǎo)線之間引起線路瞬間跳閘故障；這類故障是由于鳥類活動(dòng)使細(xì)長物體停留或瞬間停留在架空線路的某些部位，由于細(xì)長物體的絕緣性能沒有空氣的絕緣性能好引起導(dǎo)線與導(dǎo)線相間、導(dǎo)線與桿塔、絕緣子串傘裙之間短接，最終導(dǎo)致線路跳閘故障發(fā)生。

3.2 有些鳥類喜歡在導(dǎo)線或線路桿塔上長時(shí)間停留。在開闊區(qū)、村莊、河流附近，以內(nèi)河、湖泊鳥類休息為主,在荒山野地等地區(qū)以猛禽類利用桿塔、導(dǎo)線等視眼開闊有利條件部位覓食為主。鳥類在橫擔(dān)停留時(shí)，可能排糞，如果正好在絕緣子懸垂掛板正上方，糞便落到絕緣子上，沿絕緣子串往下流，造成絕緣子傘裙之間短接，爬距減小引起絕緣子串污閃事故發(fā)生。在導(dǎo)線排列方式為垂直的導(dǎo)線上如果停留大猛禽類鳥時(shí)，由于這類鳥排出的糞便較多容易形成長的糞流，這樣由于長的糞流使兩相導(dǎo)線間絕緣距離不夠發(fā)生相間放電造成跳閘事故。

3.3 有些鳥類體型較大或群體鳥類棲息或起飛時(shí)，造成鳥類身體放電。如鷹類，在飛行時(shí)特別是鳥類之間發(fā)生斗偶容易在導(dǎo)線之間或?qū)Ь€與桿塔間穿過。這種情況下一般會由于大類的身體使導(dǎo)線和導(dǎo)線相間或?qū)Ь€和桿塔的絕緣強(qiáng)度不夠而引起短接發(fā)生事故。

3.4 有些鳥類在叼著細(xì)長事物（如：蛇等）在導(dǎo)線之間或?qū)Ь€與桿塔之間飛行時(shí)也可能導(dǎo)致導(dǎo)線之間或?qū)Ь€和桿塔之間發(fā)生短接，引起跳閘事故發(fā)生。

以上這些由鳥類的活動(dòng)引起的故障在檢查時(shí)容易在發(fā)生故障的部位發(fā)現(xiàn)有燒傷的痕跡。下面就是一起由于鳥糞引起的跳閘案例：

220kV某線路中相發(fā)生因鳥糞而引起的線路跳閘障礙。事故簡要具體分析如下：

①現(xiàn)場環(huán)境：塔型為Z42—33直線塔，靠近汾河，鐵塔處于汾河防護(hù)林帶楊樹林中，絕緣子爬電比距為3.05cm/kV。鐵塔上、導(dǎo)線上有鳥糞。掛點(diǎn)正上方安裝鳥刺6個(gè)。

②原因分析：因該塔靠近汾河邊，汾河有流水，大鳥在河內(nèi)覓食后，就近棲息于鐵塔之上，排出的含有有機(jī)物的鳥糞短接絕緣子串，引起線路掉閘。

從發(fā)生鳥害故障分析，雖然我們已對所有桿塔按照反措要求加裝了放鳥刺，并達(dá)到了覆蓋范圍，在一定的程度上起到了防鳥的作用，取得了明顯的效果，但經(jīng)過幾年運(yùn)行，由于鳥類活動(dòng)的不確定性，導(dǎo)致多年不見的鳥害故障再次出現(xiàn)，給防鳥工作帶來了新的課題。

4 預(yù)防鳥害措施在實(shí)際中的應(yīng)用

4.1 目前常用的防鳥害措施裝置為加裝鳥刺。這種方法是目前架空輸電線路中使用最多的一種防鳥害措施。鳥刺展放后直徑為500mm的防鳥刺安裝在絕緣子串掛點(diǎn)正上方的橫擔(dān)位置上，能給有效的“侵占”鳥類在桿塔絕緣子正上方停留和活動(dòng)的范圍，而且不影響人員檢修工作，可以使鳥類不能夠在該裝置安裝部位停留活動(dòng)，從而大大減少了鳥類排出的糞便落到絕緣子上，很大程度的減少由糞便引起的污閃故障發(fā)生。實(shí)踐證明，安裝防鳥刺在防鳥害工作上取得了一定的效果。

4.2 在架空輸電線路中使用加大帽的防鳥措施也很常見。具體做法中常見的就是在懸垂絕緣子上部增加一片大的普通瓷質(zhì)絕緣子。由于現(xiàn)在線路中大多直線用橡膠絕緣子的很多，所以這種做法也用的很多，特別是新投運(yùn)的線路中。這種方法使鳥類排出的糞便只能在大帽上而落不到下面的絕緣子串上面，很大程度的減少由糞便引起的污閃故障發(fā)生。

4.3 在桿塔橫擔(dān)鳥類喜歡筑巢的部位裝假鳥巢。這種方法是利用鳥類不喜歡在有鳥巢的桿塔上再筑鳥巢的習(xí)性，再加上喜歡的部位已經(jīng)被占用而采用的。使用這種方法可以很大程度的減少鳥類在桿塔上面筑巢。因此就一定程度的減少了由于鳥類筑巢時(shí)的活動(dòng)或鳥巢本身引起的線路跳閘事故發(fā)生。

4.4 在桿塔橫擔(dān)上裝聲光驅(qū)鳥裝置。這種方法在實(shí)際中應(yīng)用的不是很多，由于一種設(shè)備只能在一定的時(shí)間內(nèi)起到作用。一般情況是配合上面幾種防鳥害措施在鳥害特別嚴(yán)重的地段使用。

4.5 最新又推出給輸電線路安裝一套“新衣服”—防鳥護(hù)套，就是將懸垂線夾和周圍導(dǎo)線上安裝一套絕緣護(hù)套，在線夾將其固定以后，即形成了一段較長的保護(hù)層，從絕緣子上流下來的鳥糞等污物，只能流到外層的硅橡膠上面，由于硅橡膠的防污著性能特點(diǎn)，有效的防止了由于鳥糞等污染物的存在造成的絕緣失效等故障，這種方法既不影響鳥類活動(dòng)，又能降低線路鳥害跳閘率，是值得推廣使用的，不過造價(jià)是有點(diǎn)高。

5 結(jié)束語

隨著人類對自然生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識的加強(qiáng)，鳥類的繁衍數(shù)量逐漸增多，活動(dòng)范圍也日趨擴(kuò)大。而隨著電網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展，必然會破壞鳥類的自然棲息環(huán)境，如何因勢利導(dǎo)，達(dá)到人類和鳥類的和諧相處，是我們目前應(yīng)該研究的一個(gè)新課題。因此，對于輸電線路的防鳥害，應(yīng)該從研究鳥的種群分布、生活習(xí)性及規(guī)律、遷徙特點(diǎn)等入手，有意識地去引導(dǎo)鳥類適應(yīng)新的環(huán)境，這樣才能使得鳥類有了新的棲息地而不去危害線路。同時(shí)，隨著鳥類適應(yīng)能力的增強(qiáng)，各種防鳥害措施需不斷更新使用，才能收到好的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]《輸電線路運(yùn)行維護(hù)》.張嘉偉.（注：東北電力大學(xué)內(nèi)部教材）