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害，連續(xù)的凍雨氣候使很多電力輸電導線和塔架上覆冰厚度達50～100mm，大大超過了設計值10～15mm的技術標準。覆冰導致電塔倒塌，電力輸電網(wǎng)大面積癱瘓，進而引發(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，整個冰雪災害造成的直接損失高達2530.5億元人民幣。沉痛的教訓也引起我們的反思，如果能隨時實現(xiàn)對電力輸電網(wǎng)輸電線或塔架覆冰厚度的準確檢測，就可以采取有效預防措施來避免覆

2、冰與大雪造成的災害。
　　 本課題就是在國家自然科學基金項目“冰層厚度傳感器及其檢測方法”(項目編號：60672028)、山西省回國留學人員重點項目“山西省全天候流域河道水情遙測系統(tǒng)”(項目編號：2007-2)和太原市大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)專項科技項目(項目編號：09122005)的資助下，將項目研究過程中獲得的原創(chuàng)性理論研究成果應用于物體表面覆冰厚度自動監(jiān)測的一項技術轉化應用研究?；诳諝?、冰與水的物理特性差異實現(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次南極科學考察海冰觀測項目中得到了實際應用。在此基礎上，論文作者對空氣、冰和水的電阻率特性差異在實驗室環(huán)境下做了大量的基礎性機理實驗，根據(jù)所測的實驗數(shù)據(jù)進行分析并結合物體表面覆冰的具體情況，設計并研制了在實驗室模擬結冰環(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部分：
　　 1)在實驗室和現(xiàn)場環(huán)境下對空

4、氣、冰與水的電阻、溫度特性進行了多次反復性實驗，對獲得的大量實驗數(shù)據(jù)進行研究、分析，驗證了對于空氣、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、實現(xiàn)結構和工作原理；
　　 3)介紹物體表面覆冰傳感器的設想、組成結構、工作原理及數(shù)據(jù)采集電路的硬件、軟件設計過程；
　　 4)介紹了上位機監(jiān)測軟件的實現(xiàn)方法。
　　 利用空氣與冰的電阻特性差異實