基于超声换能器的输电线路舞动监测系统
基于北斗系统的输电线路舞动监测系统
T互联网+安全in te r n e t Security基于北斗系统的输电线路舞动监测系统□李锦林国网思极神往位置服务（北京）有限公司张丽萍中电科西北集团有限公司马胜聂海涛国网思极神往位置服务（北京）有限公司【摘要】基于北斗系统的输电线路舞动监测系统，依托北斗卫星导航系统和"电力北斗精准服务网"，集成北斗高精度定位模块及配套的电源和通信系统，实现对输电线路导线监测点的精准定位，集成实时在线监测系统，通过实时状态数据的采集和分析，提前 预测导线摆动的幅度，提醒工作人员及时采取有效措施，实现线路舞动实时监测与风险防控。
同时通过本项目的研究，可以为公司带 来相关专业技术的积淀，培养相关专业的业务人才，提高公司的技术研发能力，项目研发成果包括具体的舞动监测产品，根据前期调 研，该产品在实际应用中有很大需求，在投向市场后将为公司带来客观的效益。
【关键词】北斗系统舞动幅值R T K一、基本原理概述在架空输电线路导线出现偏心覆盖现象后，受到风的作用，容易形成自激振动的情况，并表现出频率较低、振幅较大的情况。
简单来说，导线在覆冰后形成非圆截面，在风的影响下，会形成空气动力，并逐步发展为导线的自激振荡，频率在0.1〜3H z的范围内，并由此引起舞动变化。
针对舞动现象，国内外都开展了大量的科学研究，但是仍然没有彻底了解并解决这个问题，舞动现象当今依然是世界难题。
舞动现象会对电力的输送产生很大的隐患，造成电力损失。
因此，如何科学有效的解决舞动现象的产生是一个非常有研究价值的项目。
二、项目研究内容和实施方案2.1项目研究内容2.1.1电力复杂环境下北斗卫星定位关键技术研究高压输电线路会产生强大的磁场，北斗卫星导航技术应用于此种环境下，需要解决的主要问题有：如何保证能够连续跟踪卫星，不产生周跳；如何保证原始观测数据精度有效可靠，为后续高精度解算提供基本保证；本项目针对上述可能遇到的问题做如下技术研究：(1) 研究抗干扰能力强的北斗卫星天线技术；(2) 研究电力复杂电磁环境下的接收机射频处理技术；(3) 研究电力复杂电磁环境下的基带抗干扰处理技术。
基于VxD在超声换能器检测系统的应用
第２ ７卷 第 ６期
２０ 年 ｌ ０６ ２月
韩 山 师 范 学 院 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｎ ｈ ｎ Ｎｏ ｍａ ｉ ｅｓｔ ｏ ｒ ａ ｆ Ｈａ ｓ ａ ｒ ｌ Ｕｎ ｖ ｒｉ ｙ
Ｖ０ ． ７ Ｎｏ ６ １２ ．
Ｄｅ ．０ ６ ｃ２ ０
．／
任采集 电压值 的工作 ． 由于输入 有三个 电压 ，因此需要 有
一
个模拟 开关芯片来 实现 电压 选通 的功 能．另外 还有一个
Ａ Ｄ芯 片 Ａ ７ Ａ ／ Ｄ５ ４ ．它负 责把外部 的模 拟 电压转 换为计算 机 可 以读取 的二 进 制数 字 ，这 是该 系统硬 件 中最 核 心 的 ｌ 部分．我们所 实现 的 ＩＡ板卡 的原理 图如 图 １ Ｓ 所示．
低 权限级别 ） ．一般应用 程序都 是运行在 Ｒ ｎ ｉｇ ３下 ，无 法直接对 物理硬件 进行操作 ．在这 种情况 下 ，只
有被 称为设备驱 动程序 的底层接 口才能允许 与硬件 连接．Ｖ Ｄ （ ｒ ａ Ｄｅｉ ｒ ｅｓ，称为 虚拟设备 ｘ Ｖｉｕｌ ｖｃ Ｄ ｉ ｒ） ｔ ｅ ｖ
系统在 实 时性 ，准确 性和 高效 性方 面 的特 点 ．该 系统在 高频超 声换 能器 检测 的领 域具 有 很好
的应 用前景 ．
关 键词 ：Ｖ Ｄ；Ｖ ｏｌ ｘ Ｔ ｏｓ Ｄ；数据 采集 ；实 时性 ；谐振 频 率 中图 分类号 ：Ｔ ３ Ｐ２ ７ 文献标 识码 ：Ａ 文章编 号 ：１０ －８ ３２ ０ ）６０ １－６ ０ ７６ ８ （０ ６０ －０ ３０
优先级 的 Ｖｘ Ｄ，以一 定 的接 口控制 Ｖｘ 的动作 ，从而达 到控制 系统 的 目的引 Ｄ ．
２ 系统实现
２１ 系统 物理硬件 实现 ．
输电导线舞动论文：输电线路舞动分析及基于光纤传感器的监测技术研究
输电导线舞动论文：输电线路舞动分析及基于光纤传感器的监测技术研究【中文摘要】输电线路覆冰后极易发生舞动现象。
轻微的舞动可能发生相间闪络或者损坏金具、导地线的事故,严重的舞动会造成断线甚至倒塔的事故,严重威胁电力系统的安全运行。
输电线路的舞动监测一直是电力工业界亟待解决的问题。
本论文在调研国内外输电线路舞动研究的基础上,提出了基于光纤加速度传感器的输电线路的舞动监测方案。
它通过光纤加速度传感器监测输电线路上某一点的加速度信息,然后将其数据传回控制中心。
控制中心的分析软件根据输电线路的几何参数和力学数据,以及监测的加速度信息,分析并评价输电线路舞动的动力学特征。
从这一原理出发,本文所做工作的主要内容如下:1)调研国内外输电导线舞动的研究现状,主要输电线路舞动的机理,以及导线舞动在线监测技术的现状;2)基于ANSYS建立适当的输电线路的数学模型,并进行导线舞动的仿真分析;3)设计并完成了基于光纤加速度传感器的导线舞动监测系统的设计,并基于VC++6.0开发了有关的监测软件,最后对整个系统进行了实验室测试。
【英文摘要】Transmission lines prone to ice dancing after the phenomenon. White dance minor flashover may occur or damaged fittings, guide ground accidents, serious and even break dancing down the tower will cause an accident, a serious threat to the safe operation of power systems. Monitoring oftransmission line dancing has always been the power industry solved the problem.In this research paper transmission line dancing at home and abroad based on the study, proposed a fiber-optic acceleration sensor based on transmission line dancing monitoring program. It is through the optical fiber transmission lines acceleration sensor monitoring the acceleration of a point of information, and then return control of its data center. Control of transmission line analysis software based on the geometric parameters and mechanical data, and monitoring the acceleration of information, analysis and evaluation of dynamic characteristics of the transmission line dancing. Departure from this principle, the work of the main article as follows:1) research study abroad status of transmission line dancing, dancing in the main mechanism of transmission lines, and wire-line monitoring of the status of dance;2) Based on ANSYS to establish the appropriate mathematical model of transmission lines, and the conductor galloping simulation analysis, in order to achieve the acceleration information through the point of analysis and evaluation of the entire wire dance features;3) design and complete fiber-based acceleration sensor conductor galloping monitoring system design and development of VC + +6.0 based onmonitoring software, and finally the entire system has been laboratory tested.【关键词】输电导线舞动光纤传感器建模 ANSYS仿真【英文关键词】transmission line dancing optical fiber sensors modeling ANSYS simulation 【目录】输电线路舞动分析及基于光纤传感器的监测技术研究摘要4-5ABSTRACT5第一章引言8-17 1.1 研究背景8-9 1.2 国内外研究现状9-15 1.2.1 导线舞动机理研究现状9-12 1.2.2 导线舞动在线监测与分析技术现状12-15 1.3 现有舞动在线监测技术总结及发展趋势15-16 1.4 课题研究的主要内容16 1.5 本章小结16-17第二章输电导线舞动建模及仿真分析17-32 2.1 输电线路力学模型的建立17-19 2.2 ANSYS 在系统中的应用19-20 2.3 输电线路仿真模型的建立20-24 2.3.1 建立输电导线的有限元模型20-23 2.3.2 导线舞动仿真模型的边界条件及载荷23-24 2.4 导线舞动的有限元分析24-29 2.4.1 有限元分析的数值计算过程24-28 2.4.2 有限元动力学分析28-29 2.5 导线舞动动态仿真29-31 2.6 本章小结31-32第三章基于光纤传感器输电线路的舞动监测系统的整体设计32-42 3.1 系统整体设计32-35 3.1.1 系统设计思想32 3.1.2 系统整体设计方案32-35 3.2 光纤传感器的工作原理35-36 3.3 光纤传感器和光调制解调仪的选用36-38 3.4 光纤合成绝缘子串的设计与选型38-40 3.4.1 绝缘子片数选择38-40 3.4.2 金具串组装型式40 3.4.3 各种运行工况下相应的空气间隙值40 3.5 其他附件的设计与选型40-41 3.5.1 关于光缆选型说明40 3.5.2 关于夹具及外护套说明40-41 3.6 本章小结41-42第四章监控中心的软件开发42-63 4.1 软件开发平台介绍42-44 4.1.1 Visual C++的介绍42-43 4.1.2 SQL 的介绍43-44 4.2 系统功能模块的设计与实现44-57 4.2.1 中心软件总体架构44-47 4.2.2 用户管理模块设计与实现47-48 4.2.3 信号接收模块的设计与实现48-51 4.2.4 系统管理模块设计与实现51-54 4.2.5 信息显示模块设计与实现54-57 4.3 测试结果及分析57-60 4.4 舞动测试实验60-61 4.5 本章小结61-63第五章结论与展望63-65 5.1 结论63 5.2 课题研究的局限性和展望63-65致谢65-66参考文献66-68【备注】索购全文在线加好友QQ：139938848同时提供论文写作一对一指导和论文发表委托服务。
架空输电线路风偏(舞动、弧垂)在线监测预警系统【范本模板】
因冰冻大风天气,往往会出现覆冰输电线路随风舞动的现象，覆冰导线舞动对输电线路安全运行造成了严重危害,容易引起相间闪络、金具损坏,造成线路跳闸停电或引起烧伤导线、拉倒杆塔、导线折断等严重事故，从而造成重大经济损失。
国内外学者对覆冰导线舞动机理及防护已进行了大量的研究工作.根据导线舞动加速度来模拟导线舞动轨迹,并对输电线路导线舞动监测系统以及基于无线传感器网络的输电线路导线舞动多点监测系统进行研究。
研发出了输电线路导线风偏（舞动、弧垂）在线监测预警系统。
输电线路导线风偏（舞动、弧垂）在线监测预警系统根据位物体移传与物体加速度的原理为输电线路导线舞动监测设计出了方案.该方案利用数字信号处理技术、远程控制技术、无线通讯技术、新能源及低功耗应用技术.通过布置输电线路上的无线传感器网络和杆塔监测分机,实现对输电导线舞动进行远程的定性和定量分析。
根据输电导线的舞动机理以及前期的相关数据为电力运行部门做在特殊时期做决策提供重要依据。
输电线路导线（风偏、舞动、弧垂)在线监测系统由前端硬件设备与监控中心监控软件两大部分组成.可实现对导线风偏度、弧垂度或导线的对地距离的监测.并将测量采集到的各种数据值如导线倾角、温度、张力、图像等,进行相应计算得出导线弧垂与对地距离状态量，并存储.系统将计算结果通过通信网络传输到监控中心.系统满足测量数字化.输出标准化、通信网络化等特征。
具备自动采集功能，按设定时间间隔自动采集导线弧垂或对地距离相关数据，最小采集间隔宜大于5分钟，在温升过快、线路过载等情况下，具备自动判别以及加密采集的功能；具备受控采集功能，能响应远程指令，按设置采集方式、自动采集时间、采集时间间隔、采集点数启动采集;具备自检自恢复功能:具备对装置自身工作状态包括采集、存储、处理、通信等的管理与自检测功能,当判断装置出现运行故障时,能启动相应措施恢复装置的正常运行状态。
系统输出的信息包括：导线弧垂、对地距离状态量、电源电压、工作温度、报警信号、装置心跳包、应答信息、通信连接状态(含信号强度）等等。
超声换能器的自易校准法及其在功率测量中的应用和它与辐射力法的关系
超声换能器的自易校准法及其在功率测量中的应用和它与辐射力法的关系
超声换能器是一种将电能转换成机械能（超声波）的设备，通常用于测量和控
制超声波的功率输出。
由于使用中会受到多种因素的影响，如温度、压力、湿度等，因此需要进行定期校准以确保其准确性。
自易校准法是一种超声换能器校准方法，它基于换能器本身的特性，通过将换
能器作为一个反馈系统来实现校准。
该方法需要使用一个计算机控制系统，将换能器的电信号转换成声信号，再将声信号转换回电信号，从而比较原始电信号与校准后的电信号之间的差异，并进行修正。
在功率测量中，自易校准法可以用于校准超声功率计，以确保其准确性。
具体地，可以在一个标准介质中使用超声换能器进行功率测量，并记录下其输出信号的电压值和功率值。
然后，在使用超声功率计时，通过与标准介质进行比较，使用自易校准法对功率计进行校准。
辐射力法是另一种测量超声功率的方法，它是基于声波的辐射力对物体的作用，通过测量超声波在传播过程中对一系列测量点产生的辐射力来确定功率值。
与自易校准法不同，辐射力法是一种间接测量功率的方法。
自易校准法和辐射力法在超声功率测量中都有着重要的应用，但它们的原理和
测量方法不同。
自易校准法是一种校准方法，主要用于确保超声换能器和功率计的准确性；而辐射力法是一种测量方法，主要用于测量超声功率。
2020年国家开放大学电大《传感器与测试技术(本)》网络核心课形考网考作业及答案
最新国家开放大学电大《传感器与测试技术（本）》网络核心课形考网考作业及答案100%通过考试说明：2018年秋期电大把《传感器与测试技术》网络核心课纳入到“国开平台”进行考核，它共有四个形考任务，针对该门课程，本人汇总了该科所有的题，形成一个完整的标准题库，并且以后会不断更新，对考生的复习、作业和考试起着非常重要的作用，会给您节省大量的时间。
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形考作业1一、判断题（共20小题，每小题5分，共100分）题目11．测试技术在自动控制系统中也是一个十分重要的环节。
选择一项：对错题目22．金属应变片的灵敏系数比应变电阻材料本身的灵敏系数小。
选择一项：对错题目33．热敏电阻传感器的应用范围很广，但是不能应用于宇宙飞船、医学、工业及家用电器等方面用作测温使用。
选择一项：对错题目44．电容式传感器的结构简单，分辨率高，但是工作可靠性差。
选择一项：对错题目55．电容式传感器可进行非接触测量，并能在高温、辐射、强烈振动等恶劣条件下工作。
选择一项：对错题目66．电容式传感器不能用于力、压力、压差、振动、位移、加速度、液位的测量。
选择一项：对错题目77．电感传感器的基本原理不是电磁感应原理。
选择一项：对错题目88．电感式传感器可以将被测非电量转换成线圈自感系数L 或互感系数M的变化，再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出。
选择一项：对错题目99．互感传感器本身是变压器，有一次绕组圈和二次绕组。
选择一项：对错题目1010．差动变压器结构形式较多，有变隙式、变面积式和螺线管式等，但其工作原理基本一样。
选择一项：对错题目1111．传感器通常由敏感器件、转换器件和基本转换电路三部分组成。
选择一项：对错题目1212．电容式传感器是将被测量的变化转换成电容量变化的一种传感器。
选择一项：对错题目1313．电阻应变片的绝缘电阻是指已粘贴的应变片的引线与被测试件之间的电阻值。
基于Fuzzy-DDS的超声换能器频率自动跟踪系统
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａｉ ｍｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｎ ａ ｒ ｒ ｏ ｗ ｌ ｏ ｃ ｋ ｅ ｄ — ｉ ｎ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｎ ｄ ｅ ｎ ｃ ｙ ｔ ｏ ｌ ｏ ｓ ｅ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ － ｌ ｏ ｃ ｋ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ — ｏ ｎ ｏ ｒ ａ ｓ ｕ ｄ ｄ ｅ ｎ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｉ ｎ ｌ ｏ ａ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ，ａ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ — ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ｅ ｓ ａ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｆ ｕ ｚ ｚ ｙ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｗｉ ｔ ｈ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｓ（ ＤＤＳ ）ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｈ ａ ｖ ｅ ｂ ｅ ｅ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ．Ｔｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｆ ｕ ｚ ｚ ｙ － ＤＤＳ ｃ ａ ｎ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｑ ｕ ｉ ｃ ｋ ａ ｎ ｄ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｔ ｅ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ，ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｃ ａ ｎ ｍａ ｋ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｗｏ ｒ ｋ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｙ ａ ｎ ｄ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｌ ｙ ，ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｉ ｅ ｚ ｏ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｄ ｕ ｃ ｅ ｒ ．
超声换能器驱动电路
超声换能器驱动电路
超声换能器驱动电路是将交流信号转换为超声波信号的电路。
它主要包括以下几个关键组成部分：
1. 信号源：信号源产生交流信号，一般使用振荡电路或信号发生器。
交流信号的频率决定了超声波的频率。
2. 驱动电路：驱动电路将信号源的输出信号放大，并提供足够的电流和电压给超声换能器。
常见的驱动电路包括放大器、功率放大器和驱动电路。
3. 超声换能器：超声换能器是将电能转换为超声波能的装置。
通常使用压电材料，如压电陶瓷或压电聚合物等。
驱动电路提供的电信号使超声换能器振动，并产生超声波。
4. 耦合电路：耦合电路将驱动电路与超声换能器连接在一起，以实现能量的传递和匹配。
常见的耦合电路包括匹配电路、阻抗匹配网络等。
5. 控制电路：控制电路用于调节超声波的频率、幅度和工作模式等参数。
它可以实现信号的调制、调频和调幅等功能。
超声换能器驱动电路的设计需要考虑驱动电流和驱动电压的要求、功率传递的效率、信号的稳定性和超声波的质量等因素。
同时，还需考虑电路的稳定性和可靠性，以及与其他系统的兼容性。
因此，在设计超声换能器驱动电路时，需要综合考虑电路的各个方面因素，并进行合理的设计和优化。
基于传感器技术的导线舞动状态监测评估系统
ｉｔ ｒ ｈ ｓ ａ ｈ ｖ ｒ Ｆ ｒｔ ｅ ｃ ａａ ｔｒｓ ｃ ｆｃ ｎ ｕ ｔｒ ａｌ ｐｎ ，ｈ ｙ ｔ ｍ ｏ ｎ ｔｒ ｇ ａ ｄ ａ ｓ ｓｍｅ ｔ ｏ ｎ ｅｐ ａ ｅ ｆ ｓ ｏ ｅ ． ｏ ｈ ｈ ｒ ｃ ｅｉｔ ｓ ｏ ｏ ｄ ｃｏ ｓ ｇ ｌ ｉ ｇ ｔ ｅ ｓ ｓｅ ｆｒ ｍｏ ｉ ｉ ｎ ｓ ｅ ｓ ｎ ｆ ｌ ｉ ｏ ｏｎ
ｇ ｌｏ ｉ ｇ ｄ ｔ ｓａ ｏ ｅ ｙ ｔｅ ｇ ｌｏ ｎ ｎｉ ｒｎｇ ｔｒ ｎａ ，ｈ ｉ ｎ ｌ ｒ ｒ ｃ ｓ ｅ ｙ Ｓ ａ ｌｐ ｎ ａａ ｉ ｄ ｐｔｄ ｂ ｈ ａｌｐｉｇ ｍｏ ｔｉ ｅ ｍｉ ｌ ｔｅ ｓｇ ａｓ ａｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ｄ ｂ ＣＭ ， ｎ ｈ ａａ ８ ｅ ｏ ａ ｄ ｔ ｅ ｄ ｔ ｒ
摘
要：导线舞动造成 的危害一般主要是 由于舞动 幅值 过大 ， 成相间气隙不够 引起相 间闪络造成 。针 造
对导线舞动的特点 ， 基于传感器技术 和虚拟仪器技术 ， 开发了导线舞动状态监 测评估 系统 。舞动监测终端 实时测量现场舞动数据 ， 经过单 片机处理 ， 通过 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ无线传 输模块发送 至上位机 完成图形化 显示 ， 利用
ｃ ｎ ｕ ｔｒ ｇ ｌ ｐ ｎ ｓ ｄ ｖ ｌｐ ｄ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｅ ｓ ｒ ａ ｄ ｖｒ ａ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｃ ｎ ｕ ｔｒ ｏ ｄ ｃｏ ａ ｌ ｉ ｇ ｉ ｅ ｅｏ ｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｆ ｓ ｎ ｏ ｓ ｎ ｉ ｕ ｌ ｉ ｓｒ ｏ ｔ ｕ ｎ ．Ｔ ｅ ｏ ｄ ｃ ｏｓ
上位机软件搭建的导线 舞动状态评估模 型实现 导线舞动状态 的评估 。在 实验室搭 建了导线 舞动模 拟平
台， 引入舞动摆角 ， 进行 了运行试验。试验结果表明 ： 系统能有效监测导线舞动状 态变化 ， 该 较准确地 完成
基于北斗卫星差分定位法的输电导线舞动在线监测系统
基于北斗卫星差分定位法的输电导线舞动在线监测系统摘要：为了有效在线监测高电压架空输电线路的导线舞动运动情况，并且根据运动轨迹共同还原一条线路的运行情况，本文设计了一款基于北斗卫星定位技术的新型高精度低功耗的舞动监测系统。
并提出一种差分定位算法，当在高电压导线上安装舞动监测终端和基准设施实时采集计算，可由此算法完成导线运动轨迹的实时高精度测量。
关键词：架空输电线路，导线舞动，北斗卫星定位一、引言目前，常用的的舞动监测方法主要有基于位移传感器、加速度传感器的导线舞动在线监测系统；传统的基于新型微加速度传感器测量导线舞动的实时数据，通过无线GSM传输模块的导线舞动信息数据的监测系统[1]；还有基于摄像技术的导线舞动在线监测系统，或者采用分布式光纤传感器测得线路动态[2]。
这些方法主要是通过传感器或检测仪器来测量导线舞动的数据，但测量的数据不是导线舞动的实时数据，而是振动频率、倾斜、移动、导线张力、绝缘子倾斜角、风偏角、导线舞动频率等间接数据[3]。
二、基于北斗差分技术的输电线路舞动方案本方案是基于北斗卫星定位系统差分技术的输电线路舞动在线监测方法。
该方法基于北斗差分定位原理，通过北斗差分技术实时获取输电线路的空间位置信息，得到的导线空间位置信息经无线传输技术传输到地面服务器中，服务器中的在线监测程序提取出定位信息中导线的经度、维度和高度三维空间信息转换成三维舞动轨迹。
2.1 差分定位算法北斗GNSS接收机采用上海思南或北斗星通的小尺寸的北斗双系统板卡，尺寸在100*80*40mm以内，功耗在4W以下。
GNSS接收机放置在球体内部，天线至于球体上方。
天线采用小尺寸圆盘天线。
移动站需设计完成三套装置，以实现对多条导线的监测，进行数据对比分析。
基准站使用上海思南或北斗星通的GNSS接收机，外观如图1。
其配置防水机箱及防水天线，安装在离移动站10公里内的变电站、配电所的屋顶或坚固的基岩上。
通过舞动轨迹，能够得到实时的舞动椭圆的峰峰值。
基于DDS的超声换能器频率跟踪系统
收稿日期:2008-04-28 作者简介:李小雪(1981-),女,河南人,硕士生,主要从事数字信号处理的研究。
肖灵(1968-),男,湖南人,研究员,博士生导师。
文章编号:1004-2474(2009)05-0692-03基于DDS 的超声换能器频率跟踪系统李小雪1,汪 东2,李 平1,肖 灵1(1.中国科学院声学研究所,北京100190;2.北京奥麦特科技有限公司,北京100190) 摘 要:设计并实现了一种超声换能器频率跟踪系统。
该系统采用直接数字合成器(DDS )作为频率调整和信号产生的器件;采用可编程逻辑器件(CP LD )完成相位比较和DDS 控制,频率跟踪的响应速度快;单片机作为系统的控制核心,对反馈电流进行实时监控,并在此基础上实现了先扫频后跟踪的策略以及自动解锁控制,使系统有良好的适应性和可靠性。
该系统已在超声换能器的实用产品样机上应用,取得了良好的效果。
关键词:频率跟踪;超声换能器;直接数字合成器(D DS );可编程逻辑器件(CP LD )中图分类号:T N 3;T B552;T P272 文献标识码:AFrequency Tracing System for Piezoelectric Transducer Based on DDSLI Xiao -xue 1,WANG Dong 2,LI Ping 1,XIAO Ling1(1.In stitu te of Acoustics ,Chinese Academ y of S ciences ,Beijing 100190,C hina ;2.Beijing Ometech Tech nology Co .,Ltd .,Beij ing 100190,China ) Abstract :A fr equency tracing sy stem fo r the piezo electric transduce r has been designed a nd implemented .T his system utilizes the direct dig ital sy nthesizer (DDS )to adjust the frequency and generate driving signal .CPL D is used to detect the phase difference and to co nt rol D DS ,thus the high response speed of the frequency tracing is achieved .T he micr o contro l unit (M CU )is used as the co ntrol center of the sy stem to mo nitor the feedback current in real time .Based on ,a strategy of sw eeping frequency befor e tracing and an unlock functio n hav e been realized ,thus makes the sy stem ada ptable and reliable .T his system has been used in the pro to ty pe of a practical piezoelectric trans -ducer and show s go od per formance . Key words :frequency t racing ;piezoelectric t ransducer ;DDS ;CP LD 在超声设备中,超声波发生器是重要的组成部分,担负着向超声换能器提供超声频电能的任务[1]。
导波技术在输电线路无损监测中的应用
苏
电
机
工
程
第 ３ ０卷 第 ５期
Ｊ ａ ｇ ｕ Ｅ ｅ ｔｉ ａ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｉｎ ｓ ｌ ｃｒｃ ｌ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ
导 波技术 在输 电线路无 损监测 中的应 用
殷 志 ， 丽娟 ， 大兵 ， 晓 慧 陈 陈 许
（． 南大 学 电气 程学 院 ， １ 东 广 江苏 南京 ２ ０ ９ ； ． 省 电力公 司 电力 科学 研究 院 ， １ ０ ６ ２江苏 江苏 南 京 ２ １ ０ ） １ １３
在缆线 中的传播模态 ｌ ４ ］ 国内 目前 尚未开展 超声 导 波
对输 电线 路进 行 无损 检测 的研 究 文 中采 用超 声 导
图 １ 柱 坐 标 系下 实 心 圆柱 杆
波技 术 对 输 电线路 的损 伤 检测 进 行 了初步 的研 究 ， 验 证 ｒ该 方法 的有 效性 和 可行性
２
１
（） １
者 开 始 关注 超 声 导波 在 电缆 中 的传 播 问 题 Ｈ ａ ａｇ
等用 压 电传 感 器在 多线 电缆 中产 生超 声 导波 ，研 究 ｒ 性波 能量 在单 线 间 的传播 ］ Ｈ ｍａ ｄｚＳ ｌ— 弹 ｅ ｎ ｅ—ａａ ｚｒ和 Ｂ ｌ ｚｒ 也 采 用 压 电 传感 器 激 励 产 生 超 声 ａ ａａａ 等 ｔ 式中： ＝
通 过数值 求 解 可 以得 到 相速度 频 散 曲线 。并 利 用 ｃ ／ 可 以得 到 群速度 ｃ 频 散 曲线 。 实 际检 ｄ 在 测 中 ． 据频 散 曲线 选取 激励 信号 的频 率 ， 根 以激励 频 散 小 的单一 模态 。再 依据 超 声波 回波 来 检测 钢 绞线
摘 要 ： 电线 路 损 伤 的 定 位 及 类 型识 别 对 于保 障 电力 系统 安 全 运 行 有 着 重要 的 意 义 。 提 出 了基 于超 声 导 渡 的 输 电 输 线路 无损 监 测 方 法 并进 行 了 实验 验 证 实验 采 用 磁 致 伸 缩 换 能 器 产 生 和 接 收 超 声 导 波 ． 钢 绞 线 地 线 的 断 股 损 伤 进 行 对 了检 测研 究 ， 过 得 到 的 实验 信 号 可 以确 定 损 伤 位 置， 对 损 伤 信 号 进 行 时频 分 析 ． 究损 伤 信 号 与 损 伤 程 度 的 关 系 通 并 研
QGDW_245-2010 输电线路微风振动监测装置技术规范
Q/GDW
国家电网公司企业标准
Q / GDW 245 — 2010
输电线路微风振动监测装置技术规范
Technical specification for aeolian vibration monitoring device on overhead transmission lines
技术要求
6.1 微风振动采集单元技术要求 6.1.1 使用环境条件 a） 环境温度：－25℃～+45℃（普通型）或－40℃～+45℃（低温型） ； b） 相对湿度：5％RH～100％RH； c） 大气压力：550hPa～1060hPa。 6.1.2 工作温度 －25℃～＋70℃（工业级）或－40℃～＋85℃（扩展工业级） 。 6.1.3 外观及标记 a） 外观应整洁完好，无明显划痕； b） 微风振动采集单元上应有型号、名称、出厂编号、出厂日期、制造厂名等标记。 6.1.4 主要技术参数 6.1.4.1 振幅测量范围 依据被测导地线的类型，微风振动采集单元的振幅测量范围为下列的二种之一： a） 0～0.6mm（p－p） ； b） 0～1.3mm（p－p） 。 6.1.4.2 频率测量范围 频率测量范围至少为 0～150Hz。 6.1.4.3 准确度 综合误差应小于 10％。 6.1.5 基本技术要求 a） 应有防雨、防潮、防尘、防腐蚀措施； b） 外壳的防护性能应符合 GB 4208 规定的 IP65 级要求； c） 应尽可能小巧轻便，总体质量不大于 1kg； d） 微风振动采集单元的传感器量程， 应能覆盖导地线弧垂变化引起的位移变化， 在各种条件下传感 器的探头应始终与导地线保持连续接触； e） 微风振动采集单元的结构不应对导地线有磨损或其他机械伤害； f） 微风振动采集单元连接卡具与导地线之间应刚性固定； g） 连接卡具应有防松措施，应保证在运行中不致松脱； h） 应能经受额定导线电流（包括短路电流、雷电流） 、导线温度、大气温度等环境条件的考验； i） 应满足电力线路金具的垂直振动疲劳试验（模拟微风振动）的规定。 6.1.6 电气性能 6.1.6.1 可见电晕和无线电干扰水平 电晕熄灭电压和无线电干扰水平满足相应电压等级的架空输电线路设计规范的相关要求。 在试验期间 及试验后，装置应能正常工作。 6.1.6.2 短路电流冲击性能 被检微风振动采集单元安装在导线上，对导线通过 40kA、≥120ms，31.5kA、≥300ms， 15kA、≥ 2s 的模拟短路电流后，系统无损坏，恢复正常电流时，装置能正常工作。 6.1.6.3 导线电流耐受性能 对于采用感应取能供电方式的接触类导线温度采集单元， 应能承受不低于单导线或分裂导线子导线允 许电流范围内的电流波动而无损坏。
超声换能器驱动电路及回波接收电路的设计
! 超声测距原理
谐 振 频 率 高 于 0.123 的 声 波 被 称 为 超 声 波 $ 超 声 波 为 直 线 传 播 方 式 !频 率 越 高!绕 射 能 力 越 弱 !但 反 射 能 力 越强$ 利用超声波的这种性能就可制成超声传感器!或 称为超声换能器! 它是一种既可以把电能转化为声能% 又可以把声能转化为电能的器件或装置$ 换能器在电脉 冲激励下可将电能转换为机械能! 向外发送超声波(反 之!当 换能器 处在 接收状 态时!它可 将 声 能 &机 械 能’转 换为电能#
图 ! 超声测距原理图
最常用的超声测距方法是回声探测法# 其工作原理 是)使换 能器 向介质 发射 声脉 冲!声波 遇 到 被 测 物 体 &目 标’后 必有反 射回 来的声 波&回 波’作 用 于 换 能 器 上 # 若 已知介 质的 声速为 !!第一 个回 波到达 的时 刻与 发 射 脉 冲 时 刻 的 时 间 差 为 " ! 那 么 即 可 按 式 #$!" 40 计 算 换 能 器 与目标之间的距离!如图 ! 所示# 考虑到传感器的成本 与安装的方便性!采用收发兼用型超声波探头!即实际 距 离 %$& #
!电子技术应用 " !""# 年第 !! 期
万方数据
欢迎网上投稿 !!!"#$%&$%"’& !!!"($%&$%"’)*+’&
5!
自动化与仪器仪表
的影响" 因而在此代替功率晶体 管作功率放大器件&
!"! 变 压 器 的 设 计
脉冲变压器是超声换能器驱 动电路中最重要的器件" 它的用 途是升高脉冲电压信号" 并使功 率放大器的输出阻抗与换能器的 负载阻抗匹配& 一般脉冲变压器 以变压器的功率’ 原副边电压信 号的幅值确定变压器的尺寸和变 比 : 0; # 而 超 声 换 能 器 驱 动 用 变 压 器
04--输电线路舞动监测预警技术新进展
输电线路舞动监测预警技
术新进展
2019年11月1日
一
引言二
基于边缘计算的舞动监测技术三
智能舞动预警技术四结语汇
报提
纲
以智能化、信息化与网络化深度融合为基本特征的第四次工业革命，成为国际竞争的主要目标。
2
水平舞动幅值
舞动椭圆倾斜角
）、大振幅（可达10m以上）的振动现象。
Lift
Drag
Moment
灾害破坏情况严重
☐随着我国电网规模的发展和气候条件的变化。
舞动灾害影响范围、影响程度呈现扩大的趋势。
个案
群体
✓截至目前110kV 及以上架空输电线路超过去100万公里，已经成为世界最大电网。
✓长距离、大容量、高可靠性的是目前我国输电线路发展的主要特征。
一、引言-面临问题
输电线路呈现更加复杂的运动状态，防治难度大。
基于传统理论的防舞技术发展遇到瓶颈。
11根据国家大电网组织（CIGRE）的统计结果，防舞治理仍然是一个重要难题。
一、引言-面临问题。
基于等效电路模型的超声换能器智能优化设计方法与流程
基于等效电路模型的超声换能器智能优化设计方法与流程文章标题：基于等效电路模型的超声换能器智能优化设计方法与流程1. 引言超声换能器是一种将电能和声能相互转换的装置，广泛应用于医疗成像、清洗、焊接和测厚等领域。
在超声换能器的设计过程中，如何实现智能化的优化设计是当前研究的热点之一。
本文将基于等效电路模型，探讨超声换能器智能优化设计的方法与流程。
2. 等效电路模型等效电路模型是对实际物理系统的简化描述，能够较为准确地模拟其电特性。
在超声换能器的设计中，通过建立等效电路模型，能够更好地理解其工作原理和优化设计过程。
2.1 串联等效电路模型超声换能器在工作时，可以看作是一个串联等效电路，包括驱动电路、压电材料、声阻抗匹配层和换能器壳体等组成部分。
其中，压电材料是超声换能器的关键部件，通过施加电场来实现声波的发射和接收。
2.2 并联等效电路模型另超声换能器还可以用并联等效电路模型来描述，其中压电材料的等效电路模型和声阻抗匹配层的等效电路模型并联在一起。
通过建立并联等效电路模型，可以更好地优化声波的传输和接收效率。
3. 智能优化设计方法在基于等效电路模型的基础上，超声换能器的智能优化设计方法主要包括参数化建模、多目标优化和自动化设计三个方面。
3.1 参数化建模需要对超声换能器的各个组成部分进行参数化建模，包括压电材料的厚度、声阻抗匹配层的材料和形状等。
通过建立参数化模型，能够实现对超声换能器的灵活设计和优化。
3.2 多目标优化在参数化建模的基础上，可以采用多目标优化的方法，包括声波发射效率、接收灵敏度和频率响应等多个指标。
通过多目标优化，能够实现超声换能器性能的全面提升，而不是单一指标的优化。
3.3 自动化设计可以借助人工智能和优化算法，实现超声换能器的自动化设计。
通过自动化设计，能够大大缩短设计周期，提高设计效率，同时可以得到更加全面和深入的设计方案。
4. 流程总结基于等效电路模型的超声换能器智能优化设计方法包括串联等效电路模型和并联等效电路模型的建立，以及参数化建模、多目标优化和自动化设计三个方面。
超声换能器和超声波传播仿真软件PZFlex
超声换能器和超声波传播仿真软件PZFlexPZFlex软件简介PZFlex 是专为压电和超声应⽤⽽开发的全球领先的波传播软件包。
经过⼆⼗年的开发，我们完善了PZFlex 的功能，使得我们能够为换能器、超声成像和⽆损检测的设计开发提供完整的解决⽅案。
PZFlex 与声纳、医学成像和⽆损检测研究结构紧密合作，并获得⼤量的数据验证，它可以帮助你快速⽽经济地克服研发中遇到的技术难题。
PZFlex 的开发源⾄于美国政府的⼤规模超声、次声波仿真项⽬(Flex Code)，是为了应对全⾯禁⽌核试验条约的限制⽽开发的核爆计算机模拟代码。
PZFlex 采⽤了⼤量的先进理论、算法和并⾏技术，可⽤于求解数千万单元的模型。
在过去的10年⾥，医疗诊断超声波设备的辅助开发⼀直是PZFlex 的重点，在1999年，SPFlex 模块的开发成功更加促进了超声治疗⾏业的发展，PZFlex 实现了对穿透不同介质，例如：空⽓、⽔、弹性材料、⾮线性⽣物组织、复合材料和各向异性材料的超声波的精确建模。
现在的PZFlex展现给您的是更加全⾯、强⼤的功能，它也正被快速地拓展到更⼴泛的⾏业应⽤中，从换能器声头设计到各种超声应⽤。
PZFlex 采⽤基于有限元的时域显式积分⽅法，同时具备显式‐隐式求解器。
PZFlex 采⽤了最新的并⾏计算技术。
PZFlex 计算模型可以是2‐D 平⾯应变，2‐D 轴对称（柱坐标系下），或者3‐D 。
PZFlex 的材料模型可以是个各向同性弹性材料、各向异性弹性材料、压电材料、⾮线性材料、粘弹性材料、瑞利阻尼及⽜顿粘度模型。
在材料模型中纵向体积弹性模量和横向剪切阻尼也可以指定。
通常情况下，PZFlex 在普通PC 机上计算2‐D 模型（10000单元），⽤时不到⼀分钟时间，计算3‐D （数百万单元）也仅需⼏个⼩时。
PZFlex 采⽤了all ‐in ‐memory 算法，计算模型规模的限制仅仅取决于计算机内存的⼤⼩。
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河南科技·创新驱动HENANKEJI·CHUANGXINQUDONG 2016.11基于超声换能器的输电线路舞动监测系统董丽洁1魏建林1吕中宾1周祥2李予全1（1.国网河南省电力公司电力科学研究院，河南郑州450052；2.西安交通大学，陕西西安710049）摘要：舞动监测是深入开展舞动机理、模型分析和防舞设计的基础条件，舞动监测技术及相关设备已在输电线路获得广泛应用，但普遍采用的加速度传感器由于采用二次积分的计算方法，该领域的加速度测量及积分算法存在其固有缺陷，所获取的位移值误差较大；采用的基于视频监测和轨迹提取的舞动监测方法，虽然能有效监测被测点的绝对运动轨迹，但其基于可见光进行视频分析，因此需要较为理想的光学观测环境，无法在夜晚实施，同时还需要被测点与其背景存在较大的色斑差异。
因此，为了更加精确以及能在更宽松的环境下监测导线的舞动轨迹，选择超声换能器作为测量基础，论证超声换能器测量特定情况下导线舞动轨迹的可行性。
关键词：超声换能器；输电线路；舞动；监测中图分类号：TM726文献标识码：A文章编号：1003-5168（2016）11-0050-04Transmission Line Galloping Monitoring System Based onUltrasonic TransducerDong Lijie 1Wei Jianlin 1Lv Zhongbin 1Zhou Xiang 2Li Yuquan 1（1.Electric Power Research Institute of State Grid Henan Electric Power Company ，Zhengzhou Henan 450052；2.Xi ’an JiaotongUniversity ，Xi ’an Shaanxi 710049）Abstract:Galloping monitoring is the basic condition for the further development of galloping mechanism,model analysis and anti-galloping design,galloping monitoring technology and related equipment have been widely used in transmission line.But most acceleration transducers have adopted the computing method of quadratic integral whichhas inherent defect,the error value of the displacement is rather big.Galloping monitoring method based on video monitoring and trajectory extraction,can monitor the absolute movements of the observation point,but its video analy⁃sis based on visible light,so the ideal optical observation environment is needed,it can not be implemented at night.At the same time,the significantly differences should be exist between the observation point and the background.Therefore,in order to more accurately and can be in a more relaxed environment to monitor the galloping track,ultra⁃sonic transducers was chose as the basis of measurement,to demonstrate the feasibility of the galloping track of ultra⁃sonic transducer measurement under specific circumstances.Keywords:ultrasonic transducer ；power transmission line ；galloping ；monitoring 架空输电线路运行过程中，会因自然条件的作用而发生多种灾害事故，舞动就是其中危害较为严重的一种。
舞动是不均匀覆冰导线在风的作用下产生的一种低频率（0.1～3.0Hz ）、大振幅（为导线直径的5～300倍）的自激振动。
舞动发生时，全档架空输电线会产生竖直、水平和扭转3个方向的复杂耦合振动，由于风不断供给能量，导线舞动的振幅不断增长，直至由于阻尼的影响而趋于稳定。
舞动一旦形成，持续时间一般可达数小时至几十小时。
电网规模的快速发展和恶劣天气的频繁出现，致使输电线路发生舞动的频率和危害程度都呈现明显的增加趋势，轻则相间闪络、损坏地线和导线、金具及部件，重则线路跳闸停电、断线倒塔等，严重威胁到电网的安全稳定运行，造成重大经济损失［1，2］。
1输电线路舞动监测技术舞动监测技术从本质上来讲是一种轨迹跟踪技术，收稿日期：2016-10-09通信作者：董丽洁（1985-），女，硕士，工程师，研究方向：输电线路舞动研究。
50HENANKEJI·CHUANGXINQUDONG 2016.11用于捕捉被测点舞动时的运动轨迹，进而获得被测点及舞动线路的舞动特征，从而为舞动机理及防舞措施研究提供重要依据。
目前，舞动监测技术及相关设备已在输电线路获得广泛应用，虽然设备类型众多，但测量原理基本接近，主要包括3种：人工观测、基于视频监测和轨迹提取技术的舞动监测方法和基于加速度传感器的舞动监测方法［3，4］。
1.1人工观测在一些舞动监测系统还没有覆盖的地区，该区域输电线路的舞动监测主要靠电力公司工作人员手工实时进行，记录下当前输电线路的关键参数，比如温度、光照强度、导线承受压力、有无覆冰等。
舞动的人工观测方式可靠灵活，但由于依赖手工，其个体差异性较大且准确度较差，所记录的舞动数据难以应用到对精度有较高要求的深入研究中。
1.2基于视频监测和轨迹提取技术的舞动监测方法该技术包含单目、双目及多目等，其中单目监测技术结构简单、应用方便、测距最远，因此应用最为广泛。
单目测量系统由视频录制设备、角度及距离测量装置、轨迹提取软件组成，视频录制设备用于舞动过程的记录，为便于后期的数据处理，一般采用高清摄像机；角度及距离测量装置用于获取观测点到被测点的距离、角度等校准信息；轨迹提取软件用于分离舞动视频中的被测点运动轨迹，该原始轨迹是一种基于像素的相对值，结合被测点距离和角度等校准信息可计算出被测点的绝对运动轨迹。
在现场实施上，操作人员只需要使用视频采集装置、测距仪等简单设备即可完成监测。
与人工观测法相比，单目测量法可以获得更为精确的舞动幅值、频率等参数，而且能得到整档导线的舞动轨迹。
然而，单目测量法也存在一些不足，其基于可见光进行视频分析，因此需要较为理想的光学观测环境，无法在夜晚实施，并需要被测点与其背景存在较大的色斑差异。
因此，其观测位置和观测时间受到较大限制［5］。
1.3基于加速度传感技术的舞动监测该方法利用安装在被测点的加速度传感器获得被测点舞动时的加速度值，通过一定的算法进行二次积分，计算出被测点的舞动位移。
该方法可以全天候实施监测被测点的舞动轨迹，但由于采用了积分的计算方法，而且被测对象的舞动频率属于超低频（0.1～3.0Hz ）范围，该领域的加速度测量及积分算法存在其固有缺陷，所获取的位移值误差较大。
由于基于视频监测和轨迹提取技术的舞动监测方法，在野外、高湿、浓雾、沙尘等天气条件下，不仅对视频设备的可靠性、稳定性要求很高，而且拍摄的视频图像效果也会受到影响，在实际使用中受外界环境影响比较大；而采用加速度传感器监测导线舞动情况，虽可定量分析输电导线某一点上下振动和左右摆动的情况，但只能测出导线直线运动的振幅和频率，而对于复杂的圆周运动，则无法准确测量。
因此，为了更加精确地监测导线的舞动轨迹，本文选择超声换能器作为测量基础，论证超声换能器测量特定情况下导线舞动轨迹的可行性。
2超声换能器的基本原理2.1基本原理超声换能器是一种将电信号转化为机械波信号的传感器。
当其中一条线路在外力的作用下发生位移时，可利用超声换能器进行监测，从而判定线路是否发生舞动并得到输电线路的舞动位移信息。
基于超声换能器的输电线路舞动轨迹监测系统中，每一组测试系统包含3个超声换能器，超声换能器1安装在输电线路导线的子间隔棒上，超声换能器2和超声换能器3分别固定在待测线路的下方。
超声换能器的安装示意图如图1和图2所示。
子导线子导线子导线子导线间隔棒超声换能器1超声换能器3超声换能器2图1超声换能器在导线上安装示意图测点1测点2超声换能器1图2超声换能器在档距上安装示意图当安装在输电线路子间隔棒上的超声换能器1工作时，其在t 0时刻发出的机械波分别在t 1时刻和t 2时刻被超声换能器2和超声换能器3接收到。
此时，超声换能器1与超声换能器2之间的距离l 2及超声换能器1与超声换能器3之间的距离l 3可分别表示如下：l 2=v （t 1-t 0）（1）l 3=v （t 2-t 0）（2）式（1）（2）中，v 为声波传递的速度。
分别考虑风速及温度对声波传递速度的影响后，即可得到该时刻超声换51河南科技·创新驱动HENANKEJI·CHUANGXINQUDONG 2016.11能器1与超声换能器2和超声换能器3之间的距离l 2与l 3。
在已经测得超声换能器2及超声换能器3之间距离l 1的情况下，此时刻输电线路及超声换能器1的位置（X ，Y ）可表示如下：P =(l 1+l 2+l 3)/2（3）S =P (P -l 1)(P -l 2)(P -l 3)（4）Y =2S /l 1（5）X =l 22-Y 2-l 12（6）式（3）～（6）中，S 为超声换能器1、2及3围成的三角形的面积，p 为海伦公式计算三角形面积的中间变量。
在利用式（3）～（6）获得某一时刻的室外观测档线路的舞动状态后，令超声换能器1分时工作，特定时间间隔后再次发射机械波，即可获得输电线路的一系列离散舞动位移坐标（X ，Y ）。