海底光电复合缆低阻故障点定位方法

海底光电复合缆低阻故障点定位是实现长期、实时、原位观测海洋的海底观测网的关键基础,然而海洋环境的复杂性增加了海底光电复合缆低阻故障点定位的难度,如何快速而有效地定位低阻故障点,对于降低海底光电复合缆维护成本与提高海底观测网输电的可靠性至关重要。该文通过仿真软件PSCAD/EMTDC建立海底观测网单极直流输电模型,利用该模型模拟海缆发生低阻故障时产生的暂态电流定位故障点。首先,采用离散小波变换模极大值提取暂态电流的幅值突变信息,然后通过暂态电流的主频分量计算暂态电流的传播速度,最后由暂态电流的幅值突变信息与传播速度计算出海缆的故障距离。实验结果表明,利用暂态电流可快速、有效定位海缆低阻故障点,在海底光电复合缆故障距离≤20 km的故障点定位误差均小于150 m。可为近岸海底光电复合缆的低阻故障点定位提供一种有效方法。

收放式光电复合缆集成检测装置创新设计

光电复合缆是将光单元复合于低压电力电缆内,同时具有电力传输和光通信传输能力,收放式光电复合缆能在一定的工作负载下进行拖曳、系留及野外应急等收放操作。为了保障收放式光电复合缆工作准确和安全可靠,往往需要测量线缆张力、位移及速度等过程参数。基于TRIZ理论,进行了一种收放式光电复合缆多功能集成检测装置的创新设计,它是在三滑轮式张力传感器上集成了霍尔式增量型旋转编码器,可同时实现光电复合缆收放张力、位移及速度等的自动在线测量和监测。

高海拔地区光缆及光电复合缆的施工

高海拔宇宙线观测站位于稻城海子山,高寒缺氧、地质地貌复杂,探测器所用光缆和光电复合缆均为非标定制产品,施工难度大,科研技术标准高,为解决长途运输、高寒气候和施工对其的影响,通过研制成束线缆辅助放线装置,采取严把线缆入场检测、施工、竣工验收等技术措施,确保光缆和光电复合缆的施工质量。

光电复合海缆中光纤与导体温度关系的有限元分析方法

根据光电复合海缆中的光纤温度计算导体温度是进行导体温度监测和载流量计算的关键。本文利用有限元法建立了110 kV光电复合海缆的有限元模型,根据IEC 60287标准计算出热载荷,分析了负荷电流、环境温度、土壤与海水的表面传热系数等因素对海缆本体及周围温度分布的影响,建立了海缆导体温度、光纤温度和环境温度的关系式。结果表明,导体温度与光纤温度呈线性关系,光纤温度每升高1℃,导体温度升高1.3℃;相同光纤温度下,环境温度每升高1℃,导体温度下降0.3℃;海缆发热主要耗散于周围1.6m以内的土壤中,土壤与海水表面传热系数对结果的影响可以忽略。根据光纤温度和海水温度,可计算出导体温度,作为海缆导体温度监测和载流量计算的理论依据。

光电复合海缆有限元建模与仿真

海底电缆中的钢丝铠装层结构复杂,呈多变的空间形状,建立精确的铠装层模型对研究光电复合海底电缆力学性能至关重要,而目前仍存在应力、应变、位移等性能不清等诸多难题。为解决上述问题,首次提出了电缆铠装层的精确建模方法与ANSYS有限元分析软件相结合,对光电复合海底电缆进行了整体建模,并构建了一种典型的单内铠光电复合海底电缆,采用拉伸试验仿真与实物测试结果比较,证明了铠装层建模方法的可行性与准确性,为降低实际试验所需的高昂物力提供了一种有效解决方法。

纳米TiO_2粉体的固定及其对甲醇的光电复合氧化

TiCl4为原料采用常压沸腾回流工艺合成的纳米TiO2 粉体 ,经超声分散成溶胶后 ,用浸渍提拉的方法将TiO2 固定在导电玻璃上制成多孔纳米薄膜光电复合催化剂 ,并就该催化剂对甲醇的光电复合催化氧化性能进行了研究。结果表明 :在碱性环境中氧化甲醇比在酸性环境中有利的多 ,这可能是OH-和TiO2 纳米多孔膜电极上的吸附有关。在酸性和中性条件的溶胶涂膜制备的TiO2 薄膜电极有高的光电氧化活性 ;而在强碱溶胶中涂膜的电极没有光电催化性能。

利用光纤应变判断光电复合海缆锚害程度的有限元分析法

锚害占海缆机械故障的80%以上,不同程度的锚害会导致海缆发生漏电、接地、短路和断缆事故,及时发现锚害并判断锚害程度十分重要。本文提出了利用光电复合海缆中光纤的应变判断海缆锚害程度的有限元分析法。建立了110k V光电复合海缆的有限元模型,对海缆锚害过程进行了仿真和分析,建立了海缆锚害过程中铠装层应力和光纤应变的分段时间函数,对锚害程度进行了分级,并用海缆模型试验验证了仿真结果。结果表明,海缆锚害程度的加剧导致光纤应变的增加,海缆锚害过程可用5个分段函数表示,锚害程度可分为三级,分别对应0.12%、0.35%和1.1%的光纤应变,可利用分布式光纤传感技术测量的光纤应变判断海缆的锚害程度。

星载光电复合轴跟踪控制技术研究

将两轴光电跟踪仪搭载于卫星平台对空间运动目标进行持续跟踪监视正在成为一个研究热点,目前这类系统有天基空间目标监视系统(SBSS)、空间跟踪与监视系统(STSS)和持续跟踪与监视系统(PTSS)。为了解决天基目标监视中星载动基座情况下的光轴稳定跟踪控制技术,首先简化了星载光电跟踪控制系统的物理模型,然后求解了太阳同步轨道附近两卫星的相对运动角速度和角加速度大小,接着分析了基于光电复合轴方式的主动稳定跟踪控制方案和原理,最后建立了单轴系的星载光电复合轴跟踪控制系统仿真模型,计算结果为:对相对机动范围内(37.68(°)/s、47.33(°)/s2)的空间目标和相对低匀速范围内(0.1(°)/s)的空间卫星的稳定跟踪精度为2.5″。

海底观测网光电复合缆开路故障识别及区间定位方法

针对海底观测网络海底光电复合缆出现开路故障的问题,提出了采用平均测量残差值的方法识别开路故障。根据实时的网络拓扑结构与电流方向,建立有向图的邻接矩阵,将网络结构分成三种不同的区域。计算故障时刻前后的接驳盒电压变化差,利用差值进行开路故障的区域定位,针对耦合区域,提出了假设检验的方法进行开路故障海缆的区间定位。建立了海底观测网供电网络模型,进行了开路故障仿真分析,结果验证了该开路故障识别和定位方法的实用性和有效性。

基于光电复合传感器的重金属检测算法的研究

基于光寻址电位传感器(Light Addressable Potentiometric Sensor,LAPS)和微电极阵列传感器(Microelectrode Array Sensor,MEA)的复合传感器件,作为无线传感器网络的敏感元件,已应用于水环境痕量重金属的检测中。本文基于该光电复合传感器,分别对LAPS及MEA的测量曲线进行特征提取。首先,针对有限脉冲响应(Finite Impulse Response,FIR)滤波器进行数字滤波后的LAPS I-V扫描曲线,采用线性区识别和求解导数极大值点的算法,得到其线性区的特征值。其次,针对MEA的测量数据,设计了求解金属溶出峰峰高及峰位置的局部极大值法,并与切线识别法进行比较。最后,采用多元线性回归模型对复合传感器的特性进行仿真,将LAPS测得的pH值与MEA的溶出峰峰高进行校准,得到令人满意的效果。

光电复合技术在我国110kV海底电缆中的首次应用

通过对我国首条110kV光电复合海底电缆应用情况的介绍,阐述了高电压等级光电复合海缆的关键技术和发展状况。着重论述国产化高电压等级光电复合海底电缆的结构和光电复合方式,分析其在深海抗侧压、防渗水等方面的研制工艺,比较了海底光纤和常规光纤在"余长"控制技术上的差异。展望了光电复合技术在电力系统通信领域发展趋势及应用前景,归纳总结光电复合技术在智能电网通信技术支撑体系中的重要作用。

基于光电复合传感器的重金属监测系统嵌入式软件设计

针对水环境重金属监测仪器,设计了一种智能化嵌入式软件。该仪器采用光电复合传感器芯片,包括微阵列电化学传感器和光电位寻址传感器。仪器设计了可靠稳定的通信机制与上位机进行人机交互,仪器具有智能化自检功能,能够及时反馈传感器的故障信息。在检测过程中具有自动量程功能,能够最大发挥硬件优势,同时具有误差补偿和电路异常的检测机制。仪器具有高稳定性、自动化检测的特点,并完成了在野外无人值守条件下的检测任务。

针对可见光、红外、激光的光电复合隐身涂料实现方法研究

简述了可见光、激光、红外隐身涂料各自的作用机理,分析了欲制成光电复合隐身涂料所必须处理好的三者之间存在的矛盾点。从材料学角度详细讨论了如何消除矛盾点解决涂料兼容性的问题并分别提出了可见光与红外、红外与激光及三者间构成光电复合隐身涂料的实现方法。重点研究了低发射率颜料、相变微胶囊及半导体掺杂技术在涂料复合中的应用。具有良好效果及广阔发展前景。最后介绍了国外光电复合隐身涂料的最新进展情况。

结构强度在线分析的光电复合法

本文将电测方法与光弹性方法结合在一起,导出了应用读数应变εd就可以获取准静态情况下结构的载荷P、危险截面位置和最大应力峰值σ_(max)(X_0Y_0Z_0)的理论计算方法,从而为结构的在线强度评价提供一种实验分析方法。文中导出的εd-t,P-t,κ_σ-t及σ-t诸曲线谱的相关性理论,不仅揭示了εd与未知载荷P,无量纲应力系数κ_σ及应力σ之间的关系,更重要的是这种分析思想与计算机技术结合在一起,可以达到设备强度自动报警的作用。作为一个实例,作者应用本理论成功地解决了某钢厂热轧线上一个粗轧机机架在线的应力强度评价难题。

XLPE光电复合海底电缆故障类型诊断方法

以某海峡铺设的110kV XLPE(交联聚乙烯)光电复合海底电缆的故障类型检测为目标,提出了一种利用海缆中复合的光纤检测其故障类型的方法。该方法首先使用IEC标准、PSCAD(电力系统计算机辅助设计)软件和ANSYS有限元仿真软件对不同故障时海缆温度进行计算及仿真;然后在不同故障情况下从这类海缆的温度数据中提取出光纤温度数据,分析不同故障时光纤温度变化情况,推导出光纤温度变化与海缆故障类型的关系;最后分析故障点位置不同对光纤温度变化的影响。分析结果表明,该方法可以成功检测出海缆故障类型,对海缆的故障检测具有重要参考价值。

光电复合缆供电的深海2米岩芯钻机的研制

深海浅地层岩芯取样钻机是进行深海底地质调查、深海底矿产资源勘探不可缺少的重大技术装备[1]。我国第一台深海浅地层岩芯取样钻机于2003年研制成功并连续多年成功应用。但该型深海钻机由蓄电池组供电,受电池本身性能的影响,存在一些使用限制。本次研发的深海2米岩芯取样钻机采用铠装光电复合缆向海底进行大功率长距离输电和光纤通信,并在我国大洋调查中首次应用。本文介绍了钻机的基本结构与功能、主要技术指标和技术难点、工作原理与步骤、海上试验情况等。光缆钻机的研制成功解决了铠装光电复合缆高压大功率供电、高速数据通讯、多重安全保护系统等关键技术问题。

光电复合隐身涂料的实现方法研究

本文简述了可见光、激光、红外隐身涂料的作用机理,并从材料学角度详细讨论了如何使三者相互兼容构成光电复合隐身涂料的问题．最后介绍了国外光电隐身复合涂料的最新进展情况．

基于光电复合缆的深海摄像系统技术方案探讨与开发

结合"海洋六号"船的工作环境和深海摄像的技术需求,研制了一套基于光电复合缆的深海摄像系统;从下潜深度与防水耐压处理、缆端接口设计、光纤通讯设计、摄像与照明部件的选型、拖体姿态检测与平衡调整、拖体水下定位、电源系统设计、人机界面与数据处理等8个方面分析和描述了深海摄像系统的技术方案探讨与系统开发过程;海上试验结果表明,基于光电复合缆的深海摄像系统水下工作时间不受限制,视频图像与控制命令同时传输互不干扰,数据传输量大,图像清晰度高且传输延时小,满足了我国海洋地质调查和大洋科考的实际需求。

一种新型光电复合缆在接入网中的应用

由于光电复合缆具有宽带、高可靠性数据传输、价格低、连接方便等特点,非常适合作为传输媒质来组建接入网,并且采用光电复合缆的接入网可实现电话、数据、电视、电力四网融合。为此,叙述了一种新型光电复合缆的结构和特点,简要介绍了四网融合方案采用的以太网无源光网络接入技术,展望了光电复合缆的应用前景。

国产光电复合染色成像技术在结肠小于2 cm息肉样病变诊断中的临床应用

目的探讨国产光电复合染色成像技术(VIST)对临床结肠镜检查中最为常见的直径小于2 cm息肉样病变的诊断价值。方法选取2018年7月20日至2019年1月20日解放军总医院第八医学中心消化内科接受电子结肠镜检查的100例患者为VIST观察组,內镜白光发现直径小于2 cm息肉病变样时采用VIST进行观察,并根据VIST观察提示可疑部位靶向活检。另选取同时期接受电子结肠镜检查的100例患者为普通白光组,使用无VIST功能內镜检查,白光发现直径小于2 cm息肉样病变,跟据白光下观察提示可疑部位进行活检。对两组的诊断结果进行比较。结果VIST检查组內镜与病理诊断总符合率为88.8%,而內镜白光检查组內镜与病理诊断总符合率为67.1%。VIST检查组在针对管状腺瘤、绒毛状腺瘤及上皮内瘤变和早期癌等的病理诊断符合率显著高于白光检查组(P<0.05)。结论采用VIST技术可有效提高內镜下对直径小于2 cm息肉样病变的诊断准确性,有助于提高早期结肠癌的发现率。