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求解多层媒质中点源电场问题的复镜像法 被引量:26
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作者 袁建生 李中新 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期51-53,共3页
求解点源与半无限大均匀媒质的电场问题可利用经典镜像法。若媒质分层均匀,则经典镜像法需要无穷多个镜像来模拟这种电场问题,这给分析计算带来一定的困难。本文所介绍的复镜像法是采用任意函数的有限项指数级数Prony展开来定义... 求解点源与半无限大均匀媒质的电场问题可利用经典镜像法。若媒质分层均匀,则经典镜像法需要无穷多个镜像来模拟这种电场问题,这给分析计算带来一定的困难。本文所介绍的复镜像法是采用任意函数的有限项指数级数Prony展开来定义镜像的大小和位置,而替代经典镜像法中采用无限项Tailor级数展开方法。仅利用几个复镜像便可以得到高精度的计算结果。对于一般的2层媒质问题,利用8个复镜像可以达到1千个经典镜像的计算精度。 展开更多
关键词 复镜像法 恒定电流场 多层媒质 电场
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水平层状土壤接地问题的理论推导与数值分析 被引量:32
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作者 潘卓洪 张露 +2 位作者 谭波 鲁海亮 文习山 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期860-866,共7页
水平层状结构土壤格林函数的理论推导过程复杂且数值求解步骤繁琐。为降低理论难度和提高算法可靠性,把水平多层土壤接地问题等价为首层电阻率为无穷大的全空间层状土壤的情况,并根据分离变量法和全空间层状土壤的边界条件给出全空间任... 水平层状结构土壤格林函数的理论推导过程复杂且数值求解步骤繁琐。为降低理论难度和提高算法可靠性,把水平多层土壤接地问题等价为首层电阻率为无穷大的全空间层状土壤的情况,并根据分离变量法和全空间层状土壤的边界条件给出全空间任意层格林函数的通用理论表达式。通过对格林函数数值特性的分析提出了格林函数系数的智能采样方法,讨论了格林函数的数值求解方案。通过与接地标准软件CDEGS的对比算例表明该方法的正确性。算例表明,变电站的接地电阻与深度在地网对角线长度范围内的土壤存在较明显的关系,且高阻层较低阻层更能够屏蔽深层土壤。最后推导了垂直多层土壤格林函数的表达式,拓展了该方法的应用范围。 展开更多
关键词 水平多层土壤 垂直多层土壤 格林函数 分离变量法 复镜象法 数值计算 接地
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基于深层大地电阻率的直流偏磁电流特征分析 被引量:26
3
作者 王晓希 阮羚 +3 位作者 文习山 全江涛 潘卓洪 鲁海亮 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1536-1543,共8页
直流输电的入地电流在大地中分布会造成变压器直流偏磁和埋地金属管道腐蚀问题,从而对电网设备和直流极附近环境产生影响。基于复镜像法提出直流输电入地电流在多层水平大地中的分布模型,利用该模型计算了直流电流在大地中的分布规律,... 直流输电的入地电流在大地中分布会造成变压器直流偏磁和埋地金属管道腐蚀问题,从而对电网设备和直流极附近环境产生影响。基于复镜像法提出直流输电入地电流在多层水平大地中的分布模型,利用该模型计算了直流电流在大地中的分布规律,并通过与CDEGS仿真结果对比验证了模型的正确性。结果表明:中国不同地区浅层5 km范围内大地中分布的直流电流总量不超过总入地电流的40%;直流输电输送距离在数百km以上时,会有超过50%的入地直流电流进入100 km深层的大地;并从理论上证明了直流输电的入地电流倾向于在大地深处分布的现象。实测的湖北、青海、浙江和广东四省区大地电阻率数据表明,湖北大地电阻率总体较低,其余地区均存在地下高阻层。运用等效直流偏磁电流的概念分析湖北、浙江和广东三省区的直流偏磁风险,表明地下存在高阻层的地区风险较高。综上所述,只有考虑了深层大地电阻率分布,才能正确计算交流电网的直流电流分布,深层大地存在高电阻率的区域是导致变压器直流偏磁的主要原因。 展开更多
关键词 多层水平大地 高压直流输电 直流电流分布 直流偏磁 复镜像法 风险分析 大地电阻率
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用于土壤分层电阻率模型反演的人工蜂群结合混沌搜索算子及混沌算法 被引量:14
4
作者 阮羚 徐碧川 +3 位作者 全江涛 鲁海亮 童歆 潘卓洪 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期42-48,共7页
土壤结构参数的测量与反演是接地设计中的重要环节。为此基于求解土壤分层模型电位分布的高阶复镜像法以及土壤模型结构反演的原理,开发了基于直接搜索法的土壤分层结构反演算法。进而在人工蜂群算法的基础上,加入混沌搜索算子和混沌池... 土壤结构参数的测量与反演是接地设计中的重要环节。为此基于求解土壤分层模型电位分布的高阶复镜像法以及土壤模型结构反演的原理,开发了基于直接搜索法的土壤分层结构反演算法。进而在人工蜂群算法的基础上,加入混沌搜索算子和混沌池,提出了1种用于土壤分层结构反演的混沌池人工蜂群算法,增强了反演算法的局部搜索能力和全局搜索能力。计算表明,较用于反演土壤分层结构的遗传算法,提出的算法拥有更小的反演误差,最大可以将反演的均方根误差缩小到遗传算法的1/10。通过对比几种基于直接搜索的算法,证明了该算法在收敛速度以及寻优能力上的优势,比遗传算法更加适合作为土壤结构反演的算法。 展开更多
关键词 土壤参数反演 复镜像法 混沌搜索算子 全局搜索 混沌池 人工蜂群算法
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垂直多层土壤的格林函数 被引量:12
5
作者 潘卓洪 张露 +1 位作者 谭波 文习山 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第25期150-156,共7页
为解决垂直多层土壤格林函数理论推导复杂和数值求解方法繁琐的问题,提出了符号方程理论推导方法和自适应高精度复镜像数值求解的方案。符号方程法借助镜像变换和分离变量法实现了机械化推导,可以求得格林函数通用的封闭表达式。自适应... 为解决垂直多层土壤格林函数理论推导复杂和数值求解方法繁琐的问题,提出了符号方程理论推导方法和自适应高精度复镜像数值求解的方案。符号方程法借助镜像变换和分离变量法实现了机械化推导,可以求得格林函数通用的封闭表达式。自适应高精度复镜像法先使用二次采样方法对格林函数的封闭表达式进行智能采样,然后运用矩阵束法直接对离散化的格林函数系数进行复镜像拟合,能够显著提高计算的效率和精度,弥补了传统Prony法和广义函数束法在数值稳定性和精度方面的不足。经由算例对比,该方法准确有效,可以应用于垂直或水平多层土壤接地问题的计算。 展开更多
关键词 垂直多层土壤 格林函数 矩阵束法 复镜像法 接地
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海上风电机组利用导管架结构作为自然接地体可行性研究 被引量:10
6
作者 李炬添 张曾 +4 位作者 方超颖 文习山 王羽 刘文博 周姣 《电瓷避雷器》 CAS 北大核心 2015年第6期148-153,共6页
在能源危机的背景下,海上风电已经成为新能源研究的热点,我国海上风电的发展才刚刚起步。海上风力发电机组接地网结构、所处环境等和陆上风力发电机组均有显著差异,为了研究海上风电机组组的接地问题,利用CDEGS软件建立了利用导管架基... 在能源危机的背景下,海上风电已经成为新能源研究的热点,我国海上风电的发展才刚刚起步。海上风力发电机组接地网结构、所处环境等和陆上风力发电机组均有显著差异,为了研究海上风电机组组的接地问题,利用CDEGS软件建立了利用导管架基础作为海上风电机组组自然接地体的仿真模型。首先将模型的每一个导体进行分段,再通过复镜像法求解每一段导体的格林函数,最后通过叠加定理求解出模型的接地阻抗。此外,还计算比较了海水的水深,海水的电阻率和海床的电阻率等因素对于接地阻抗大小的影响程度,表明,利用导管架结构作为自然接地体,能够保证海上风力发电机组的接地安全,为海上风电机组组接地设计提供了参考。 展开更多
关键词 海上风机 导管架结构 复镜像法 接地阻抗
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复镜像法中的一种自适应采样方法 被引量:6
7
作者 张波 崔翔 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2002年第4期1-4,共4页
为了分析土壤的结构从而进一步分析变电站接地网的性能,使用复镜像法逼近多层土壤中的格林函数,提出了一种采样的自适应选取方法。该方法使采样步长和采样点数根据土壤的层数和各层土壤的厚度自动调整,有利于计算机编程。在逼近过程中,... 为了分析土壤的结构从而进一步分析变电站接地网的性能,使用复镜像法逼近多层土壤中的格林函数,提出了一种采样的自适应选取方法。该方法使采样步长和采样点数根据土壤的层数和各层土壤的厚度自动调整,有利于计算机编程。在逼近过程中,使用了Prony法。比较了逼近后获得的函数与原函数,逼近效果非常好。使用该方法,由一组土壤视电阻率值反演得到了一个6层土壤结构。 展开更多
关键词 复镜像法 自适应采样方法 电力系统 接地网 计算机
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多层水平分层土壤电阻率模型 被引量:7
8
作者 周晓虎 周秧 《现代电力》 2007年第2期48-51,共4页
确定大地模型和土壤参数是大型地网接地计算的首要工作,为了使模型能够较好地反映实际大地土壤特性,应该利用多层模型代替以往的两层或三层模型。基于等距四极法测得的土壤视在电阻率建立了反演多层水平分层土壤电阻率模型。土壤视在电... 确定大地模型和土壤参数是大型地网接地计算的首要工作,为了使模型能够较好地反映实际大地土壤特性,应该利用多层模型代替以往的两层或三层模型。基于等距四极法测得的土壤视在电阻率建立了反演多层水平分层土壤电阻率模型。土壤视在电阻率计算值由复镜像法进行逼近,复镜像法的采用大大加快了程序计算速度并且提高了计算精度。由最小二乘法建立目标函数,通过条件转换将约束非线性问题转化为非约束问题,使用拟牛顿DFP算法对目标函数进行优化。根据实际使用经验与土壤视在电阻率特性的表现,确定了一种由计算机自动选择初始值的有效方法,使程序可以很快获得收敛解。并将分析结果与国际著名接地计算软件CDEGS的计算结果进行比较,充分验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 接地网 复镜像 多层土壤 电阻率 Wenner法
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球形分层大地格林函数的理论推导和数值计算
9
作者 潘卓洪 王岩 +4 位作者 高磊 王浩丞 肖振民 刘子暄 李慧奇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期1237-1246,I0033,共11页
目前球形分层大地格林函数在理论推导和数值计算方面还存在着较大的困难。首先,通过球形分层电磁理论推导无穷勒让德级数形式的格林函数,并提出勒让德级数权重函数的递推算法。在此基础上,提出求解球形分层格林函数的复镜像方法,将格林... 目前球形分层大地格林函数在理论推导和数值计算方面还存在着较大的困难。首先,通过球形分层电磁理论推导无穷勒让德级数形式的格林函数,并提出勒让德级数权重函数的递推算法。在此基础上,提出求解球形分层格林函数的复镜像方法,将格林函数的无穷级数求和转化为复镜像位函数的叠加,并推导算法的误差上限计算公式,通过算例验证方法的准确性。针对地球尺度级别球形分层格林函数的数值奇异问题和极缓慢收敛特性,提出基于多精度算法的解决方案,进一步证明复镜像法在计算速度和精度上的优势。所提方法能够解决球形分层格林函数的理论和计算难题,为求解地球尺度级别球形分层格林函数提供有效解决方案。 展开更多
关键词 球形分层大地 格林函数 复镜像法 多精度算法 误差上限计算公式
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复镜像法分析探地雷达天线阻抗特性 被引量:3
10
作者 李太全 田茂 徐继生 《电波科学学报》 EI CSCD 2003年第4期423-427,共5页
为保证探地雷达天线与发射系统的良好匹配,文中采用复镜像法分析了贴地偶极天线阻抗在加载和未加载的情况下,天线阻抗随频率和地下煤质参数的变化特性。发现在300MHz到600MHz的高频情况下,天线的输入阻抗随着地下煤质的介电常数(ε_r=2... 为保证探地雷达天线与发射系统的良好匹配,文中采用复镜像法分析了贴地偶极天线阻抗在加载和未加载的情况下,天线阻抗随频率和地下煤质参数的变化特性。发现在300MHz到600MHz的高频情况下,天线的输入阻抗随着地下煤质的介电常数(ε_r=2~10)的变化较大,随媒质电导率(σ=0.0001~0.05S/m)的变化较小;在采用分布加载之后,天线的输入阻抗随着地下媒质介电常数的变化量与未加载时基本相同,但天线的频带却得到较大地加宽。 展开更多
关键词 复镜像法 探地雷达天线 阻抗特性 介电常数 输入阻抗 地下媒质
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分层土壤中接地网参数的数值计算 被引量:5
11
作者 周秧 李勐 +2 位作者 索春梅 周晓虎 王文德 《东北电力大学学报》 2006年第4期32-35,共4页
为了更精确地计算接地网的接地参数,需要采用水平多层土壤模型。运用复镜像法求得水平分层土壤中点电流源的格林函数的数值解,然后泳边界元法计算了不同土壤模型中的接地参数,与国外学者的计算结果进行了比较,结果较为吻合。
关键词 接地网 复镜像 多层土壤 接地电阻
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考虑衬底涡旋电流的CMOS射频电路电感元件的快速提取算法及实现
12
作者 高巍 潘桃 +2 位作者 刘佳扬 叶佐昌 余志平 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1361-1366,共6页
本文描述了一个采用复镜像方法来解析计算CMOS射频电路中衬底涡旋电流对螺旋电感元件的影响.其基本思路是将衬底里分布着的涡旋电流等效为电感金属绕组的一个镜像,但是这个镜像所处的位置是一个复数.通过把计算出的部分电感和部分电容... 本文描述了一个采用复镜像方法来解析计算CMOS射频电路中衬底涡旋电流对螺旋电感元件的影响.其基本思路是将衬底里分布着的涡旋电流等效为电感金属绕组的一个镜像,但是这个镜像所处的位置是一个复数.通过把计算出的部分电感和部分电容矩阵组装成一个PEEC(部分元件等效电路)的办法,能够进一步算出螺旋电感的交流小信号参数.基于该算法实现的程序(称为SCAPE)的正确性已经通过大量的例子测试,并跟一些广泛使用的软件(如UC Berkeley的ASITIC和Agilent的ADS M om entum)进行了比较,结果证明了SCAPE具有精度高、运算速度快的优势. 展开更多
关键词 射频集成电路 螺旋电感 涡旋电流 复镜像法 电磁场解法器
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大地分层结构条件下架空线路系统导线—地回路阻抗的计算分析 被引量:4
13
作者 朱军 吴广宁 +3 位作者 龚宏奎 吴静文 张龙伟 曹晓斌 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期29-34,41,共7页
架空线路系统导线—地回路阻抗是输电线路过电压防护和电磁兼容研究的重要参数。笔者将大地视为水平分层结构,运用复数镜像法,给出了大地水平分层时架空线路系统导线—地回路阻抗的计算方法,验证了该计算方法的正确性;结合中国特高压输... 架空线路系统导线—地回路阻抗是输电线路过电压防护和电磁兼容研究的重要参数。笔者将大地视为水平分层结构,运用复数镜像法,给出了大地水平分层时架空线路系统导线—地回路阻抗的计算方法,验证了该计算方法的正确性;结合中国特高压输电线路实例,计算分析了大地分层结构条件下架空线路系统导线—地回路阻抗的变化规律。结果表明:文中方法克服了Carson公式计算结果频率性能较差的缺点,具有更高的计算准确度;架空线路导线—地回路阻抗随频率和第1层土壤厚度的增加而增大且有饱和趋势,第1层土壤的电阻率对导线—地回路阻抗有明显影响。 展开更多
关键词 大地分层结构 复数镜像法 导线一地回路 阻抗 频率 土壤电阻率 土层厚度
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平面分层介质结构的空间域格林函数近似解 被引量:1
14
作者 李江 傅君眉 《微波学报》 CSCD 北大核心 1999年第3期221-226,220,共7页
本文详细描述了用离散复镜像法求解平面分层介质结构的空间域格林函数的过程,指出传统离散复镜像法中存在的不足之处。给出了采用现代谱估计技术中的矩阵束法代替Prony 法,并通过改变Som m erfeld 积分路径,进行多级... 本文详细描述了用离散复镜像法求解平面分层介质结构的空间域格林函数的过程,指出传统离散复镜像法中存在的不足之处。给出了采用现代谱估计技术中的矩阵束法代替Prony 法,并通过改变Som m erfeld 积分路径,进行多级近似的改进方法。该方法避免了预先研究谱域格林函数的性态和繁琐的提取极点的过程,提高了计算效率和稳定性。 展开更多
关键词 格林函数 微波技术 复镜像法 平面分层结构 计算
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海上风电机组不同基础自然接地体的比较研究 被引量:2
15
作者 方超颖 文习山 +5 位作者 王羽 陈子涵 陈文广 徐碧川 陈艺博 肖国洲 《水电能源科学》 北大核心 2016年第2期208-211,198,共5页
海上风力发电机组接地网结构、所处环境等与陆上风力发电机组有显著差异。为研究海上风电机组基础作为自然接地体的问题,分别建立了单桩基础、单柱三钢桩基础、高桩承台基础和导管架基础4种地网形式的计算模型,将模型的每一个导体进行分... 海上风力发电机组接地网结构、所处环境等与陆上风力发电机组有显著差异。为研究海上风电机组基础作为自然接地体的问题,分别建立了单桩基础、单柱三钢桩基础、高桩承台基础和导管架基础4种地网形式的计算模型,将模型的每一个导体进行分段,再通过复镜像法求解每一段导体的格林函数,最后通过叠加定理求解基础的接地阻抗,并综合分析了典型水位变化对接地阻抗的影响。结果表明,利用海上风力发电机基础作为自然接地体能够满足电气工程生产和安全的需要,可为海上风电机组接地设计提供参考。 展开更多
关键词 海上风电机组 接地网 基础 复镜像法 水位
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利用架空线测量接地阻抗时的互感问题分析 被引量:1
16
作者 何智强 张宣 +2 位作者 严雅琳 潘卓洪 胡晓晖 《电瓷避雷器》 CAS 北大核心 2022年第3期116-122,共7页
大型接地装置利用架空线测量接地阻抗时存在难以准确评估线路互感的问题。针对这一问题,首先从理论上推导了接地测量时任意线路互感理论模型,并基于Heppe互感计算公式和复镜像法提出了线路互感模型的数值计算方案。其次,运用某500 kV电... 大型接地装置利用架空线测量接地阻抗时存在难以准确评估线路互感的问题。针对这一问题,首先从理论上推导了接地测量时任意线路互感理论模型,并基于Heppe互感计算公式和复镜像法提出了线路互感模型的数值计算方案。其次,运用某500 kV电站的实测案例实现了论文方法的应用,并与另外3种不同穿透深度近似公式的结果做对比。结果表明,由于大地损耗会令线路互感角度小于90°,故使用线路进行接地测量时必须注意。本研究方法是严格的基准方法,其他方法中仅有Deri穿透深度公式可用于架空线测量接地阻抗时的互感分析,两者在工程案例上的计算结果偏差约为3%。本研究方法有助于从根本上去除接地测量中引线互感因素带来的误差,为准确的接地阻抗校准提供了有效的参考。 展开更多
关键词 互感 接地系统 接地测量 复镜像法 接地阻抗
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大型接地系统接地阻抗测量的引线互感分析 被引量:2
17
作者 张宣 潘卓洪 +2 位作者 何智强 任章鳌 李欣 《湖南电力》 2021年第2期9-14,共6页
接地测量引线存在互感,严重影响大型接地系统接地阻抗测量结果的准确性。首先推导了任意布线形式接地测量的互感理论模型,并基于引线互感修正项的复镜像拟合实现了模型求解。与更正的穿透深度公式的对比结果表明,复镜像法求解互感的精... 接地测量引线存在互感,严重影响大型接地系统接地阻抗测量结果的准确性。首先推导了任意布线形式接地测量的互感理论模型,并基于引线互感修正项的复镜像拟合实现了模型求解。与更正的穿透深度公式的对比结果表明,复镜像法求解互感的精度较高。研究了5D-0.618法、2D-30度夹角法、90度夹角法和反向法在不同引线长度和土壤电阻率情况下的互感数值规律。结果表明:5D-0.618法和2D-30度夹角法在大型接地系统的阻抗测量时互感导致结果偏大,需要进行互感校正;反向布线法互感为负值,其互感影响程度需要结合工程实际作评估。 展开更多
关键词 互感 接地系统 接地测量 接地阻抗 复镜像法
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近地水平对数周期天线的性能分析 被引量:1
18
作者 廖飞龙 吕元 尹成友 《通信对抗》 2006年第3期36-39,共4页
采用矩量法结合复镜像理论计算了近地水平对数周期天线的阻抗矩阵,利用微波网络理论处理馈源问题,从而得到天线的电流分布,最后采用鞍点法计算了远区辐射场。计算结果与有关文献相吻合,证实了该方法的正确性和通用性。
关键词 对数周期天线 复镜像法 鞍点法
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分层土壤中点电流源格林函数的快速计算方法 被引量:1
19
作者 吴强迪 周铭 徐宏碧 《黑龙江电力》 CAS 2014年第3期260-262,272,共4页
为了解决分层土壤中点电流源的格林函数理论推导复杂和数值计算繁琐的问题,阐述了多层水平分层土壤中点电流源的格林函数模型及其建立过程,基于此模型得到了求解任意分层土壤中点电流源格林函数的快速计算方法,并利用MATLAB对其进行编... 为了解决分层土壤中点电流源的格林函数理论推导复杂和数值计算繁琐的问题,阐述了多层水平分层土壤中点电流源的格林函数模型及其建立过程,基于此模型得到了求解任意分层土壤中点电流源格林函数的快速计算方法,并利用MATLAB对其进行编程。经算例对比,得出了该方法计算接地网接地阻抗的结果准确有效,而且大大提高了接地网接地特性的计算效率。 展开更多
关键词 分层土壤 格林函数 复镜像法 数值计算 接地性能
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基于天线电阻的海洋溢油检测技术 被引量:1
20
作者 李杏华 西萌 赵禹 《纳米技术与精密工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期106-111,共6页
随着世界各国石油运输、海上油气开采活动的日益频繁,海洋石油污染事件不断发生,严重威胁海洋环境的可持续发展.提出一种基于天线电阻变化的海洋溢油检测技术.采用复镜像法分析了海面附近溢油及无油时天线的电阻变化,得到天线电阻与油... 随着世界各国石油运输、海上油气开采活动的日益频繁,海洋石油污染事件不断发生,严重威胁海洋环境的可持续发展.提出一种基于天线电阻变化的海洋溢油检测技术.采用复镜像法分析了海面附近溢油及无油时天线的电阻变化,得到天线电阻与油膜厚度的对应关系.设计了溢油检测系统并搭建了实验平台,对1~16 mm厚的油膜进行检测,初步实验证明该检测方法可以检测到最薄1 mm的油膜,分辨力可达0.25 mm,且该方法具有较好的稳定性和实时性,重复性误差小于0.75 mm. 展开更多
关键词 溢油检测 天线电阻 复镜像法
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