光纤式结冰传感器的试验研究 被引量：20

1

作者 李薇 叶林 +1 位作者 张杰 张洪 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期16-18,22,共4页

提出了一种基于光纤探测技术的新型结冰传感器,讨论了光纤探头结构分布形式对传感器输出特性曲线的影响.然后,以同心圆式探头结构为核心分析了光在冰介质内的散射、反射及透射等光学特性,并设计了对应的光电信号处理电路.试验结果表明,... 提出了一种基于光纤探测技术的新型结冰传感器,讨论了光纤探头结构分布形式对传感器输出特性曲线的影响.然后,以同心圆式探头结构为核心分析了光在冰介质内的散射、反射及透射等光学特性,并设计了对应的光电信号处理电路.试验结果表明,光纤式结冰传感器在不同的结冰类型下均有较好的输出特性,对冰厚的最小检出下限为0.2 mm,最大检出上限为3 mm,具有较高的探测灵敏度和较大的测量范围.证明了这种基于光纤探测技术的新型结冰传感器的可行性. 展开更多

关键词 光纤传感器 信号处理 光学特性 结冰 冰厚测量

原文传递

基于压差式水位传感器的冰层厚度自动监测系统 被引量：7

2

作者 秦建敏 郗玉珠 +1 位作者 韩明 李志军 《水文》 CSCD 北大核心 2006年第2期68-70,56,共4页

本自动监测冰厚装置原理,是通过测量冰层底面与冰下水中一固定端之间垂直距离来实现的。该距离是一只浮桶从固定端运动到冰层底面的行程。随浮桶一起运动的压差式水位传感器分别给出浮桶位于固定端和冰层底面的位置,而浮桶的运动则依靠... 本自动监测冰厚装置原理,是通过测量冰层底面与冰下水中一固定端之间垂直距离来实现的。该距离是一只浮桶从固定端运动到冰层底面的行程。随浮桶一起运动的压差式水位传感器分别给出浮桶位于固定端和冰层底面的位置,而浮桶的运动则依靠数据采集仪控制浮桶内水泵排吸水改变浮桶的重力来实现,并且该仪器能够记录传感器的信号和设置水泵开关的开、闭时间。为了避免浮桶对冰层厚度变化的影响且浮桶不至于与冰层底面冻结,浮桶只是在测量行程时上浮到冰层底面,其他时间均在固定端位置。文中给出系统的工作原理和现场实测结果的初步分析。 展开更多

关键词 冰厚 自动测量 浮桶 水位传感器

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电磁感应技术在南极海冰厚度探测中的应用 被引量：6

3

作者 郭井学 孙波 +1 位作者 崔祥斌 田钢 《吉林大学学报（地球科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期330-335,共6页

介绍一种能够高效探测海冰厚度的电磁感应方法及其在南极考察中的应用。该技术方法针对海冰和海水的电特性,利用电磁场原理精确探测仪器至冰水交界面的距离,以实现海冰厚度的测定。通过电磁感应（EM）仪观测的视电导率与同点位钻孔测量... 介绍一种能够高效探测海冰厚度的电磁感应方法及其在南极考察中的应用。该技术方法针对海冰和海水的电特性,利用电磁场原理精确探测仪器至冰水交界面的距离,以实现海冰厚度的测定。通过电磁感应（EM）仪观测的视电导率与同点位钻孔测量数据对比分析,获得视电导率与海冰厚度的换算关系式,通过对用该关系式计算出的海冰厚度进行验证,表明电磁感应技术能够获得可靠的海冰厚度数据。对探测剖面的海冰厚度统计表明,2005—2006年夏季南极内拉峡湾内海冰以平整冰为主,其厚度为0.81.4 m。 展开更多

关键词 南极 电磁感应 视电导率 海冰厚度 钻孔测量

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一种基于力学分析的覆冰厚度计算方法 被引量：6

4

作者 唐剑彬 林瑞全 《电气技术》 2020年第4期20-24,共5页

为了减小线路覆冰厚度的计算误差,提出了一种基于力学分析的覆冰厚度计算方法,该方法考虑到垂直比载变化特性的情况,利用绝缘子串的拉力、倾斜角等监测数据作为输入量,根据架空线路状态方程和杆塔力学平衡方程求解覆冰状态下的导线比载... 为了减小线路覆冰厚度的计算误差,提出了一种基于力学分析的覆冰厚度计算方法,该方法考虑到垂直比载变化特性的情况,利用绝缘子串的拉力、倾斜角等监测数据作为输入量,根据架空线路状态方程和杆塔力学平衡方程求解覆冰状态下的导线比载;为减小因监端数据稳定性带来的计算偏差,进一步利用无覆冰时的历史监测数据对比载进行修正,进而计算导线覆冰厚度。最后,以某一线路实际的监测数据进行验证,结果表明:与传统上采用几何分解的方法对比,本文所提出的覆冰厚度计算方法,其计算误差较小,满足工程需求。 展开更多

关键词 输电线路 覆冰厚度测量 垂直比载 力学分析

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雷达技术在水文冰厚测量上的应用试验 被引量：6

5

作者 刘晓凤 《水文》 CSCD 北大核心 2016年第4期66-69,43,共5页

通过比测试验,分析论证了使用雷达技术进行天然条件下河流冰厚测量与传统方法冰厚测量的区别,对测量误差进行了分析,闸述了应用雷达技术可快速、准确测量冰厚的优点。

关键词 雷达 冰厚 测量 误差分析

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基于多参数频谱特征的机翼薄冰识别方法研究

6

作者 马玥 李子寅 +3 位作者 杜振宇 李泽军 张琳 邓霄 《电子器件》 CAS 2024年第1期265-273,共9页

机翼结冰是影响飞机飞行安全的重大隐患。针对现有机翼薄冰探测方法存在的外形、精度、抗环境干扰方面的不足,设计了一种适用于机翼薄冰识别探测的平面电极,搭建制备不同冰型的实验平台,采集薄冰阻抗、电容、传输系数的频扫数据。定量... 机翼结冰是影响飞机飞行安全的重大隐患。针对现有机翼薄冰探测方法存在的外形、精度、抗环境干扰方面的不足,设计了一种适用于机翼薄冰识别探测的平面电极,搭建制备不同冰型的实验平台,采集薄冰阻抗、电容、传输系数的频扫数据。定量分析频谱曲线形态,建立基于支持向量机的冰型分类与明冰厚度回归模型。通过变温实验对各参数的温度漂移进行分析并建立温度补偿方法,同时对机翼翼面可能存在的残留物对薄冰识别的影响进行了研究实验,结果证明所提方法能够实现0.2 mm~2.5 mm厚度范围内薄冰的识别和探测,且不受常见干扰物的影响。 展开更多

关键词 机翼薄冰 多参数 频谱特征 平面电极 冰型识别 冰厚测量

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机载雷达在黄河稳封期冰厚测量中的应用 被引量：5

7

作者 罗红春 冀鸿兰 +2 位作者 郜国明 牟献友 张宝森 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2020年第3期44-49,54,共7页

为提高稳封期河道冰厚的测量效率,利用机载雷达对黄河内蒙古什四份子弯道进行了冰厚测验,并与量冰尺实测冰厚进行了对比。结果表明,什四份子弯道稳封期凹岸一侧冰厚范围在50~90 cm左右,比凸岸一侧冰厚约厚10~30 cm;清沟两侧冰厚分布一致... 为提高稳封期河道冰厚的测量效率,利用机载雷达对黄河内蒙古什四份子弯道进行了冰厚测验,并与量冰尺实测冰厚进行了对比。结果表明,什四份子弯道稳封期凹岸一侧冰厚范围在50~90 cm左右,比凸岸一侧冰厚约厚10~30 cm;清沟两侧冰厚分布一致,平均约50 cm,离清沟越近冰厚越小。机载雷达的测冰效果,平封冰盖最好(绝对误差小于5 cm)、立封冰盖次之、堆积冰盖最差,雷达实测冰厚与量冰尺实测冰厚的标准差为0.039 4,随机不确定度为7.88%,满足冰厚观测规范要求。机载雷达能快速对较大尺度的冰厚区域进行连续测量,极大地提升了冰厚的测验效率,可应用于黄河稳封期的冰厚测验。 展开更多

关键词 机载雷达 稳封期 冰厚测量 黄河 什四份子弯道

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基于全站仪二次开发的覆冰厚度测量与实现 被引量：3

8

作者 王身丽 徐天勇 +3 位作者 韩昊 翁永春 孟遂民 秦坤 《电测与仪表》 北大核心 2016年第9期47-50,共4页

输电线路等值覆冰厚度对于冰灾防御具有重要意义,但是目前没有一种可靠、准确的现场测量导线等值覆冰厚度的方法,为了在线路覆冰时期获得导线的覆冰厚度,给巡视人员提供决策依据,提出了一种基于全站仪二次开发的覆冰厚度测量方法。导线... 输电线路等值覆冰厚度对于冰灾防御具有重要意义,但是目前没有一种可靠、准确的现场测量导线等值覆冰厚度的方法,为了在线路覆冰时期获得导线的覆冰厚度,给巡视人员提供决策依据,提出了一种基于全站仪二次开发的覆冰厚度测量方法。导线弧垂与其荷载之间有相应的力学关系,而利用全站仪可快速测量导线弧垂值,即可计算导线等值覆冰厚度。选择搭载Windows CE操作系统的智能全站仪,用户可以将弧垂测量和覆冰厚度计算功能开发为一专用机载程序,从而利用全站仪直接测量导线的覆冰厚度,最后通过测量实例验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 导线 弧垂 全站仪 二次开发 覆冰厚度测量

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电磁感应技术在波罗的海海冰厚度探测中的应用研究 被引量：2

9

作者 郭井学 程斌 +2 位作者 孙波 崔祥斌 田钢 《极地研究》 CAS CSCD 2007年第2期99-110,共12页

海冰作为冰雪圈的重要组成部分,对气候变化十分敏感,海冰物理过程研究需要得到精确的海冰厚度。本文介绍一种能够高效探测海冰厚度的电磁感应方法及其在波罗的海(Baltic Sea)的成功应用。该技术方法针对海冰和海水的电特性,利用电磁感... 海冰作为冰雪圈的重要组成部分,对气候变化十分敏感,海冰物理过程研究需要得到精确的海冰厚度。本文介绍一种能够高效探测海冰厚度的电磁感应方法及其在波罗的海(Baltic Sea)的成功应用。该技术方法针对海冰和海水的电特性,利用电磁感应原理精确探测仪器至冰水交界面的距离,以实现海冰厚度的测定。通过电磁感应(EM)仪直接观测的视电导率与同点位钻孔测量数据对比分析,获得视电导率与海冰厚度的转换关系式,并对通过该关系式计算出的海冰厚度进行验证,表明电磁感应技术能够获得可靠的海冰厚度数据,平均相对误差仅为12%。对波西尼亚海湾(Bothnian Bay)海冰厚度探测剖面的统计结果表明,2007年春季该区域平整冰厚度范围在0.4—0.6m之间。 展开更多

关键词 海冰厚度 电磁感应探测 视电导率 钻孔测量 波罗的海

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现场冰厚测量原理及应用技术分析 被引量：1

10

作者 康钊菁 叶松 +2 位作者 王晓蕾 李军 刘凤 《气象水文海洋仪器》 2016年第1期46-52,共7页

海冰主要是指飘浮在海面上的冰块,它们受风和流的作用而产生运动,其推力与冰块的大小和流速有关。海冰不仅被认为是一种严重的自然灾害,同时在寒冰海域的资源开发利用当中,海冰的物理参数也被认为是重要的环境参数,其中海冰厚度最为重... 海冰主要是指飘浮在海面上的冰块,它们受风和流的作用而产生运动,其推力与冰块的大小和流速有关。海冰不仅被认为是一种严重的自然灾害,同时在寒冰海域的资源开发利用当中,海冰的物理参数也被认为是重要的环境参数,其中海冰厚度最为重要。为了监视和研究海冰厚度的生消变化,人们采取了很多方法来获取海冰厚度。本文综述了近几十年来国内外具有代表性的测量海冰厚度的方法,并对每种方法的测量误差进行了分析。 展开更多

关键词 海冰厚度 测量方法 测量误差

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基于XGboost的线路覆冰测量中激光测距的误差研究 被引量：1

11

作者 曾华荣 谢百明 +2 位作者 王冕 林呈辉 高吉普 《电力大数据》 2020年第4期54-61,共8页

针对冬季电力输电线路覆冰厚度测量过程中,使用激光测距测量距离时产生测量误差导致输电线路覆冰厚度测量精确度较低的问题。本文开展激光测距误差因素分析和误差修正研究。首先,从脉冲式和相位式两种激光测距的特点出发,确定适合在冬... 针对冬季电力输电线路覆冰厚度测量过程中,使用激光测距测量距离时产生测量误差导致输电线路覆冰厚度测量精确度较低的问题。本文开展激光测距误差因素分析和误差修正研究。首先,从脉冲式和相位式两种激光测距的特点出发,确定适合在冬季输电线路覆冰厚度测量过程中使用的激光测距方式;然后,将所选择的脉冲式激光测距测距理论与冬季输电线路覆冰厚度测量过程中作业环境情况相结合,通过从所测目标、环境等多个可能引起误差的研究内容开展试验,进一步确定了冬季环境下输电线路覆冰厚度测量过程中的距离测量误差影响因素;最后,结合XGboost算法对激光测距误差影响因素进行合理修正,使得激光测距测量准确度更高。本文还对研究的面临的局限性挑战和未来电力输电线路覆冰监测工作发展趋势进行了说明。 展开更多

关键词 覆冰厚度测量 激光测距 空气湿度 雾浓度 误差修正

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基于非线性数据融合的冰层厚度自动测量应用研究 被引量：1

12

作者 刘明堂 张成才 +3 位作者 荆羿 袁胜 刘雪梅 江恩惠 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期887-895,共9页

为解决黄河冰层厚度测量的误差大、精度低等问题,设计了一套针对黄河冰情特点的钻式冰层厚度自动测量系统,并研究了基于径向基神经网络的非线性数据融合处理技术.该测量系统首先通过电机(或破冰机)推动钻头在冰上钻孔,用压力传感器来判... 为解决黄河冰层厚度测量的误差大、精度低等问题,设计了一套针对黄河冰情特点的钻式冰层厚度自动测量系统,并研究了基于径向基神经网络的非线性数据融合处理技术.该测量系统首先通过电机(或破冰机)推动钻头在冰上钻孔,用压力传感器来判断钻孔动作的开始和停止;同时用钻头来带动编码器旋转,进行脉冲计数;当钻孔动作结束后,用钻头钻行速度和启停时间来计算冰层厚度,同时也通过编码器脉冲计数值来计算冰层厚度;最后以高斯基函数建立二元径向基的数学模型,将启停时间和脉冲计数值进行融合处理,得出冰厚测量结果.测量结果可在现场显示,也可通过GPRS无线传输到观测站.该测量系统不仅减少了人工操作带来的误差,而且克服了黄河水中杂质多、含沙量大等因素的影响,提高了系统的测量精度和稳定性,较适合在黄河及黄河流域库区冰厚测量进行推广使用. 展开更多

关键词 冰层厚度 自动测量 钻式 非线性数据融合 径向基神经网络

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基于激光测距无人机的输电线路覆冰厚度测量 被引量：1

13

作者 王赫男 《应用科技》 CAS 2019年第6期46-52,共7页

输电线路覆冰严重危害着输电线路地安全稳定运行。为了便捷、快速、高精度地对输电线路覆冰状况进行监测,提出了将激光测距技术和无人机技术相结合,研究了基于单频测尺的相位式激光测距无人机的输电线路覆冰厚度的测量方法。首先,研究... 输电线路覆冰严重危害着输电线路地安全稳定运行。为了便捷、快速、高精度地对输电线路覆冰状况进行监测,提出了将激光测距技术和无人机技术相结合,研究了基于单频测尺的相位式激光测距无人机的输电线路覆冰厚度的测量方法。首先,研究了基于单频测尺的相位式激光测距的基本原理,提高了激光测距的精度和测量速度。然后,重点研究了基于激光测距测量覆冰厚度的基本原理,推导了激光测量距离与覆冰厚度之间的计算方法。接着,研制了基于单频测尺的相位式激光测距无人机测量输电线路覆冰厚度的测量系统,根据测量精度对主要部件和参数进行选型。最后,分别在人工气候室和现场实际进行了输电导线覆冰测量,验证了基于单频测尺的相位式激光测距无人机对输电线路覆冰厚度地实际测量有效性,并进行了误差分析。 展开更多

关键词 覆冰厚度 单频测尺法 激光测距 无人机 测量系统 基本原理 现场试验 误差分析

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振管式结冰检测传感器设计优化及改进 被引量：1

14

作者 周志炜 李起栋 张鹏 《传感器世界》 2017年第7期17-20,共4页

针对当前的振管式结冰检测传感器只具有结冰阈值报警功能,缺乏冰层厚度测量能力等缺点,对传感器进行改进和优化设计。使用扫频电路代替LC谐振电路,以提供稳定的激振信号;通过多项式目标函数法,将被测频率、环境温度以及冰层厚度结合起来... 针对当前的振管式结冰检测传感器只具有结冰阈值报警功能,缺乏冰层厚度测量能力等缺点,对传感器进行改进和优化设计。使用扫频电路代替LC谐振电路,以提供稳定的激振信号;通过多项式目标函数法,将被测频率、环境温度以及冰层厚度结合起来,实现对冰层厚度的准确检测。对改进后的样品进行了性能测试,结果显示该传感器稳定性有显著提升,同时实现了对冰层厚度的准确测量,冰层厚度测量误差小于0.15mm,证实了设计的正确性。 展开更多

关键词 扫频电路 多项式目标函数法 激振信号 冰层厚度检测

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三维成像雷达高度计在海冰厚度估算中的误差研究

15

作者 王志勇 王丽华 +1 位作者 王子豪 李昊 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2022年第6期1311-1318,共8页

海冰是全球气候系统中最为重要的指示因子之一,海冰厚度作为描述海冰变化的重要参数,对研究区域热量调节、气候变化等有重大意义。现有高度计在海冰监测中存在空间分辨率低、观测刈幅窄等弊端,而新型三维成像雷达高度计以小入射角以及... 海冰是全球气候系统中最为重要的指示因子之一,海冰厚度作为描述海冰变化的重要参数,对研究区域热量调节、气候变化等有重大意义。现有高度计在海冰监测中存在空间分辨率低、观测刈幅窄等弊端,而新型三维成像雷达高度计以小入射角以及短基线干涉测量技术可实现宽刈幅、高精度的海面测量,在海冰监测中有巨大的潜力。从干涉测高原理入手,基于交轨距离分析三维成像雷达高度计的斜距测量误差、基线倾角误差、基线长度误差、干涉相位误差对测高精度的影响,并对上述误差构成的测高总误差进行仿真分析,结合海冰分布图像以及海冰厚度估算原理,探究提高海冰厚度估算精度的因素。实验发现:利用干涉相位与基线倾角的相关性对基线倾角误差进行改正,可提高三维成像雷达高度计在海冰厚度估算的精度,使海冰厚度的估算误差由85.47 cm降至70.23 cm,精度提高17.83%。 展开更多

关键词 三维成像雷达高度计 海冰厚度 干涉相位 测高误差 精度分析

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中国第四次北极科学考察EM31-ICE走航海冰厚度数据分析 被引量：6

16

作者 王杰 郭井学 +2 位作者 王华军 孙波 田钢 《极地研究》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期47-52,共6页

利用EM31-ICE电磁感应仪与激光测距仪、声纳等设备在中国第四次北极科学考察过程对海冰厚度进行走航观测,通过对数据预处理获得了海冰厚度数据,结合长期冰站上采集的多组冰厚样本,获得EM31-ICE的各项校正参数。同时通过对异常数据的分... 利用EM31-ICE电磁感应仪与激光测距仪、声纳等设备在中国第四次北极科学考察过程对海冰厚度进行走航观测,通过对数据预处理获得了海冰厚度数据,结合长期冰站上采集的多组冰厚样本,获得EM31-ICE的各项校正参数。同时通过对异常数据的分析以及小波去噪、统计处理等方法,得出最终的解释结果:在去程时海冰厚度主要分布在0.5—2.5 m之间,而返程时的海冰厚度有明显变薄的倾向,主要分布在0.5—2.0 m之间。在高纬度地区海冰厚度明显大于低纬度地区,并且在高纬度地区海冰厚度统计图中常出现两个波峰,而低纬度地区常是一个波峰。在整个去程与返程过程中,超过4 m厚的海冰不到1%。 展开更多

关键词 北极 海冰厚度 走航观测 EM31-ice 小波去噪

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雷达冰厚测量仪在辽宁地区河道冰情观测中的应用 被引量：1

17

作者 高连琦 《黑龙江水利科技》 2022年第5期179-183,共5页

首次在辽宁地区采用雷达冰厚测量仪对河流冰厚进行测量,文章对其探测原理进行了分析,并结合传统人工观测方式进行比测。雷达冰厚测量设备具有轻便,便于携带,操作难度低优点,通过比测分析其冰厚测量精度满足《河流冰情观测规范》(SL59-20... 首次在辽宁地区采用雷达冰厚测量仪对河流冰厚进行测量,文章对其探测原理进行了分析,并结合传统人工观测方式进行比测。雷达冰厚测量设备具有轻便,便于携带,操作难度低优点,通过比测分析其冰厚测量精度满足《河流冰情观测规范》(SL59-2015)要求,且可连续测量整个断面冰厚,在北方地区河流冰厚测量中可进行推广和应用。 展开更多

关键词 雷达冰厚测量仪 河流冰厚测量 比测分析 辽宁地区

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蓄冰盘管冰层厚度测量及管外蓄冰性能实验 被引量：3

18

作者 曹业玲 张建忠 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期47-50,共4页

提出了一种新型简便的冰层厚度测量方法,该方法用测量冰层内温度分布的方法间接测量冰层动态厚度及冰层的相界面生长规律。对蓄冰盘管外结冰过程的实验研究表明,测量方法可靠,具有较高的测量精度;实验发现,蓄冰盘管外上部冰层生长较快,... 提出了一种新型简便的冰层厚度测量方法,该方法用测量冰层内温度分布的方法间接测量冰层动态厚度及冰层的相界面生长规律。对蓄冰盘管外结冰过程的实验研究表明,测量方法可靠,具有较高的测量精度;实验发现,蓄冰盘管外上部冰层生长较快,而下部冰层生长较慢,而在实验参数范围内管内乙二醇水溶液流量对冰层生长速度影响不大。 展开更多

关键词 蓄冰系统 冰层厚度 测量 冰盘管

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