改进的数字化测量方法在介损测量中的应用
数字化测量技术在工程测量中的应用
数字化测量技术在工程测量中的应用第一章：引言数字化测量技术以其精度高、速度快、操作简单等优势被广泛应用于生产制造、资源勘探、环境监测、地质勘查、安全监控和工程测量等领域。
本文将主要探讨数字化测量技术在工程测量中的应用。
第二章：数字化测量技术概述数字化测量技术指的是以数字机电测量仪器为核心，采用数字图像测量技术、三维激光扫描技术、数字化摄影测量技术、GPS/惯性导航系统技术等手段，对工程测量目标进行精确定位、快速采集和处理、自动导出目标数据等操作过程。
数字化测量技术制约因素有测量精度、成本和技术门槛等。
第三章：数字化测量技术在工程测量中的应用（一）数字化建筑测量数字化建筑测量技术可以实现建筑物坐标、之间空间位置关系等信息的快速、高精度获取。
目前，数字化建筑测量主要应用于建筑物结构设计、地形高程测量、地质灾害监测等方面。
例如，利用三维激光扫描技术等数字化测量技术对建筑物进行快速无损测量，可以快速准确地获取建筑物结构信息，提高建筑物翻新、保护，墓地勘探和重建等活动的效率。
（二）电气工程测量数字化测量技术在电气工程测量中的应用主要涉及到电力线路参数测量和测量数据的监控处理。
例如，在电力线路测量过程中，借助触摸屏、GPS定位仪等器械，利用数字化测量技术获取电力线路参数，对电力线路的电能因素、安全状态、故障分析和预测等方面提供了便利。
数字化测量技术还可以监控电气设备状态，通过数学模型得出设备损耗系数等参数，增强电气设备的维修与保护能力。
（三）数字化地形测量数字化地形测量技术可以获取地表形态、地下结构等相关信息。
地形测量主要应用于工程设计、建筑规划，以及水土保持、地震灾害防治等领域。
数字化地形测量技术以其高精度、高效、无损等优点，可以对艰苦复杂地形、植被繁茂、极寒地区等地型进行快速、精确的测绘，并提供详细数据，为建设工程提供了坚实的基础信息。
（四）机器人测量机器人技术作为一种新兴的数字化测量技术，已经得到广泛应用，特别是在大型工程测量和科学计算中。
数字化测绘技术在工程测量中的应用研究
数字化测绘技术在工程测量中的应用研究
数字化测绘技术是近年来在工程测量领域中得到广泛应用的一种技术。
随着信息技术
的迅猛发展，数字化测绘技术不仅提高了测绘精度，还大大提升了工作效率，成为现代工
程测量领域中不可或缺的重要技术手段。
数字化测绘技术包括激光扫描测量、全站仪测量、虚拟现实技术等。
在工程测量中，
数字化测绘技术主要应用于以下几个方面。
第一，数字化测绘技术在建筑测量中的应用。
以往的建筑测量需要通过手工制图和进
行现场测量来得到建筑物的各项参数，但数字化测绘技术可以利用全站仪实现建筑物的三
维测量，从而得到更准确的建筑测量数据。
另外，数字化测绘技术可以通过激光扫描测量
建筑物的立体结构，从而得到更精确的建筑物静态信息。
第二，数字化测绘技术在工程勘察中的应用。
数字化测绘技术可以通过全站仪实现地形、地貌、地下管网等勘察工作，不仅可以大幅提高勘察工作效率，还可以通过数字化建
模的方式得到更生动、更接近真实的地形地貌情况，为后续工程建设提供可靠的策略和信息。
第三，数字化测绘技术在工程爆破中的应用。
数字化测绘技术可以通过激光扫描测量
得到爆破场地的三维模型。
利用这些模型，可以预测地质情况、挖掘物质的性质，为安全、高效地进行控制爆破提供必要的技术依据。
第四，数字化测绘技术在园林景观设计中的应用。
数字化测绘技术可以通过虚拟现实
技术，将实际的园林景观、建筑物等内容数字化精细的呈现在电脑屏幕的三维环境中，从
而更加清晰地了解设计的效果，协助设计师进行有序而优秀的设计。
03-4介损的测试和工程中的应用
介损的测试和工程中的应用摘要：介损在测试工程中应用广泛，了解介损仪器的工作原理，选择测试方法，进行介损测试。
根据测量的结果的分析判断，计算出介损的各参、系、因数对各种绝缘材料鉴定及预防性试验的判断。
关键词：介损、绝缘、应用一、介损介质损耗角δ是在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角(功率因数角Φ)的余角(δ)，简称介损角。
介质损耗正切值tanδ又称介质损耗因数，是指介质损耗角正切值，简称介损角正切。
介质损耗因数的定义如图(1);如果取得试品的电流相量和电压相量，则可以得到如下相量图(2);总电流可以分解为电容电流Ic和电阻电流IR合成，因此图(3);这正是损失角δ=(90°-Φ)的正切值。
因此现在的数字化仪器从本质上讲，是通过测量δ或者Φ得到介损因数。
功率因数cosΦ是功率因数是功率因数角Φ的余弦值，意义为被测试品的总视在功率S中有功功率P所占的比重。
功率因数的定义如图(4):有的介损测试仪习惯显示功率因数(PF:cosΦ)，而不是介质损耗因数(DF:tanδ)。
一般cosΦ<tanδ，在损耗很小时这两个数值非常接近。
二、为什么要进行介损测试：电压作用下电介质中产生的一切损耗称为介质损耗或介质损失。
如果介质损耗很大，会使电介质温度升高，促使材料发生老化，如果介质温度不断上升，甚至会把电介质融化、烧焦，丧失绝缘能力，导致热击穿，因此，电介质损耗的大小是衡量绝缘介质电性能的一项重要指标。
测量介损对判断电气设备的绝缘状况是一种传统的、十分有效的方法。
绝缘能力的下降直接反映为介损增大。
进一步就可以分析绝缘下降的原因，如：绝缘受潮、绝缘油受污染、老化变质等等。
测量介损的同时，也能得到试品的电容量。
如果多个电容屏中的一个或几个发生短路、断路，电容量就有明显的变化，因此电容量也是一个重要参数。
三、介损的测试方法:介损的测试方法是采用高压介质损耗测量仪简称介损仪，是指采用电桥原理，应用数字测量技术，对介质损耗角正切值和电容量进行自动测量的一种新型仪器。
数字化测绘技术在工程测量中的应用
数字化测绘技术在工程测量中的应用摘要：科学技术的进步推动了各行业的发展，目前，我国已经进入信息快速发展的时代，各种科学技术的应用越来越广泛，工程测量技术也得到了快速的发展。
在对工程进行测量的过程中，使用数字化测绘技术能够快速得到测量数据，并且操作简单，同事还可以保证工程测量数据的准确性，保障工程建设的质量。
以往工程测量的过程中，需要人工对测量的数据进行分析、归类、整理，对所有的测量数据进行汇总，形成完整的数据库，保证测量的准确性，但是这样需要大量的人力、物力、资金才能保证测量工程的顺利进行，人工测量的过程中经常因为各项失误导致测量数据的不准确性，影响工程测量的结果。
为此，在工程测量的过程中，数字化技术的有效应用，可以减少人工测量中数据产生的误差，为工程建设提供有力保障。
关键词：数字化测绘技术;工程测量;应用引言我国工程测量中引入了数字化测绘技术，在一定程度上解决了建筑工程中工程测量存在的问题。
工程建筑中，工程测量是工程能够顺利开展的基础保证。
工程测量的精准度直接影响着工程进度和质量水平，而数字化测绘技术的出现使工程测量的精准度得到了提高，促进了工程建设的发展。
数字化测绘技术有利于提高工程工作效率，保证建筑工程的顺利开展，更有利于我国信息技术发展。
但其对测量技术人员也有相应的技术要求，需要对工程测量技术不断创新与发展。
1数字化测绘技术在工程测量中的应用价值首先，应用数字化测绘技术可使测量数据更加完整。
传统工程测量所体现出的数据结果不具备完整性，直接影响测量数据的参考价值。
通过应用数字化测绘技术，能够对测量数据进行动态、实时加工，将测绘对象整个外观特征全方位地呈现出来，确保测量数据的真实与完整，充分弥补传统测绘技术的缺陷，提升工程测量的有效性。
同时，数字化测绘技术的应用可为工程施工、图纸设计以及工程测量等环节提供参考价值更高的完整、真实数据，从多个角度诠释工程属性，使工程管理人员在制定工程管理制度、发展计划等时有更可靠的参考依据，并促进工程建设有序推进。
数字化测量技术在工程测量中的应用
数字化测量技术在工程测量中的应用摘要：当前，我国科学技术发展已经取得了很大的进展，科学技术成果在我国实际的生产活动中也越来越广泛的得到应用，为我国国民经济和社会的发展带来了很多的便利。
在这众多的技术成果中间，数字化测量技术是非常重要的一项技术，主要应用于我国工程测量工作当中。
工程测量是保障工程质量水平和安全性的重要工作，因此探究数字化测量技术与工程测量的结合以及如何优化二者的结合成效，是行业所关注了一项重点问题。
本文就探讨了数字化测量技术在工程测量中的应用，以供参考。
关键词：数字化测量；技术；工程测量；应用数字化测量技术就是基于我国科学技术发展水平和数字化信息化发展水平的基础之上出现的一项测量技术，主要结合了GPS、GIS、RS和三维成像技术等等，具备精准度高、信息修正速度快、自动化强的优点，已经成为了工程测量工作当中必不可少的一项技术。
数字化测量技术在工程测量中的具体应用主要表现在建筑工程的测绘、建筑工程变形监测、建筑工程测量定位等各个方面，然而由于我国起步较晚经验不足，导致数字化测量技术在工程测量中的应用还存在着一些问题，需要我们进一步的深化研究，探寻改进的方向。
1数字化测量技术简介1.1 数字化测量技术的含义所谓数字化测量技术，就是在数字化信息化发展为基础的当今社会，与实际的测量工作相结合而产生的一项技术，对于提高数据运行的整合性和直观性、提高数据收集的全面性和广泛性具有重要的作用，能够为实际工程测量提供全面有效可靠的数据支持，从而让相关的决策和方案设计以及监测和验收环节能够取得更好的工作成效，因此数字化测量技术是工程测量工作的重要依托。
1.2 数字化测量技术的特点和优势1.数字化测量技术运用与工程测量精准度比较高。
2.数字化测量技术的应用可以实现工程测量中的信息及时修正。
3.数字化测量技术具有较强的自动化功能和较强的智能性。
4.数字化测量技术是我国科学技术成果应用于生产活动的重要体现，顺应了我国时代的发展趋势。
数字化技术在工业产品检测和测试中的应用
数字化技术在工业产品检测和测试中的应用随着科技的不断发展和进步，数字化技术正逐渐渗透进各个领域，工业产品检测和测试也不例外。
数字化技术的应用为工业产品的质量控制和生产效率提供了更高水平的保障，极大地增强了工业生产的可靠性和可操作性。
本文将从三个方面探讨数字化技术在工业产品检测和测试中的应用。
首先，数字化技术在工业产品检测和测试中的应用使得检测过程更加高效和精确。
过去，传统的检测方法主要依靠人力进行目视检查，准确性较低且耗时耗力。
而现在借助数字化技术，工业产品的检测和测试过程变得更加自动化和智能化。
例如，使用数字图像处理技术可以实现对产品表面缺陷的自动检测，通过相机和图像分析算法可以精确捕捉产品表面的瑕疵和缺陷，以便快速定位和修补，从而提高产品质量。
此外，数字化技术还可以应用在无损检测领域，例如利用超声波、X射线等无损检测方法对产品进行探测和分析，能够非侵入性地检查产品内部的缺陷和结构，避免了人工检测的主观性和局限性，提高了检测效率和准确性。
其次，数字化技术在工业产品检测和测试中的应用为数据采集和分析提供了更为可靠和全面的手段。
通过传感器、仪表和数据采集设备等数字化技术，可以实现对工业产品在生产和使用过程中的各种参数和性能的实时监测和记录。
这些数据可以通过互联网和云平台进行传输和存储，形成庞大的数据集。
借助数据分析算法和人工智能技术，可以对这些数据进行智能化的处理和分析，发现潜在问题和隐含规律。
例如，在工业生产中，通过对生产线上的传感器数据进行实时监测和分析，可以发现设备故障的趋势性和规律性，及时预警并进行维护和修理，避免设备故障对生产的影响。
此外，通过对产品测试数据的分析，可以不断优化产品设计和生产工艺，提高产品的稳定性和可靠性。
最后，数字化技术在工业产品检测和测试中的应用极大地促进了工业自动化和智能化的发展。
数字化技术的应用使得工业产品的检测和测试过程可以实现自动化和远程化。
例如，借助物联网技术和远程控制技术，可以实现对分布在不同地点的工业产品进行统一的监控和管理，远程调试和控制产品的各项参数和功能。
建筑工程测量中数字化测绘技术的运用研究
建筑工程测量中数字化测绘技术的运用研究随着科技的不断发展，数字化测绘技术在建筑工程测量中得到了广泛的应用。
数字化测绘技术的运用，不仅可以提高测量的精度和效率，还能够降低测量成本，同时为建筑工程的设计、施工和管理提供了更为精准的数据支持。
本文将对数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用进行研究和探讨。
二、数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用1. 测量数据的精确性数字化测绘技术能够精确地记录建筑工程中各种测量数据，包括地形、地貌、土地利用状况等各类数据。
利用全站仪、GPS定位等技术进行测量，精度高、误差小，能够为建筑工程的规划、设计和施工提供精确的数据支持。
2. 测量效率的提高相比传统的测量方法，数字化测绘技术能够大幅提高测量效率。
利用激光扫描仪进行测量，可以快速获取建筑物的三维立体模型，极大地提高了建筑测量的效率。
数字化测绘技术还可以实现自动化测量和数据处理，极大地减少了人力和时间成本。
3. 施工质量的保障利用数字化测绘技术进行建筑工程测量，能够更加精确地控制建筑物的尺寸、位置和形状，保障施工质量。
数字化测绘技术还可以实现对建筑结构的变形监测，及时发现和处理施工过程中的变形问题，确保建筑物的安全和稳定。
4. 管理决策的科学性数字化测绘技术提供了丰富的建筑工程数据，为管理决策提供了科学的依据。
利用数字化测绘技术可以对建筑工程的设计、施工和管理过程进行全方位的监控和分析，帮助管理者做出科学合理的决策，提高建筑工程的管理水平和效率。
三、数字化测绘技术的发展趋势1. 多传感器融合技术未来，数字化测绘技术将通过多传感器融合技术，实现多源数据的高效整合和处理。
不仅可以实现三维立体模型的快速获取，还能够进行遥感图像和地理信息数据的融合，为建筑工程测量提供更加精确和全面的数据支持。
2. 智能化测绘设备随着人工智能和大数据技术的不断发展，数字化测绘设备将更加智能化。
未来，智能化测绘设备将能够通过人工智能算法实现自动化测量和数据处理，大幅提高测量效率和精度，为建筑工程提供更加可靠的数据支持。
数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用
数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用随着科技的不断发展，数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用越来越广泛。
数字化测绘技术是利用计算机技术和先进的测量设备，对地表或地下物体进行测量、记录和分析的一种测绘技术。
它突破了传统测绘技术的局限性，大大提高了测量的精度和效率，为建筑工程领域的发展提供了强大支撑。
本文将从数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用方面进行阐述。
数字化测绘技术在建筑工程设计中起到了至关重要的作用。
在建筑工程的前期规划和设计阶段，需要对地形、地貌、地貌、地下管线等进行详细的测量和记录。
而传统的测量方法存在着测量精度低、效率低、人力成本高等问题，而数字化测绘技术能够通过高精度的测量设备和先进的数据处理技术，快速、精确地获取各项数据，为建筑工程设计提供准确的依据。
采用激光扫描仪对地形进行测量，可以精确获取地形的三维数据，为工程设计提供了非常重要的参考信息。
数字化测绘技术还可以将测量数据与建筑信息模型（BIM）相结合，为工程设计提供更加丰富的信息，使得设计更加科学、合理。
数字化测绘技术在建筑工程施工过程中也发挥着重要作用。
在施工阶段，需要对场地、地下管线等进行详细测量，以确保施工的精度和安全。
传统的测量方法通常需要较长的时间和大量的人力投入，且测量精度无法得到保障。
而数字化测绘技术能够通过GPS定位、激光扫描、无人机航拍等方式，快速获取大量的测量数据，并通过数据处理技术，实现对施工场地的精确测量和监测。
数字化测绘技术还可以实现对施工过程的实时监测和管理，及时发现问题并进行调整，保障施工的顺利进行。
利用无人机对施工现场进行航拍，可以及时获取施工进度和质量信息，为施工管理提供重要参考依据。
数字化测绘技术还在建筑工程质量检测和验收中发挥重要作用。
建筑工程完成后，需要对工程质量进行检测和验收，以确保工程的安全和合格。
而数字化测绘技术能够通过高精度的测量设备和数据处理技术，对工程的各项指标进行精确测量和分析，判断工程的质量是否合格。
数字化测量技术在工程测量中的应用
数字化测量技术在工程测量中的应用 摘要：随着数字化技术的不断发展和应用，数字化测量技术在工程测量领域的应用日益广泛。本文旨在探讨数字化测量技术在工程测量中的应用，并分析其优势和挑战。通过本文的研究，可以深入了解数字化测量技术在工程测量中的应用和影响，为工程测量领域的实践和发展提供有益的参考。
关键词：数字化测量技术；工程测量；建筑测量 一、引言 工程测量是工程建设过程中不可或缺的重要环节。随着数字化技术的快速发展和应用，数字化测量技术在工程测量领域的应用正日益受到重视。传统的工程测量方法存在着人力资源投入大、效率低、数据处理复杂等问题。而数字化测量技术通过引入先进的仪器设备和软件工具，能够提供更高精度、高效率和可靠性的测量数据，极大地提升了工程测量的水平和效果。所以，深入研究和探索数字化测量技术在工程测量中的应用，具有重要的理论和实践意义。
二、数字化测量技术概述 2.1 定义和分类 数字化测量技术是指利用数字化设备和软件工具，对物体或场景进行测量和数据处理的技术。其核心是将物理量转化为数字信号，并通过算法和计算机进行数据处理和分析。根据测量的对象和方法，可以将数字化测量技术分为几何测量、图像测量和时序测量等不同类别。几何测量主要涉及空间位置和形状的测量，如全球定位系统（GPS）和激光扫描技术；图像测量是指通过图像获取物体或场景的测量数据，如数字摄影测量和立体视觉测量；时序测量则是通过时间的测量获取物体或系统的动态信息，如传感器测量和时序分析。
2.2 技术原理 数字化测量技术的实现基于先进的测量仪器和设备，如全站仪、激光扫描仪、摄影测量仪等。这些设备能够实时采集物体或场景的测量数据，并以数字形式储存和传输。同时，数字化测量技术还依赖于专业的测量软件和算法，用于数据处理、分析和可视化。例如，通过对采集的点云数据进行配准和处理，可以生成高精度的地形模型；通过对图像进行处理和匹配，可以获取物体的三维信息；通过对时序数据进行分析和建模，可以实现系统状态的监测和评估。数字化测量技术的核心是将测量数据转化为数字信号，并利用计算机进行处理和分析，从而提取出所需的测量信息和参数。
数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用
数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用
随着科技的发展和进步，传统的测绘技术已经无法满足建筑工程中对精度和效率的要求。
数字化测绘技术的出现，极大地改进了建筑工程测量的方法和过程。
下面将详细介绍
数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用。
数字化测绘技术可以帮助建筑工程测量实现高精度。
传统的测绘方法依赖于人工操作，容易受到人为误差的影响，而数字化测绘技术可以通过使用高精度仪器和设备，将建筑物
的各个细节实现精确测量。
采用激光测距仪和全站仪可以实现对建筑物地基的高精度测量，保证建筑物的稳定性和安全性。
数字化测绘技术可以提高建筑工程测量的效率。
传统的测绘方法需要大量的人力和物
力进行测量，耗费时间和精力，而数字化测绘技术可以通过使用先进的测绘仪器和软件，
实现自动化测量和数据处理。
使用无人机进行测绘可以大幅度减少测量时间和成本，同时
提高测量精度和遥感能力。
数字化测绘技术可以实现对建筑物三维模型的建立和展示。
传统的测绘方法只能得到
建筑物的平面图，难以准确反映建筑物的真实形态。
而数字化测绘技术可以通过使用航空
摄影测量、激光扫描仪等设备，捕捉建筑物的真实三维数据，并使用三维建模软件将其转
化为真实感十足的三维模型。
这样的三维模型可以直观地展示建筑物的外观和内部结构，
为设计和施工提供更加直观的参考。
数字化测绘技术还可以实现对建筑工程施工过程的监测和控制。
通过使用高精度的GNSS定位系统和全站仪等设备，可以实时监测建筑物的形状和位置变化。
这样可以及时发现和解决施工过程中的问题，确保建筑物的准确施工和质量控制。
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第２１卷 Ｖ０１．２１ 第５期 Ｎｏ．５ 重庆工学院学报（自然科学版）
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） ２００７年５月
Ｍａｙ ２ＯＯ７
【电子与自动化】
改进的数字化测量方法在介损测量中的应用‘ 杨晓东，唐超 （重庆大学高电压与电工新技术教育部重点实验室，重庆４ＯＯＯ４４） ’５＿＾’‘＿＾’‘０ ’‘■ ’ｂ 、’ｐ 摘要：介绍了目前关于介损测量的方法，介绍了传统的谐波分析法在介损测量中存在的问题，分 析了改进的测量介损的算法——加窗插值ＦＦｒ法，并通过仿真实验和现场测量进行了验证，结果 表明该方法能有效提高介损测量的准确性． 关键词：电容型设备；介质损耗；加窗插值ＦＦｒ法 中图分类号：ＴＭ８５３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—０９２４（２００７）ｏ５—００４７—０４
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｏｓｓ ｏｆ Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
ＹＡＮＧ Ｘｉａｏ—ｄｏｎｇ，ＴＡＮＧ Ｃｈａｏ （＇Ｉ＇ｎｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ｏｎ Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｅｎｇｉｎ￣，＇ｉｎｇ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｓ￣Ｓ ４０３Ｏ４４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌｏｓｓ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｃｏｎ— ｖｅｎｔｉｏｎａｌ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌｏｓｓ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌｏｓｓ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ：Ｈａｒｍｉｎｇ－ｗｉｎｄｏｗｅｄ ｉｎｔｅｒｐｏｈｔｅｄ ｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ．ａｎｄ ｖａｌｉｄａｔｅｓ ｉｔ ｗｉｔｈ ｓｉｍｕｌａ— ｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｄ ｆｉｅｌｄ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｒｏｖｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ａ ｇｏｏｄ ｄｅ— ｇｒｅｅ ｏｆ ａｃｃｕｒａｃｙ ｉｎ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌｏｓｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌｏｓｓ；Ｈａｒｍｉｎｇ－ｗｉｎｄｏｗｅｄ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｅｄ Ｆ下１’
０引言 电气设备绝缘由电介质构成，在电压作用下 存在能量损耗．电介质的能量损耗包括电导损耗 和极化损耗，简称介质损耗Ｐ（如图１所示）： Ｐ＝Ｑｔａｎｄ＝Ｕ２ｃｏＣｔａｎｄ （１）
口 Ｐ 图１介质在交流电压作用时的电流相量图 及功率三角形
因为Ｐ值和试验电压、试品尺寸等因素有关， 不同试品间难以互相比较，所以改用介质损失角
・收稿日期：２００７一Ｏ３—０２ 基金项目：国家杰出青年科学基金资助项目（５０４２５７２２）． 作者简介：杨晓东（１９６６一），男，硕士研究生，主要从事电气设备在线监测及故障诊断研究
维普资讯 http://www.cqvip.com ４８ 重庆工学院学报 的正切值ｔａＩｌ 来判断介质的品质，它是仅取决于 材料的特性而与材料尺寸无关的物理量．而介质 损失角的正切值（ｔａＩｌ ）是反映高压电气设备绝缘 性能的一项重要指标，因此电容型设备在线监测 的方法主要就是监测其介质损耗ｔａＩｌ ，介损测量 技术也成为当今高电压绝缘与测试研究的重要内 容之一，在工程上有广泛的应用． １介损测量方法介绍 介损测量的方法大致可分为２类．一类是“硬 件法”，主要依靠西林电桥法和过零比较法（也称 脉冲计数法）来实现［卜 ，这类方法由于中间处理 环节多、累计误差大、抗干扰性能差、硬件滤波效 果稍差等原因，往往不能达到更高精度的要求．另 一类是“软件法”，也称数字法，主要依靠计算机软 件的处理功能来实现，典型的代表是谐波分析法， 以及高阶正弦拟合法［６－７］、相关函数法［ ｍ］和傅 里叶变换类算法［１ ］等等．谐波分析法具有较高的 精度且使用方便，适合于在线监测；傅里叶变换类 方法原理简单、计算简便、不受直流分量的影响， 应用比较广泛．但是当采样频率存在偏差以及电 网频率波动时，以上的计算方法得出的频谱相位 都有较大的偏差． 目前，电容型设备的介损在线监测基本都采 用数字化的测量方法，所不同的是如何获取数字 化信号以及采取何种信号处理方法去提高测量的 准确度． ２谐波分析法及其测量介损时存在的问题 作为传统的介损数字化测量方法的谐波分析 法，就是通过测量运行电压和流经试品的电流，再 将获得的模拟信号转化为数字信号，采用数字频 谱分析的方法求出这２个信号的基波，从而通过 对基波的相位比较求出介质损耗角８．根据数字分 频理论可知，只要采样长度为工频周期的整数倍， 就可以进行频谱的准确分析．但是由于电网频率 可以在５０：ｔ－Ｏ．２ Ｈｚ的范围内波动，整周期采样的 条件很难满足，由此将产生“栅栏效应”和频谱泄 漏［１ ，使得计算出的相位有较大的误差，影响介损 测量准确度． “栅栏效应”产生的原因为：在非同步采样时， 信号的各次谐波分量并未落在频率分辨点上，而 是落在某２个频率分辨点之间的位置上，这样相 当于一些频率分辨点被取样的“栅栏”给挡住了． 常用的方法是按照四舍五入的原则去近似代替信 号的频率分量与频率取样不重合的点，这样就产 生了“栅栏效应”误差． 频谱泄漏产生的原因为：实际工程应用中进 行信号处理时，是将无限长原始信号抽样成有限 长信号，相当于进行无限长信号与矩形窗信号的 卷积运算，这样截断后的信号频谱将从原来的线 谱变为由中心向两边扩展的连续谱（图２），从而使 能量产生了泄漏．
图２加矩形窗信号的频谱 ３改进的加窗插值ｍ’算法及仿真 由于电网频率的波动引起的介损测量产生很 大误差，因此针对这一问题不少学者都提出了如 下的解决方法： 在硬件上，采用的锁相倍频跟踪法［１３Ｊ．这种方 法采用锁相环技术，通过硬件实现采样的同步，虽 然在一定程度上能够消除电网频率波动的影响， 但是当频率波动频繁时，测量误差仍然较大． 在软件上，提高频谱分析精度的关键在于如 何尽可能地减小频谱泄漏和“栅栏效应”产生的误 差．普遍的做法是：首先进行均匀（大部分为非同 步）采样，然后由一定的算法解决非同步问题下 ＦＦｒ带来的误差，即选择性能更好的特殊窗和算 法，提高ＦＦｒ变换的精度．加窗的目的是在时域平 滑截断信号两端的波形突变，而在频域尽可能地 压低旁瓣高度．通常长范围内的泄漏可以通过采 用性能优良的窗函数或增加测量时间来解决，而 短范围的泄漏则采取插值Ｆｗ’的方法加以克服． 本文中针对谐波分析法存在的问题，采用改 进的加窗插值ＦＦｒ算法进行分析，假设离散信号 （１７，）的频谱为Ｘ（ｋ），则加Ｈａｒｍｉｎｇ窗后的ＦＦｒ变
维普资讯 http://www.cqvip.com 杨晓东，等：改进的数字化测量方法在介损测量中的应用 ４９ 换为： Ｘ１（ ）＝（ （ ）一（ （ 一１）＋ （ ＋１））／２）／２ （２） 根据ＦＦｒ和余弦加权函数的相关公式，推导 出Ｈａｒｍｉｎｇ加窗校正公式为： 当Ｉ Ｘｌ（ｋ０＋１）Ｉ Ｉ ｌ（ｋ０—１）Ｉ时（ｋ０为整 数），有：
ｄ。ｏ＝ 等 ㈤ 而
当Ｉ Ｘｌ（ｋ０＋１）Ｉ＜Ｉ ｌ（ｋ０—１）Ｉ时，有： ｄ。ｏ＝ ㈤ 而 再由ｆｏ＝（ｄ０＋ｋ０）／Ｎ，Ｎ为采样点数，则可 求出基波频率． 经过校正后幅值公式为： Ａ ２ｎｄ０（１一ｄｏ）Ｉ Ｘｌ（ｋ０）Ｉ／ｓｉｎ（ｎｄ０） （５） 相角公式为： ｌ＝ｐｈａｓｅ（Ｘ１（尼０））一ｒｔｄｏ＋ ／２ （６） ＭＡＴＬＡＢ仿真电路如图３．
图３ ＭＡＴＬＡＢ仿真电容型设备等效电路框图 图３中３个电压源（ＡＣ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｏｕｒｃｅ）分别设 置为基波、３次谐波、５次谐波电压．仿真试验电路 参数为：Ｃｘ＝５９１．０２ ｎＦ，Ｒｘ＝２２．６７ Ｑ，频率．厂在
４９．８～５Ｏ．２ Ｈｚ波动，采样频率为１２．８ ｋＩ－Ｉｚ，一次采 集４个工频周期，共采集１ ０２４个点．试验中加入３ 次、５次谐波并加入噪声，取用电压源信号为： Ｕ＝２２０ｓｉｎ（５０・２ ・ｔ＋０）＋ １．０８８％ｓｉｎ（１５０・２ ・ｔ＋４５。）＋ ０．６１１％ｓｉｎ（２５０・２ ・ｔ＋３０￣）＋ ｓｉｎ（１２０・２ ・ｔ） （７） 结果如表１所示． 仿真实验数据表明，比较传统的ＦＦｒ算法的 结果（见图４），用Ｈａｒｍｉｎｇ窗插值ＦＦｒ算法计算介 质损耗，能够明显地减少测量误差，使得测量的绝 对误差小于０．０３％，相对误差也在３％的范围之 内． 表１加窗插值ＦＦｒ法仿真结果 图４传统ＦＦｒ算法和Ｈａｒｍｉｎｇ窗插值肿 算法计算ｔａＩ１ 的仿真结果 ４现场测试结果及其分析 为了验证算法的准确性及稳定性，将上述算 法编程应用到介损在线监测系统中，分别在实验 室和重庆大竹林２２０ ｋＶ变电站现场测量，进行对 比分析．测量系统原理如图５． ＲＳ一４８５网络 ．阿Ｉ ｄｏｌ波 日 嚣 －－ 形 采 制信号 ’ Ｉ 一 集数字信号ｌ二 ｌ 装置 图５介损在线监测硬件系统原理框图 运用加窗插值ＦＦｒ方法对该站１＃２２０ ｋＶ套管 Ａ，Ｂ相的介损值进行了４个月在线监测，结果表明 套管Ａ相介损值变化不大，基本稳定在０．２２％～ ０．４８％之间，介损绝对值变化在±０．１５％以内（图 ６）；Ｂ相介损值折算为２０℃时在０．２３％～０．４７％之 间，介损绝对值变化在±０．１２％以内（图７）．可见， 监测数据均稳定可靠，达到了工程应用的要求，可 以实现对运行设备的实时监测，进而确保变电站
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