测控技术论文范文10篇

测控技术论文范文篇1

关键词：软件无线电数字信号处理调制解调TMS320C6701

软件无线电是随着计算机技术、高速数字处理技术的迅速发展而发展起来的，其基本思想就是将宽带A/D/A变换器尽可能地靠近天线，将电台的各种功能尽量在一个开放性、模块化的平台上由软件来确定和实现。该平台的调制方式、码速率、载波频率、指令数据格式、调制码型等系统工作参数具有完全的可编程性。

传统的卫星测控平台存在着性能不完善，调制方式、副载波、码速率组态不灵活，体积偏大等问题。研制和开发通用化、综合化、智能化的测控平台，通过注入不同的软件，实现对调制载频、调制方式、传输码速率等参数的改变，应用于各种轨道卫星平台的遥测遥控任务。数字信号处理器（DSP）是整个软件无线电方案的灵魂和核心所在。通用平台的灵活性、开妻性、通用性等特点主要是通过以数字信号处理器为中心通用硬件平台及DSP软件来实现的。经过比较，我们采用TI公司的TMS320C6000系列DSP芯片和匹配的芯片形成一套实时的DSP系统。

图1TMS320C6701结构框图

1软件无线电通用平台的DSP技术

1.1TMS320C6701DSP芯片介绍

TMS320C6701是TI公司的高性能DSP芯片，具结构框图如图1所示。

TMS320C6701的主要特点为：

*单指令字长为32位，8个指令组成一个指令包，总字长为256位，引脚与TMS320C6201系列的引脚兼容。

*体系结构采用甚长指令字（VLIW）结构；

*硬件支持IEEE标准的单精度和双精度指令集，支持字节寻址获得8位/16位/32位数据，指令集中有位操作指令（包括位域抽取、设置、清除以及位计数、归一化等）；

*1Mb(位)的片内存储空间，其中程序存储空间和数据存储空间各512Kb；

*32b外部存储器接口（EMIF），有52MB的外部存储器寻址能力；

＊四通道自加载DMA协处理器，可用于数据的DMA传输；

*16位宿主机接口（HPI）；

*两个多通道缓冲串口（McBSPs）；

*两个32位通用定时器；

＊灵活的锁相环路（PLL）时钟产生器，可以对输入时钟进行不同的倍频处理；

*芯片内部有IEEE1149.1标准边界扫描仿真器（JTAG），可用于芯片的自检和开发；

*芯片共352脚采用BGA封装，以获得好的高频电气性能，并使芯片尺寸变小；

*采用0.18μm工艺，则五层金属组成，输入输出接口电压为3.3V，核心电压1.8V(167MHz时为1.9V)。

1.2DSP技术在软件平台中的应用

每套测控平台含双机备份的遥控调制器与遥控解调器，双机分别由独立电源供电。系统总体框图如图2所示。调制器与解调器分别通过不同的RS232串口与遥控处理计算机通信，完成对调制解调器的控制及其带数据的收发。

用户在每次任务前通过控制计算机设置调制方式、调制参数及通信连接方式，并调用算法参数生成程序产生调制器和解调器中算法的预置参数，并在设备初始化时以批数据方式从串口送入DSP芯片，经校验后送FlashROM中。为保证程序传送的可靠性，采用IRQ差错控制方式，DSP每接收一个数据包在存储的同时向计算机回传数据信息，计算机一旦发现数据出错即转入重传方式。参数设置成功后，调制解调器根据协议发送和接收遥控指令，并将工作状态回送遥控处理计算机，同时在遥控前端机面板上显示。

1.3调制器与解调器硬件结构与功能描述

硬件系统以DSP为核心，电路主要由下述模块组成：电源模块、系统时钟及模式设置模块、存储器模块、系统监控模块、与控制计算机通信模块、调制输出模块、B码时钟接收模块和显示控制模块。在解调系统中，除解调输入模块、解密接口模块和显示控制模块外，其余模块均与调制系统一致，如图3所示。

调制器加电时，DSP首先通过外部存储器模块完成自加载。自加载完成后，由DSP主程序对状态显示监控模块进行参数初始化设置。在有调制任务时，首先由控制计算机对DSP进行参数设置（如滤波器参数、调制制式、调制副载频、调制码速率等），然后发调制数据给DSP，由DSP的串行通信口接收数据，在DSP内完成副载频调制；调制数据经DSP串口发送给数模块转换进行数模转换，转换的信号过低通可编程滤波器滤波后输出。解调器的工作过程与上类似，在检测到有已调副载波进入A/D通道时，启动解调模块进行解调，将解调的数据送到控制计算机。

2DSP实现信号调制和解调

2.1信号调制

调制器的设计目标是在可编程的硬件平台上，通过注入不同的算法或执行软件，实现不同载波频率、调制方式、传输速率和码型的多制式的通用型调制器。它将以灵活的重构性支持各种通信发射机的不同需求，更有利于各通信设备的互连互连。考虑到数字直接合成技术具有数控灵活、频率分辨率高、频率切换快、相位可连续线性变化、覆盖带宽大、生成的正弦/余弦信号正交性好等特点，我们的设计方案是以DSPs芯片为内核，采用软件DDS技术，实现高精度、高性能的数字调制器。调制器的总体框图如图4所示。

帧分析在设备初始化时完成程序数据的接收、校验和转发（向FlashROM送）。在正常工作时，从帧数据中分离出调制参数及等调制数据，分别送参数寄存器与数据寄存器。

图5BPSK接收总体框图

在数据格式变换中，完成将输入的数据分别转变为调制参数控制字（如相应调制方式下的频率控制字K、相位控制字φ和副度控制字A）和相应格式的被调制数据，经滚降处理后(对于FSK方式可不用滚降处理)对正弦载波进行调制。

2.2信号解调

对于BPSK接收，我们采用相干解调方式，如图5所示。接收信号经带通采样得到原始信号序列后，首先与本地产生的正弦序列相混频，然后经低通滤波除高频分量，得到其带信号样值序列（正弦序列的频率与相位也由此样值序列获得）。再对基带信号样值序列进行最佳判决点时刻波形估计，估计值送往均衡器做均衡处理，均衡结构再做0、1判决得到最终的解调数据。解调的关键点在于本地载波的同步和符号定时误差的提取。

ASK(FSK)信号的解调方法可分为相干解调和非相干解调两类。由于相干解调的抗干扰能力较强，本方案采用相干解调方式。图6为采用相干解调时，接收端的解调总体方案流程框图。

接收信号首先经低通滤波器，滤除带外噪声（此处的低通滤波器由专用器件设计）。然后经A/D变换，得到样值序列，按照工作的不同阶段，分两路分别与本地相应的相干载波进行解调，主要包括混频和低通滤波两过程。解调后的信号经低通滤波器后，恢复出基带信号。基带信号进行位定时和码元判决，得到最终的解调数据。

图6ASK/FSK相干解调总体流程框图

测控技术论文范文篇2

国内外大量工程实践表明，对水利水电工程进行全面的监测和监控，是保证工程安全运行的重要措施之一。同时，将监测和监控的资料及时反馈给设计、施工和运行管理部门，又可为提高水利水电工程的设计及运行管理水平提供可靠的科学依据。

1高新测控技术的基本要素及其功能

现代化的测控技术[2],应该具有采集数据、科学管理数据，及时或实时对水利水电工程的安全状况作出分析和评价，并对其异常或险情作出辅助决策等功能.因此,高新测控技术的基本要素包括数据采集系统、数据管理系统和分析评价系统及其计算机通讯网络支撑等(见图1)。

图1水利水电工程高新测控技术示意图

1.1数据采集系统

通过测控单元(MCU)自动采集、笔记本电脑现场采集或人工观测埋入坝体或安装的传感器采集的监测效应量(大坝的变形、渗流、应力应变和温度等)和影响量(水位、气温、降雨和地震等)，并输入计算机的数据库。其中，自动化数据采集系统可以实现实时采集，半自动化和人工采集为定期采集。因此，自动化采集数据一般是对水利水电工程关键部位(或坝段)主要监测量(变形和渗流等)的采集。

1.2数据管理系统

由数据采集系统采集的数据进入计算机数据库后，由数据管理系统对其进行科学有序的管理。包括将电容、电感、电阻、电压、频率等转换为位移、扬压力、渗流量、应力应变、裂缝开合度以及温度等，及它们的误差识别和处理，并将监测量按有关监测规范进行整编和初分析；编制月报和年报等。

1.3分析评价系统

分析评价系统根据监测到的数据，进行观测资料的分析和反分析，结构和渗流正、反分析，建立各类监控模型和拟定监控技术指标等；将收集到的工程设计、施工、运行管理、有关法规和规范等方面的专家知识进行编辑，构成分析、评价、辅助决策等方面的知识库和推理分析知识。

现简述几种传感器的主要工作原理及其应用情况.

(1)差动电阻式传感器

该传感器为美国加州大学卡尔逊教授所研制。置于其内腔的两根弹性钢丝作为传感元件，受力后一根受拉、一根受压.当环境量发生变化时，两者的电阻值向相反方向变化，根据两个元件的电阻值比值,测出物理量的数值。

我国南京电力自动化设备厂从20世纪50年代开始，已研制出几十万支差动电阻式传感器，并应用于大量的水利水电工程中，取得了成功经验。

(2)振弦式传感器

由前苏联的达维金可夫发明。其核心元件是一根钢弦，钢弦的一端固定，另一端则固定在测量元件(受压膜片或测量端块)上。当受力后，钢弦长度将产生微小变化，引起固定频率的变化，从而测出物理量的数值。

加拿大的Rocktest公司，美国的Sinco,Geokon公司等生产的振弦式传感器性能良好，其中真空式为最佳。近几十年来，我国较多的工程应用了这种传感器。

(3)差动电容式传感器

由我国南京电力自动化研究院研制。其工作原理是，将垂线或引张线穿过由4块组成矩形的电容极板中，当测线发生位移时，电容极板的电容产生变化，从而测出位移量。

该传感器经过20多年的完善，其精度和长期稳定性等均有较大提高，已在不少水利水电工程中应用。

(4)差动电感式传感器

首先由原法国的Telemac公司研制。其工作原理是，当高频交变电流通过垂线坐标仪时，在周围产生交变磁场,接收点的磁感应强度与导线距离成反比；当垂线产生位移时，接收点测得的感应电势发生变化,其变化量的大小反映位移量的大小。

该传感器在我国龙羊峡等水利水电工程中得到成功应用。我国有关厂家也仿制了这类传感器。

(5)步进马达式传感器

由原法国Telemac和意大利ISMS公司研制.其工作原理是，由步进电机驱动光电探头，探头中的光照准器先后对准基准杆和垂线钢丝，然后返回原点，在此过程中，测量电路记录探头前进及返回基准点和垂线钢丝的脉冲数,经计算得到位移量。

该传感器的机械部件较多，易出现故障，其长期稳定性也不易保证。我国有关厂家也仿制了这类传感器，在实际工程应用中的故障率较高。

(6)CCD传感器

由河海大学结合国家三峡工程重大基金项目研制。该传感器由若干个特别研制的CCD线阵模块和发光二极管阵列模块组成，当垂线穿过并产生位移时，CCD线阵模块记录垂线位移与基准点的位置，从而计算出位移量。

该传感器技术先进，精度和可靠性高，在上标和响洪甸等水利水电工程中得到应用。

(7)其它新颖传感技术

①光纤传感技术光导纤维是由不同折射率的石英玻璃包层及石英玻璃细芯组合而成的纤维。它能使感受到的各种物理量而计算出监测量，以及传送感受的信息通讯。目前，应用于光纤传感的监测量主要是裂缝，应力应变尚需进一步研究。应用信息通讯较为广泛，且安全可靠。

②CT技术意称计算机层析成像。它指的是在不破坏物体结构的前提下，根据物体周边所获取的某种物理量(如波速、X线光强)的一维投影数据，应用数学方法，通过计算机处理，重构物体特定层面的二维图像及其由此重构的三维图像；从而定量描述物体内部材料分布和缺陷。该技术将成为工程结构物内部隐患监测和老化评估的一种重要手段，在国内外得到应用，我国丰满水电站等工程中也得到成功应用。

③渗流热技术依据渗流场与温度场同时满足扩散方程及其初始和边界条件的原理，利用埋设的温度计测值分析渗流场的分布及其异常部位。

④GPS技术利用卫星定位技术(GPS)监测堤坝和岩土边坡的表面变形.

⑤激光传感技术由激光点光源(即发射点)发射的激光与激光探测仪(即接收端点)构成激光淮直线，由发射的激光在波带板及支架(测点)上观测位移量。它可分大气激光和真空激光准直，其中的真空激光准直除包括激光点光源、波带板及其支架和激光探测仪，即发射点、测点和接收端点以外，,还有真空管道。我国丰满和太平哨水电站等大坝坝顶水平位移和垂直位移的10多年观测资料表明，真空激光准直具有精度高、长期稳定等优点。

2.1.2数据采集装置数据采集装置将各类传感器测出的物理量(如电阻、电阻比、电容、电感和频率等)转化为数字量(如位移、渗压、应变和温度等)，即A/D转换,以便远程输送。当距离超过100m以后，传感器输出的电量和频率等信号，随距离的增大急剧衰减，以至无法测出物理量，但数字量可远距离输送。因此，一般将几十个传感器按部位接入数据采集装置，使传感器观测的物理量转换为数字量。按监测方式不同，数据采集装置可大致分为以下几种类型。

(1)自动化数据采集装置国内外自动化数据采集装置主要有，美国Geomation公司的2300系统、Sinco公司的IDA系统；我国台湾研华公司的ADAM4000和ADAM5000系统；南京电力自动化设备厂的FWC-1系统等。按结构的不同可归纳为总线型和集散型两大类。

①总线型结构Geomation公司的2370型、IDA、ADAM4000、ADAM5000以及FWC-1等系统均属于总线型结构.以IDA系统为例,其系统结构见图2(a)，模块箱的结构见图2(b).图中主机为工控机，中继起联接和中断作用。

IDA母线有二线信号、二线电源；A1～An是智能测量模块，每个模块可接8个传感器；B1～Bm是智能传感器。A和B有解释指令、多路传输、A/D转换和错误查询等功能。同时具有自动和人工测读的两种功能，并可防雷。

②集散型结构Geomation公司研制的2350型、2380型等系统属集散型结构。其系统结构见图3。

从图3中可见，NMS为主机；NRU起中继和网点(即可转成有线的调制信号)的作用；MCU(3)是异地单元,也起中继作用(距离近的可以不用)；MCU(4)和MCU(5)也是异地单元，但它能起无线电发射和接收作用；MCU(6)～MCU(N)是监测传感器。在这两种型式中，总线型结构具有抗干扰能力强、可靠性高、现场调机方便和造价低等优点。其中Geomation公司的2370型、IDA等系统可接入电式和频率式传感器。

(2)人工或半自动化数据采集装置人工或半自动化数据采集仪可在现场测读传感器的测值，或用笔记本电脑采集。其中，差动电阻式采集仪主要有SQ-2型数字电桥、XJ型数字式电阻比检测仪、ZJ型数字式和PSM-R型电阻比检测仪等；钢弦式采集仪主要有SDP-3型钢弦温度测试仪和GPC-1型袖珍式钢弦频率测定仪等。

2.2数据管理系统

水利水电工程大坝可埋有几百个、几千个甚至上万个传感器。如长江三峡水利枢纽建筑物就埋设约一万多个传感器，其采集数据每年达几百万个，并随着观测年限的增加，数据将越来越多，对这些海量数据必须进行科学有序地管理，以便为分析评价系统提供可靠的信息。数据管理系统的核心是数据管理软件和应用软件。

2.2.1数据库管理软件平台在大、中型水利水电工程中，目前常用的数据库管理系统有Oracle、Sybase、Informix以及SQLServer等4大类。其中以Oracle和Sybase数据库在中国应用最广。而Sybase为单进程、多线索结构，即通过单进程的多重通路来同时服务于多用户，提高内存的有效使用率，便于优先程序的查询。因此，Sybase数据库无论在总体结构、功能和特性等方面都有较大优势。本文作者开发和研制的7个大型水电工程的数据(或信息)管理及专家综合评价系统，主要采用了Sybase数据管理系统。在小型水利水电工程中，目前常用的数据库管理系统有DBase，Foxbase和Foxpro等。而Foxpro为用户级数据库系统,目前采用较多。

2.2.2数据库逻辑模型检测的目的是分析评价工程的安全状况。因此，根据分析评价的需要，数据库的逻辑模型包括工程档案、原始数据、整编数据和生成数据等4个分库(见图4)。

(1)工程档案分库该分库管理工程概况以及与工程安全有关的设计、施工资料等.

(2)原始数据分库管理监测资料的原始数据，包括物理量(电阻、电阻比、电感、电容、频率等)和监测效应量(变形、扬压力、渗流量、应力应变和温度等)，并应保证原始数据的真实性。

(3)整编数据分库依据有关标准和规范，对原始数据进行误差识别和转换；按结构单元和监测项目进行整编，包括测值统计表及其过程线图，以及特征值(如最大值、最小值等)和环境量(如水位、气温、降雨、地下水位等)的统计等；对测值进行初步分析，初步识别异常值以及复测；编制日报、月报和年报，其中，日报是刊录测频高(每日一次或数次)的自动化监测系统的数据。

(4)生成数据分库对监测资料分析和反分析的成果，结构和渗流分析和反分析的成果，以及与工程安全有关的设计、施工和运行的专家知识等进行管理，为工程安全分析评价提供定性和定量的依据。主要包括大坝或各结构单元在各荷载组合工况下的应力和位移、坝体温度场、坝体和坝基渗流场(等势线和流线)；位移和扬压力的力学规律计算值；各测点的统计模型，变形测点和空间位移场的确定性模型和混合模型；变形、应力和扬压力的监控指标；历次异常或险情的分析评价成果等。

2.2.3应用软件根据数据库的逻辑模型,在数据库的软件平台上，开发和研制数据库的应用软件，主要包括：

(1)菜单编程对数据库的菜单和各个分库的菜单等编制应用程序。可以采用下拉式或全屏幕式。

（2)原始数据管理的应用软件包括与采集系统相联的通讯软件；按结构单元和测控装置将传感器监测的物理量(电阻、电阻比、电感、电容和频率等)或数字量(变形、渗压、渗流量、应力应变和温度等)编制成图表的软件。

(3)整编数据管理的应用软件包括误差识别和处理程序；将物理量转化为数字量(应变转化为应力，以及测控装置没有转换为数字量的物理量)；按结构单元，将数字量及其相应环境量编制整编成图表的软件；初分析软件；编制日报、月报和年报的软件等。

(4)生成数据管理的应用软件包括对监测资料分析和反分析成果、结构和渗流分析和反分析成果，以及有关专家知识等，并编制成相应图表的软件。

2.3分析评价系统[3]

对水利水电工程监测和监控的目的是，依据监测资料和相应的专家知识，对工程的安全状况作出综合分析和评价。因此，完整的现代测控系统必须包括分析评价系统.其功能是依据监测资料、结构、渗流等分析和反分析成果，以及与工程安全有关的设计、施工、运行管理、法规和规划等专家知识，对监测资料进行分析和评价，从中寻找异常值或不安全因素，并对此进行成因分析和辅助决策等。因此，分析评价系统应包括资料评价、综合检查分析、观测检查、物理成因分析、专家综合诊断和辅助决策等部分，其结构和流程分别见图5和图6。

2.3.1资料评价应用时空分布、力学规律、监控模型、监控指标、日常巡查和关键问题等6类评判准则，对监测值进行分析评判，从中识别异常值或不安全因素。

2.3.2检查分析对异常值或不安全因素，通过同一部位的同类监测量、相关监测量和环境量的综合分析(或相关分析)检查，从中识别引起异常值或不安全因素的成因。如由观测引起的，则进入观测检查；是由结构和荷载引起的，则进入物理成因分析。

2.3.3观测检查对由观测引起的异常测值，首先检查观测记录，然后检查采集系统。对观测记录错误的测值宜进行删除或修改；对监测采集系统引起的异常测值，在排除故障后重测并进行修正。

2.3.4物理成因分析对由结构和荷载引起的异常值或不安全因素，首先检查环境量(或外因)有无产生特殊荷载工况。若有，则分析坝基异常(包括变形、稳定和应力等)成因，然后分析建筑物异常(变形、应力、裂缝等)成因，当稳定和强度满足安全要求时，则“异常”或“不安全因素”是由荷载引起的，为结构调整所致,所以属基本正常。若无特殊荷载工况，则反分析坝基和坝体的计算模型和计算参数等；然后，正演分析监测量,若与实测值一致，则为计算条件改变而引起的；并复核坝基和坝体的稳定和强度，若满足安全要求，则虽为结构引起，但尚属基本正常；若稳定和强度不满足安全要求，则为异常或险情，随即进入辅助决策。若分析不出物理成因，则进入专家综合诊断。

2.3.5专家综合诊断对异常或不安全因素的疑难杂症，即难以分析成因的，进行专家综合诊断，包括对其影响因素和安全度的专家综合评判。

2.3.6辅助决策依据异常或险情的程度，首先提出报警级别，然后提出辅助决策的建议。其中报警级别分三级，一级为险情，二级为异常，三级为局部异常。辅助决策建议包括运行控制水位和补强加固处理措施的建议等。

2.3.7支持库群为了给以上分析评价提供定量依据，该系统还包括数据库、方法库、知识库和图库等支持库群。

(1)数据库主要管理监测资料及其分析和反分析成果，与工程安全有关的设计、施工和运行资料等。

(2)方法库依据安全分析评价需求，方法库主要包括监测资料分析和反分析软件包，结构和渗流分析软件包,综合分析和评价程序，以及辅助决策程序等。如本文作者给多座水利水电工程开发的分析评价系统中，共设置40个程序。其中，监测资料分析和反分析软件包有监测资料预处理、资料分析和反分析等22个程序；结构和渗流分析软件包有规范法的应力和稳定分析，有限元静力、动力以及粘弹性和粘弹塑性分析等13个程序；综合分析和评价包括影响因素和安全度评价等2个程序；辅助决策包括报警、洪水反调节等3个程序。从而，总体上能满足安全分析和评价的定量分析需要。

(3)知识库包括专家语言的定量化知识,隐蔽薄弱部位的设计和施工的专家知识，历次安全定期检查以及异常或不安全因素的分析评价成果等。

(4)图库包括图形库和图像库。其中，图形库包括分析和评价过程中的各类图表；图像库包括分析评价结论的多媒体演示等。

2.3.8分析评价的人工智能技术为了实现分析评价的人工智能化，分析评价系统采用正向推理、反向推理、混合推理和元控制等4种技术。其中，正向推理为已知问题的事实，在知识集中寻找匹配知识，反复循环直至找到有解结论；反向推理为已知或假设结构，从知识集中寻找匹配的解，反复循环，直至找到匹配的解；混合推理为融合正向和反向推理的原理，先正向后反向或先反向后正向；元控制是将元知识(即知识的知识)构成元知识库，以求解问题的目标。

2.4计算机及通讯网络技术

由于高新测控技术是将数据采集、信息管理和分析评价融汇在一起的庞大系统工程，必须在现代计算机及通讯网络技术的支持下才能实现。

2.4.1计算机网络拓扑结构常用的拓扑结构有总线形、星形和树形等(见图7)。其中，总线形结构为网络所有结点连在通信总线上；星形结构为网络所有结点连接在中心结点上，由中心结点负责数据处理和交换；树形结构为自顶而下的层次化的扩展式结构，顶部结点为根结点，连接2个以上结点的称为支节点，以下为端结点，以根结点为网络核心、支结点为子网络中心、端结点为面向用户的桌面。

一般大中型水利水电工程结构单元(如坝段)较多、布置的测点也较多，宜用总线形；对省局(厅)或大网局，由于所属水利水电工程较多，分布也广，而需要由局中心控制时，宜用星形结构，其中一个结点为一座水利水电工程；对特大型水利水电工程.如三峡工程，由于分项工程较多，宜用树形结构(见图8)。

2.4.2计算机通讯网络平台单个的水利水电工程一般用局域网，可采用高速光纤、载波或微波等网络通讯。对省网局(厅)或大型水利水电工程需要有外部技术支持的，一般采用广域网，亦可采用以太网或Intranet网等。

2.4.3计算机工作方式一般采用C/S(客户机/服务器)方式。其中，服务器主要存储监测数据以及与工程安全有关的设计和施工等资料，应该有强大的存储和处理数据的功能；其型号和数量视工程规模、监测项目的多少，由需求分析确定，一般应有双机或多机热备份。客户机主要面向用户的分析评价和辅助决策等，可由多台并行计算机完成。

3结语

(1)现代化测控技术应包括数据采集、管理和分析评价等功能，以及完成这些功能的计算机软硬件环境和通讯网络环境。

(2)数据采集包括传感器和测控装置，完成A/D转换，以便监测的数字量能远距离输送。

测控技术论文范文篇3

84年7月本科毕业于河工大自动化系，99年7月研究生毕业于哈工大通信与信息系统专业并获工学硕士学位，目前在读河北工业大学电机与电器学科博士；*年8月取得教授任职资格，*年3月聘任。自97年4月任电子系副主任，20*年8月任系主任/兼党总支书记。社会兼职：中国电子学会高级会员、廊坊市电子学会秘书长，电气工程（自动化）教育专委会理事、廊坊市科技局联系性挂职副局长。

二、主要教学研究和科学研究工作成果

1．教学研究和课程建设

系统讲授主干技术基础课和专业课9门，指导全部实践教学环节，主持或参加5项教学研究和课程建设课题并获1项河北省教学成果三等奖（促进产学研结合，提高人才培养质量——电子工艺实训基地建设与应用）和多项院级成果和奖励：主持的《电子类技术基础课程实践教学体系改革》获学院教学成果一等奖；负责学院第二批重点课程建设《电工电子系列课程建设》，评为院精品课程；《综合测控实验室的建设与应用》项目获学院教学成果二等奖；参加的《开展以专业教研室为基地的课外科技活动培养学生的实践和创新能力》课题和河北省“十五”规划课题《大学生创新素质评价》课题的子课题已取得较好效果，在最近一届的大学生挑战杯、电子设计大赛中取得河北省1项特等奖、1项一等奖、4项二等奖和2项三等奖，这是历届的最好成绩，也是全省专科参赛校的最好成绩，并以此为契机成立了学生创新实验室。

主编了3本教材：《可编程器件EDA技术与实践》和《电子CAD实用教程》，机械工业出版社出版，全国发行；控制器局部网(CAN)，院内出版，并以此为基础进行了双语教学的探索。

以第一作者发表教研论文3篇：《电子类技术基础课程实践教学体系改革》获教育部电工电子课程指导委员会优秀论文奖；《以大学科人才培养为目标,构建电工电子系列课程体系》获学院/冀鲁豫，一/三等奖；《电子产品设计与工艺专业改革与实践》获学院教育观念与教学改革论文一等奖。

2．专业建设

主持自动化、电子信息工程二专业的改建本科；主持省级试点专业电子产品设计与工艺和应用电子技术专业建设；新增高职高专楼宇自动化专业完成*级高职高专教学计划的全面修订工作，体现应用性、适应性和实践性。

3．实验室建设

主持完成了电子工程系五年实验室建设发展规划和各年度实验室建设计划。形成了具有2个实习基地、2个技术中心和8个综合与专业实验室的实践平台。负责两项财政部中央与地方共建高校专项资金项目——电子工艺基地子项（重点学科实训基地420万）建设（现已完成）和；EDA技术与应用实验室（电子信息技术基础实验室）建设（通过财政部专家组评审）。

三、科研工作业绩

1．已完成项目9项：省级鉴定课题2项：《燃油、燃气锅炉单片机控制器研究与应用》、《变频调速恒压供水系列设备研制与应用》*年通过省科技厅鉴定,国内领先，并获学院科学研究成果二等奖,廊坊市科学技术进步三等奖。完成或获奖课题7项：《GJ-Ⅱ型高压静电油烟净化设备》获学院科学研究成果一等奖；《智能数显回弹仪》获学院科学研究成果二等奖；《职业技能鉴定考务管理系统》获学院科学研究成果三等奖；负责的《集散式微机测控系统与研究》已验收；主持并完成《基于CAN总线测控系统的研究》，已经投入教学使用；主持完成横向课题《管道工程项目后评价软件系统开发及技术服务》和《原油管道结蜡模拟实验建设》，研究经费26.5万元.

测控技术论文范文篇4

关键词：电气工程；自动化技术；仪表测控技术

时代不断发展，科学技术快速升级，中国的电气自动化技术也实现了创新。处于这样的环境背景下，中国的电力运输效率明显提高，同时成本得到有效控制。该技术的发展过程中，运用也更加广泛，使得工业企业的生产质量改善，人们的生活大大提高。当前，电力部门要提高带动电力工程自动化性能，对仪表测控技术的研究和开发非常重视，并将新的成果在实践领域中应用，提高了经济效益，而且获得了社会效益。

1仪表测控技术的类型

仪表测控技术从技术的角度分类，主要包括三种类型：第一种为远程监控技术；第二种为集中监控技术；第三种为现场总线监控技术。其中，远程监控技术是仪表测控技术的重要部分，其所发挥的主要功能是对仪表系统的运转状态实时监控，如果存在问题能够及时发现，以具有针对性地采取措施快速解决。如果是集中解决距离通信方面的问题以及距离操作方面的问题，采用这种方法是比较有效的，在电气工程中占有非常重要的地位，其所发挥的作用也是不可替代的。集中监控技术在仪表测控技术中发挥基础性的作用，其是将各种因素充分利用，包括操作系统、处理器、控制站以及网络技术等等联合起来，集中控制，将仪表中各种类型的信号充分反映出来，使得电力系统在运行的过程中有较高的安全性，提高稳定性。现场总线监控技术是仪表测控技术的重要发展趋势，可以全面监控仪表设备，将自动化监控网络搭建起来，能够做到实时监控。

2电气工程自动化中仪表测控技术所存在的问题

中国的电力工程应用自动化技术，使得工程作业的过程中提高了自动化运行程度，尤其是针对仪表国建了测控系统，使得电气技术的应用效果更加，自动化水平大大提升。事实上，在开展相关工作的过程中，实际环境会存在各种干扰因素，导致仪表测控技术存在各种问题，主要体现为以下几个方面。

2.1仪表测控技术缺乏先进性

中国的一些部门在制造仪表设备以及对有关系统进行设计的过程中，由于精密加工技术不是很高，密封作业中所应用的技术比较落后，所以仪表产品在应用的过程中不能很好地发挥性能，缺乏稳定性。此外，中国的仪表测控研究过程中中，所获得的一些成果不能在实际的生产环节合理应用，严重降低了作业效率。此外，中国的电力部门没有从仪表测控作业的角度出发具有针对性地提出解决方法，所有不能展开有关作业。

2.2仪表测控技术的资金投入力度不够

中国的电力系统规模化方向发展，处于这样的环境背景下，电力企业对于自动化工程建设增加了资金投入力度，仪表测控技术的研究开发被忽视，严重影响其发展，导致该技术对于电力系统发展需要以及社会需求都不能满足，就需要予以变更，这样就会导致电力系统不能高效运行，不仅影响经济效益，还无法取得良好的社会效益。

3仪表测控技术的组成结构

电力系统要维持安全稳定运行状态，就需要发挥仪表测控技术的作用，不仅可以满足电力企业生产需求，同时还可以满足人们的生活需要。电力部门以及工作人员在作业的时候要合理应用仪表测控技术，对于该技术的主要结构就要充分了解，主要为远程监控技术、集中监控技术和现场总线监控技术。具体如下：

3.1远程监控技术

在仪表测控技术的应用中，远程监控技术是关键。电力工作人员对该技术的应用过程中，对于各种仪表系统实施监督控制，以使技术人员及时发现仪表问题，并及时采取科学有效的措施处理。通常而言，远程监控技术主要是在距离通信和操作上集中运用，其不仅是电气工程中比较重要的功能性系统，同时也是其重要的结构组成。

3.2集中监控技术

仪表测控技术系统要保持高质量、高效率运行，集中监控技术发挥基础性的作用，包括操作系统、网络、处理器以及控制站等相互作用，做到了控制集中化。通常而言，在应用该技术的时候，对于仪表的各种类型信号指示都会有所反应，由此提高了电气工程运行的安全稳定性。

3.3现场总线监控技术

中国的电力事业在近年来呈现出快速发展态势，电气自动化工程受到高度关注，对于仪表测控技术的要求越来越高，促使该技术向现场总线监控方向发展。事实上，应用该技术的时候，当仪表设备处于运行状态过程中，可以实现跟踪监控，在整个的电气自动化工程运行的过程中实现过程监控，使得现场监控具有实时性，可以随时获得信息，保证信息的真实可靠性，而且该技术的应用中还可以使得不同系统之间的监测功能之间有效连接，自动监督控制网络得以形成，由此达到全面监控的效果。

4仪表测控技术应用中需要注意的问题

4.1仪表测控技术应用中的控制要素

在仪表测控技术的应用过程中，对于控制要全面了解，以更好地发挥其功能。其一，对仪表测控技术功能实施检测，并对操作过程中应用的设备做好调整工作，确保其测试性能稳定，确认各项指标合格之后才能使用。其二，仪表测控技术应用的过程中需要严格按照程序进行，要求程序是经过证实确实有效方可使用。同时，还要根据具体的工作需要对程序进行优化和完善，保证仪表测控技术的功能充分发挥。其三，仪表测控技术应用的过程中需要一些数据资源，要保证所有的信息资源都能够及时获得，所有的测量数据都保证准确可靠。其四，仪表测控技术操作要在合适的环境条件中进行，并根据需要采用相应的保持措施，对于现场使用的仪器设备还要做好技术维护工作。其五，所有的仪表测控技术操作人员都要经过培训，包括仪表测控技术应用元能力，有关设备的操作技巧等等都要熟练掌握并在测控的时候有效应用，对于所存在的问题能够及时发现，及时采取有效的措施解决。所有接受培训的人员经过考核之后，各项指标合格才能上岗。其六，对仪表测控技术应用过程中所产生的信息要全面收集，并进行分析，并以报告的方式呈现。其七，仪表测控技术的应用过程中要做好监督控制工作。现场监督控制的时候不需要全程参与的，但是要按照规定的时间间隔进行。监督控制人员对于测量数据信息要进行收集和积累，并做好分类工作，保证数据信息完整、真实、可靠。

4.2采用计量方式对仪表测控技术的应用性加以确认

仪表测控技术实施中所应用的设备在使用之前送到上级计量部门接受检定，平均每年进行一次重复性试验和定性实验，进行两次期间核查，结果质量合格，溯源完整。要按照规定的流程对仪表加以检定，与计量器具控制检定条件相符合，对于误差要采用合理的方法控制。

4.3仪表测控技术应用程序经过证实之后才能使用

在对仪表测控技术设备实施检定的过程中，要严格按照国家计量检定规程进行，以最新规程为主。某个电力企业每年的六月份都要按照该规程的目录核对规程的变化情况。关于测量程序方面，在9月就公布计量程序文件进行，第二年重新修订，内容更加完善，而且更具有实用性，其中的各项数据信息非常可靠。仪表测控技术设备在技术上得到国家检定规程的支持，具体工作中，需要严格按照文件的规定执行，保证其质量。

4.4能够获得各种所需要的信息资源

仪表测控技术应用的过程中要控制好质量，要求所需要的各种信息资源都能够获得，其中涵盖的测量数据都要有较高的准确可靠性。仪表测控技术操作中所获得的原始数据都需要经过评审，确保结果符合要求之后才能进行下一个环节的操作，要保证格式的完整性。记录的数据信息要准确可靠，保证测量数据真实、可靠，保证较高的准确度。

4.5环境条件与仪表测控技术要求相符合

在仪表测控技术应用的过程中，对于环境条件有一定的要求，这是保证该技术有效实施的关键。具体的操作中，对于各项规程严格要求，才能保证仪表测控技术应用可靠。仪表测控技术与多种技术都存在密切相关性，诸如自动控制技术、工业自动化技术、仪器仪表以及计算机技术等等，根据实际要求选择不同的测控设备，对于运行环境条件也会有不同的要求，相应的规定也会有所不同。在仪表测控技术的应用中，要确保设备的经过检定合格之后按照规程进行，每个环节都要认真操作以控制好质量。

5电气工程自动化中仪表测控技术的应用

电力工程自动化运行的过程中，仪表测控技术发挥重要的作用。该技术的具体应用主要涉及到两个方面的内容，即分散测控系统仪表测控技术和仪表测控防干扰技术。

5.1分散测控系统仪表测控技术的应用

在电气自动化工程中，分散测控系统的应用是非常广泛的，其本身是分布式结构系统，在运行的过程中以及进行构建的时候需要收集电力系统仪表运行过程中产生的各种信息以及状况，进行详细分析。通常而言，分散测控系统中应用仪表测控技术，可以将仪表设备运行过程中所产生的信息向上传递，包括电气系统的工作站以及主机都可以实时获得测控仪表的应用信息，了解其实施情况。通过全面掌握信息，对于问题及时发现，及时采取措施而解决。除此之外，应用仪表测控技术的时候，还需要分散测控系统运行的过程中对于下行指令信息能够接受，基于此协调测控部位的活动，由此可以对电气工程有效控制。分散测控系统在运行的过程中，其还具备一个重要的功能，就是各种类型的仪表在运行的过程中所产生的信息能够储存起来，当仪表产生问题的时候，可以为技术人员提供与这个部位相关的记忆参数以及相关信息，对有效展开诊断作业可以起到一定的促进作用。所以，将仪表测控技术应用于分散测控系统中，对于整个系统结构优化起到一定的促进作用，而且能够有效传递各种类型的监测数据，防止产生错误信息，据此有效控制电气工程，保证其良性运行。

5.2仪表测控防干扰技术的应用

随着仪表测控防干扰技术发展起来并合理运用，使得仪表测控作业质量有所保证，作业效率大大提升，有关作业人员在具体的工作中要合理应用防干扰技术，使得仪表测控工作顺利展开并获得良好的效果。比较常用的仪表测控防干扰技术主要包括三种类别，即隔离技术、屏蔽技术以及软件技术。其中的隔离技术主要包括两个部分：第一个部分是可靠绝缘技术；第二个部分是合理配线技术。屏蔽技术在具体应用的过程中需要将金属导体充分利用起来对屏蔽的元件、组合件、信号线以及电路进行包围处理。通常而言，在应用该技术的时候，对于电流性噪声藕合可以起到抑制的作用，还能够进行磁屏蔽。在应用软件抗干扰技术的时候，通过合理应用实时控制软件，就可以完成各项具体的作业。

5.3对技术应用高度重视

电力系统中仪表测控技术要获得良好的应用效果，就需要提高仪表制造效率以及精密程度，更加适合自动化电力系统运行仪表，使得仪表测控技术满足电力系统的需求。将仪表测控技术纳入到电力系统整体规划中，将电力系统监控自系统作为切入点，在检测技术中灵活运用，对监控系统的内容以及体系不断完善，将科学可行的监测网络结构建立起来。

6结束语

通过上面的研究可以明确，信息技术的广泛应用，中国的社会环境呈现出新的面貌。电气自动化工程在这样的环境中获得长足发展，促使电力系统运行的过程中，无论是质量，还是效率，都大大提高。作业单位对于仪表测控技术的研究开发不断强化，将所获得的成果在实践中应用并获得良好的效果。但是，电气自动化工程中对于仪表测控技术的应用依然存在一些问题，除了需要分析仪表测控技术的主要结构之外，还要从应用的角度展开研究。当有关技术措施落实到位之后，随着技术的持续创新，我国的电力事业实现持续稳定发展，使得社会居民的生活需求以及生产需求都得到满足。

参考文献

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测控技术论文范文篇5

关键词：测控专业；赛教融合；新工科；应用型本科

自推进新工科建设以来，工程人才培养问题得到高校的广泛关注。新工科要求人才培养要明确目标、注重理念引领、优化结构、创新模式、保证质量[1]。目前，我国大学主要分类有：研究型综合性大学、应用型大学、技术技能型大学等[2]。其中，部分地方应用型高校由专科学校升格为本科学校。这些学校迫切需要解决的主要问题有：明确应用型人才培养的定位和转型路径，提高为区域经济发展服务、促进地方企业及行业技术进步的能力[3]。我校作为地方性应用型本科高校，一直坚持应用型人才培养，注重培养学生的学习、实践、创新能力。我校测控技术与仪器专业（以下简称“测控专业”）根据应用型人才培养要求，依托学校科研团队平台，通过学科竞赛、创新创业和教师科研项目等，训练学生工程实践能力，培养知识面广、善于思考、工程能力强的应用型测控技术人才。

1测控专业人才培养现状

随着经济的发展、科技的进步，社会对人才的需求向复合型应用型方向发展。企业及行业对大学生创新意识、动手能力的要求越来越高。调查表明，近年来用人单位对工科毕业生的职业道德、研究能力、思维逻辑、专业基础知识、工具使用能力等方面表示肯定，并认为毕业生的创新意识和动手能力有待加强[4]。目前普通高等学校测控专业教学工作主要存在以下问题：（1）教师上课以讲授理论知识为主，上课案例采用教材提供的材料。教材由于出版的时效性，存在与工程实际脱节问题。（2）实验条件限制。由于硬件不足，多名学生需要共用一套实验设备，造成同组之间只有个别学生能动手实践、多数学生只能旁观的现象，影响学生动手实践能力的培养。（3）实验器材开源性不足。部分实验采用第三方提供的实验教学箱，实验硬件、实验指导书、实验指导例程都由厂家提供。基于此，学生只能进行验证性实验。由于实验箱开源程度低，学生只能对照指导书上的实验步骤一步一步地连线、通电、观察实验结果，无法进行更深的综合性、设计性实验，创新实践能力难以提升。（4）实习经费有限、时间短。实践基地无法满足学生的工程实践需求。实践基地或企业考虑到安全性、技术保密性，提供给学生的大多为参观性的实习，实践效果不佳。（5）课程之间联系不足，知识点单一，难以系统地培养学生。（6）部分教师缺乏企业工程实践经验，在课程设计或毕业设计出题上脱离产业行业需求。综上，学生的动手实践无法得到保障，难以培养符合社会需求的复合型应用型人才。因此，探索与实践人才培养新模式是当前测控专业的迫切需要。学科竞赛与科技活动融入教学的赛教融合培养模式是人才培养的重要途径，获得了用人单位、学校及学生的广泛认可[5]。

2赛教融合平台及机制的探索与建设

中国高等教育学会的全国高校学科竞赛排行榜，体现了高等学校学科竞赛的质量，为检验高校创新人才培养提供了依据。赛教融合平台建设成为了当下高校复合型应用型人才培养的重要支撑。

2.1学科竞赛对培养复合型应用型人才具有重要意义

学科竞赛题目大部分选自实际工程应用，理论与实践相结合，内容涵盖多个学科，训练学生分析问题、解决问题的能力，注重对学生理论知识的融会贯通、实际动手能力、团队合作能力的培养。学科竞赛相比单一科目的课堂实验、课程实践更能结合实际工程需求。从参赛队伍组建、查阅文献、制作实物、调试、撰写科技报告、现场比赛或答辩等方面全方位培养学生的工程意识，有利于复合型人才的培养。以全国大学生智能汽车大赛为例，其研究对象为智能汽车，面向对象为全国大学生，是具有探索性，创意性的工程实践活动。竞赛指导思想为“立足培养，重在参与，鼓励探索，追求卓越”。要求大学生不仅能综合运用理论知识，还必须有创新意识、工程实践能力、团队协作的人文精神[6]。

2.2学科竞赛与教学改革融合

学科竞赛对复合型应用型人才培养起着重要的作用。我校制定了一系列的学科竞赛激励政策，比如在《创新创业实践》课程中，依照《成都工业学院学生创新创业实践学分认定管理办法》，对于参与学科竞赛并获奖的学生可以认定相应的学分。我校测控专业以培养知识面广、善于思考、工程能力强的应用型测控技术人才为目标，探索学科竞赛与教学改革的融合，符合我校应用型人才培养定位。我校测控专业在赛教融合方面主要进行了以下探索。（1）以专业学科社团建设为赛教融合载体。我校测控专业基于独特的学科优势，于2017年6月成立了智控协会，协会会员达300多人，其中大部分为测控专业学生，还有部分为自动化专业、机电工程专业学生。协会配有竞速和创意赛车多辆，各类单片机开发板若干，3D打印机、示波器、电子电工工具若干，以及各类常用芯片及电子材料等，为学生学习交流、学科竞赛、科研创新以及其他自主科研活动提供了较好的学习、研讨、硬件调试环境。依据学生兴趣特长，协会设置了机械组、电路组、程序组等学科小组，开展日常学习交流活动，让学生在提高科研水平的同时，提高人际交流、创新协作等各种能力。目前参加的主要竞赛有：全国大学生智能汽车大赛、中国“互联网+”大学生创新创业大赛、全国大学生电子设计竞赛等，协会成立以来在学科竞赛方面取得了一定的成绩。（2）赛教融合促进教学改革。科技竞赛作品制作要求学生熟练掌握多学科专业知识。以全国大学生智能汽车大赛为例，竞赛过程包括理论设计、实际制作、整车调试、现场比赛等环节。涉及的专业课程有《文献检索》《单片机》《传感器》《电路图绘制》《C语言程序设计》等。随着竞赛作品向智能化方向发展，控制器成了核心部件。基于此，在制定2018级测控专业人才培养方案时，重点考虑了开课顺序。如：将《单片机（控制器）》课程开课时间前移，设置在大二上期，让学生在大二开始就接触参加学科竞赛的核心知识，使学生提早了解学科竞赛。另外，专业建设中不断地总结参与学科竞赛所要求的主要知识和技能，完善了相应的课程大纲，在课程中融入了竞赛相关知识点。如把智能汽车比赛主控板设计作为案例融入《单片机》课程中；把智能车比赛的电源设计、电磁运算放大器设计等融入《测控电路》课程中；在《文献检索》课程设计时融入科技竞赛相关文献的检索与科技报告写作内容；在《机器视觉及应用》课程中融入智能汽车道路识别相关案例。另一方面，对科技竞赛加以拓展，丰富学生的科研训练。比如以智能车所用的微控制作为控制核心，设计毕业设计题目、大学生创新创业计划项目、“互联网+”大学生创新创业大赛相关题目。在竞赛过程中锻炼了学生的发散思维、创新能力。协会还自主申请立项了学校青苗计划项目，撰写科技论文，申请专利、软件著作权若干项。

2.3赛教融合持续发展实施措施

智控协会经过不断探索与实践，形成了金字塔型的竞赛队伍。第一层为协会成员，这一层人数最多。协会通过每年新生入校时的协会纳新、测控专业新生导论课引导、成员或教师推荐优秀高年级学生入会等方式，扩大协会规模。采用老带新、传帮带的方式对协会成员进行培训考核，推优进入第二层即备赛成员。第三层为有参赛经验的成员，这一层的成员通常作为技术指导员、竞赛培训员、协会管理员。第四层为指导教师层，这一层人数最少，作为协会的顶层设计人员，统筹协会各项事宜。协会人员分工明确，充分发挥老带新、传帮带的作用，保障了赛教融合持续发展所需的人力资源。为了扩大受众范围，面对全校学生，在第二课堂学分中开设了“智能车设计”相关讲座，竞赛推广的同时也广纳贤才扩大竞赛队伍。

3赛教融合存在的问题及解决对策

目前我校测控专业赛教融合虽然取得了一定的成绩，但依然存在诸多问题。协会学科专业交叉不足；学院各自为政，缺乏统一管理机制，同时也造成资源的分散和浪费；由于宣传力度不够，缺乏正面引导，部分学生认为竞赛获奖对升学激励效果不强，参赛学生的主动性积极性不高；经费不足，加上目前芯片价格上涨，参赛成本上升，只能减少参赛队伍；缺乏相应的考核评价体制，指导教师多为兼职，指导持续性不强，系统性指导欠缺。以上问题削弱了竞赛对应用型人才培养的积极作用，有必要进一步的探索和改进。一方面，建立健全统一管理机制，统筹规划资源和训练场地。另一方面，要发挥激励机制作用。首先，要对学生进行正面引导。就目前来看，参赛获奖学生虽然不能为保送研究生加分，但是测控专业考研学生中有参赛获奖经历的学生在考研面试中更受导师青睐。其次，要发挥赛教融合的作用，需要建立健全相应的激励机制。比如在资助学科竞赛作品相关项目的基础上，增设学科竞赛学分。将竞赛获奖作品作为相关课程设计内容，计入学分。指导教师指导作品竞赛获奖折算一定课时。以此构建有效的激励机制，激发指导教师和学生的参与激情，调动其积极性。

4结语

提升测控专业学生的综合素质，培养复合型应用型人才是时代的需求。赛教融合，是对教学理论内容的补充，建立健全竞赛硬件条件也是对实践教学环节的有力支持。本文总结了我校测控专业依托专业协会进行赛教融合的探索与实践。实践证明，赛教融合既保证了竞赛的持续性，又为教学改革提供了良好的条件，赛教融合有利于培养复合型应用型创新人才。

参考文献

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测控技术论文范文篇6

（一）统一训练模式，创新集成训练方法航天试验集成训练理论研究包括基本定位、主体对象、主要内容、方法步骤等。航天试验集成训练定位于提高受训学员的航天试验任务遂行能力，受训主体对象包括航天试验指挥团级指挥、营级指挥、参谋业务和生长干部任职培训学员，训练的主要内容包括航天试验指挥想定作业、综合研讨和综合演练。据此，确立了“以航天试验任务为背景，以指挥综合演练为核心，以想定作业和综合研讨为支撑，各专业方向各层次学员集成训练”的训练思路，明确了“想定引导、实装接入、仿真系统支撑、多级指挥机构协同演练”的集成训练模式。（二）紧贴试验任务，着眼岗位能力培训开展航天试验集成训练，必须紧贴航天试验任务实际，依照航天试验任务编成确定训练编组，将训练对象融合为有机整体。航天试验集成训练按照“总部—基地—部站”三级分别设立总部指挥控制中心、基地指挥所（含发射基地与测控基地）和站指挥所（发射站、测控站、通信站）等11个指挥所，分“规划论证—任务实施—总结评估”三个阶段进行，突出航天试验任务的指挥、协调和应急事件处置等训练内容，着重训练学员组织计划、指挥协调和应急决策等岗位任职能力。（三）坚持指技融合，突出任务集成训练开展高水平的航天试验集成训练，必须坚持指挥与技术融合。航天试验工程技术密集，技术状态决定任务进程。充分发挥试验信息的汇集与处理、指挥信息的生成与决策能力，促进各种试验力量、试验装备的有机融合，是提高试验部队整体试验能力的重要因素。航天试验集成训练的实质，就是依照航天试验任务目标与流程、技术与指挥岗位职能，充分发挥信息系统的信息资源支持与实装设备信息接入功能，由多级“参试”人员参与，完成一个完整的任务过程演练，学员得到岗位体验和岗位锻炼，使指挥与技术在这一过程中得到充分融合，提高在一定技术条件下的任务组织指挥能力。

航天试验集成训练方法

（一）统一规划航天试验集成训练内容以复杂环境条件下典型航天试验任务为背景，以航天试验任务流程与指挥程序为主线，着眼司、政、后、装、技各类型岗位任职需求，整体规划航天试验集成训练内容，编写集成训练企图立案、基本想定、补充想定等，为实施想定作业、综合研讨、综合演练、指挥所研讨提供依据和指导。（二）分层次开展想定作业与综合研讨任职培训学员在完成专题学习后，按照航天发射、航天测控两大专业方向，区分航天团级指挥、营级指挥、连级指挥、参谋层次，依据系列想定开展航天试验指挥想定作业，围绕航天试验任务中的故障、突发事件处置等热点、难点问题开展综合研讨。（三）基于模拟系统实施综合演练实施综合演练时，按照总部、基地、团站三个层次设置全航区指挥机构，根据任务实际设置各指挥所编组，明确每名学员的岗位与职责。基于研发的模拟靶场，在导演部的导调下，各指挥所实施航天试验任务的组织指挥与突发事件处置。（四）按指挥机构开展跨专业综合研讨综合演练结束后，各指挥所结合演练过程中的各种问题与演练结果，开展跨层次的综合研讨，总结理论学习、集成训练的收获，剖析自己岗位任职能力水平与不足，提出航天试验部队建设发展的对策建议等。

航天试验集成训练平台建设

（一）以任职教育需求为牵引，科学确定项目建设目标为实现航天试验集成训练，组成跨专业专家组成的专门论证小组，深入基地调研，组织受训学员座谈会，整合学院军事航天学科专业资源，研制航天试验集成训练平台，组建航天试验训练中心，确定航天试验集成训练平台的建设目标：从实际出发，按照实验室中心化、集约化建设思想，以人才培养需求为牵引，综合运用计算机网络技术、仿真技术、系统集成技术等先进技术，建设一个集航天试验指挥、测试发射、测量控制和试验通信系统于一体的半实物分布式模拟靶场，作为军事航天学科群的教学科研基地，以满足多专业、多层次教育训练和科学研究的需要。（二）结合实际优化顶层设计，集智攻关设计总体方案平台建设的关键是抓好顶层设计。航天试验训练中心总体组提出了总体建设思路，确定“中心化、集约化”的建设原则。经过综合论证分析，确定航天试验集成训练系统主要由试验指挥、测试发射、测量控制、试验通信、远程教育训练、系统管理等6个分系统共计33个子系统组成，并拟制了总体技术方案和6个分系统技术方案、建设实施方案等（如图1所示）。（三）强化项目管理，严把质量关，组织精兵强将实施建设为保证集成训练目标的实现，召开航天试验训练中心工作会议，成立航天试验训练中心建设领导小组、总体组、项目办公室和6个分系统建设小组等组织机构，共有5个单位的50余人参与了研究建设。为保证航天试验训练中心建设质量，项目实施工程化管理和文档资料配置项管理，并严格按照《总装备部软件工程技术规范》进行软件方案设计、模型设计、详细设计、测试和评审，实装设备按照主流试验装备构建。参建人员结合专业，立足指挥，深入调研，不断深化对航天试验任务的认识，主动了解部队任职岗位需求，积极探索院校开展航天试验集成训练的方式方法。（四）注重理论、技术、方法创新，建设功能完善模拟靶场高度重视理论、技术与方法创新，围绕集成训练发表学术论文40余篇，积极采用信息化、网络化手段，基于HLA技术，建成了集航天试验指挥、测试发射、测量控制和试验通信于一体的半实物分布式模拟靶场。其中，测试发射分系统主要建成了飞行器控制半实物仿真实验室、CZ-3B控制系统模拟器、航天测试发射全数字仿真系统；测量控制分系统研发了测控指挥一体化训练平台、飞行器动态模拟器、遥测中频信号记录设备，引进了新型USB设备终端；试验通信分系统改造了SP30程控交换系统，购置了SDH光纤传输系统、时统服务器、指挥调度系统，研制了航天通信模拟训练系统；试验指挥分系统建成了航天试验指挥专业教室，研制了总部、发射基地和测控基地三个指挥所的航天试验指挥模拟训练系统；系统管理分系统研制了训练任务管理与导调、运载火箭模拟、卫星模拟、基础信息库等15个软件，实现了航天试验集成训练的集中控制与管理功能。中心建设集成了200余台套测发、测控、通信专用设备和700余台套通用设备，实现了互联、互通，形成了功能完善、性能先进的模拟靶场（如图2所示）。共设置了训练岗位5类91个，可同时容纳91人开展训练，能够用于设备级、子系统、分系统和全任务集成训练。

航天试验集成训练实践

测控技术论文范文篇7

随着电力工业的不断发展，电网电压等级的不断提高，对电压、电流的测量要求也在不断提高，而互感器作为连接高压与低压的一种电器设备也不断地改进和发展，其中对于衡量互感器先进与否的一个重要指标就是互感器的绝缘问题。对于传统的电磁式互感器来说，由于绝缘成本随着绝缘等级的升高成指数增长，因此原有的空气绝缘、油纸绝缘、气体绝缘和串级绝缘已经不能满足超高压设备的绝缘要求，同时传统互感器存在磁饱和的问题，造成继电保护装置的误动或拒动，而且铁磁谐振、易燃易爆及动态范围小等缺点一直是传统互感器难以克服的困难。于是，各种针对高电压、大电流信号的测量方法便应运而生，其中，基于光学和电子学原理的测量方法，经过近三十年的发展，成为相对比较成熟、最有发展前途的一种超高压条件下的测量方法。

光电互感器指输出为小电压模拟信号或数字信号的电流电压互感器。由于模拟输出的光电互感器仍存在传统互感器的一些固有缺点，现在发展的高电压等级用光电互感器一般都用光纤输出数字信号。光电互感器与传统互感器外形相似，但体积小，重量轻，主要由传感头、绝缘支柱和光缆三部分组成。①传感头部件有罗科夫斯基线圈、采集器、A/D转换器和光发生器LED。工作原理是由罗科夫斯基线圈从一次传变信号，采集器采样后，AD转换器转换为数字信号，由LED转换为光信号，通过光缆送回主控室。罗科夫斯基线圈一般有保护、计量和测量、能量线圈，罗科夫斯基线圈形状是空心螺线管，无铁芯，填充非晶体材料，主要起支撑作用。②绝缘支柱采用硅橡胶绝缘子，内部填充固态硅胶，起到支撑、绝缘和固定光缆作用。③光缆分为数据光缆和能量光缆，从传感头通过绝缘支柱内部引下，送回主控室。④能量问题。传感头部件的电源是光电互感器的难点之一。传感头部件（采集器、A/D转换器和光发生器LED）使用微功耗装置，功率30毫瓦。

光电互感器可分为两种型式。一种是用磁光效应和电光效应直接将电流电压转变为光信号，一般称无源式；另一种是用电磁感应或分压原理将电流电压信号转变为小电压信号，再将小电压信号转换为光信号传输给二次设备，一般称有源式。无源式由于存在稳定性和可生产性较差、电子回路复杂等问题，现在主要处在实验室阶段，推广运用还有待时日。有源式的难点是提供高压端需要的工作电源，但随着激光供能和高压取能技术的突破，已得到根本上的解决。光电互感器传感头部件的能量来源有两种途径。一是从一次取能，由能量线圈感应出电流来提供能量；当一次电流太小，不足以提供能量时，使用能量光缆，由户内激光发生器通过光缆上送能量。两种方式可互为备用，自动切换。

相对于传统的电磁式互感器，光电互感器有明显的优点：（1）在高电压、大电流的测量环境中，光纤或光介质是良好的绝缘体，它可以满足高压工作环境下的绝缘要求；（2）没有传统电流互感器二次开路产生高压的危险，以及传统充油电压、电流互感器漏油、爆炸等危险；（3）不会产生磁饱和及铁磁共振现象，它尤其适用于高电压、大电流环境下的故障诊断；（4）频带宽，可以从直流到几百千赫，适用于继电保护和谐波检测；（5）动态范围大，能在大的动态范围内产生高线性度的响应；（6）适应了现在电力系统的数字化信号处理要求，它还可用于以保护、监控和测量为目的高速遥感、遥测系统；（7）整套测量装置结构紧凑、重量轻、体积小；（8）各个功能模块相对独立，便于安装和维护，适于网络化测量。

由于光电互感器的诸多优点，光电互感器取代传统互感器将只是一个时间问题。国际上，光电互感器已逐步成熟，正已越来越快的速度推广运用。其中ABB、西门子等公司生产的光电互感器已有十几年的成功运行业绩。采用光电互感器的数字化变电站在欧洲也已经投入运行。我国光电互感器的研制和运用相对比较落后，仅有为数不多的变电站使用了一些进口的光电互感器。国内有二十余家企业和高校涉足了光电互感器的开发，经过多年的努力，已有若干套设备在现场试运行。

我国在有源式光电互感器的研究已走在无源式的前面，有的产品已在多个变电站试运行近一年的经验，运行情况良好，可满足保护和计量的要求，并通过了部级鉴定，达到国际先进水平。同时国内的二次设备制造商开发了可与光电互感器直接接口的数字接口继电保护装置、数字接口电能表等二次设备，为光电互感器的实际应用提供了基础。

光电互感器目前存在的问题对电能计量方面的影响：

（1）由于处在研究开发中，光电互感器性能仍不稳定。对于电能计量来说，光电互感器的稳定运行是保障计量准确的前提，尤其是一些在变电站计费的电能表，更加不能忽视光电互感器的性能稳定性。

（2）温度对光电互感器的精度有较大的影响。电能计量是对精度要求较高的专业，其对精度的要求往往要高于其他专业。而绝大多数的光电互感器均是装设在户外，南方春秋两季夜晚与白天温差较大，不可避免的对电能计量带来一定影响。

（3）电子互感器在A/D转换的过程中存在较大的角度误差。在光电互感器对采集到的模拟量转换为数字量的A/D转换中，会带来较大的角度误差，从而对电能计量的计量准确性又带来了一定的影响。

（4）与光电互感器相匹配的电能表必须具有国家法定计量检定机构的认证。由于光电互感器的结构特殊性，必须要采用与之相匹配的电能表进行计量，原先的电能表均无法实现计量功能，为此就出现了一个新的问题，新型的电能表作为一种“新”计量工具，按照国家法规就必须有具有国家法定计量检定机构的认证，因此新型电能表的认证也是必不可少的。

测控技术论文范文篇8

[论文摘要]对数字化变电站中光电互感器的工作原理、结构上的特点和优点进行简单分析，同时阐述光电互感器的应用对电能计量方面的影响。

数字化变电站就是将信息采集、传输、处理、输出过程完全数字化的变电站。全站采用统一的通讯规约构建通信网络，保护、测控、计量、监控、远动、VQC等系统，均用同一网络接收电流、电压和状态信息，各个系统实现信息共享。常规综自站的一次设备采集模拟量，通过电缆将模拟信号传输到测控保护装置，装置进行模数转换后处理数据，然后通过网线上将数字量传到后台监控系统。同时监控系统和测控保护装置对一次设备的控制通过电缆传输模拟信号实现其功能。数字化变电站一次设备采集信息后，就地转换为数字量，通过光缆上传测控保护装置，然后传到后台监控系统，而监控系统和测控保护装置对一次设备的控制也是通过光缆传输数字信号实现其功能。

随着电力工业的不断发展，电网电压等级的不断提高，对电压、电流的测量要求也在不断提高，而互感器作为连接高压与低压的一种电器设备也不断地改进和发展，其中对于衡量互感器先进与否的一个重要指标就是互感器的绝缘问题。对于传统的电磁式互感器来说，由于绝缘成本随着绝缘等级的升高成指数增长，因此原有的空气绝缘、油纸绝缘、气体绝缘和串级绝缘已经不能满足超高压设备的绝缘要求，同时传统互感器存在磁饱和的问题，造成继电保护装置的误动或拒动，而且铁磁谐振、易燃易爆及动态范围小等缺点一直是传统互感器难以克服的困难。于是，各种针对高电压、大电流信号的测量方法便应运而生，其中，基于光学和电子学原理的测量方法，经过近三十年的发展，成为相对比较成熟、最有发展前途的一种超高压条件下的测量方法。

光电互感器指输出为小电压模拟信号或数字信号的电流电压互感器。由于模拟输出的光电互感器仍存在传统互感器的一些固有缺点，现在发展的高电压等级用光电互感器一般都用光纤输出数字信号。光电互感器与传统互感器外形相似，但体积小，重量轻，主要由传感头、绝缘支柱和光缆三部分组成。①传感头部件有罗科夫斯基线圈、采集器、A/D转换器和光发生器LED。工作原理是由罗科夫斯基线圈从一次传变信号，采集器采样后，AD转换器转换为数字信号，由LED转换为光信号，通过光缆送回主控室。罗科夫斯基线圈一般有保护、计量和测量、能量线圈，罗科夫斯基线圈形状是空心螺线管，无铁芯，填充非晶体材料，主要起支撑作用。②绝缘支柱采用硅橡胶绝缘子，内部填充固态硅胶，起到支撑、绝缘和固定光缆作用。③光缆分为数据光缆和能量光缆，从传感头通过绝缘支柱内部引下，送回主控室。④能量问题。传感头部件的电源是光电互感器的难点之一。传感头部件（采集器、A/D转换器和光发生器LED）使用微功耗装置，功率30毫瓦。

光电互感器可分为两种型式。一种是用磁光效应和电光效应直接将电流电压转变为光信号，一般称无源式；另一种是用电磁感应或分压原理将电流电压信号转变为小电压信号，再将小电压信号转换为光信号传输给二次设备，一般称有源式。无源式由于存在稳定性和可生产性较差、电子回路复杂等问题，现在主要处在实验室阶段，推广运用还有待时日。有源式的难点是提供高压端需要的工作电源，但随着激光供能和高压取能技术的突破，已得到根本上的解决。光电互感器传感头部件的能量来源有两种途径。一是从一次取能，由能量线圈感应出电流来提供能量；当一次电流太小，不足以提供能量时，使用能量光缆，由户内激光发生器通过光缆上送能量。两种方式可互为备用，自动切换。

相对于传统的电磁式互感器，光电互感器有明显的优点：（1）在高电压、大电流的测量环境中，光纤或光介质是良好的绝缘体，它可以满足高压工作环境下的绝缘要求；（2）没有传统电流互感器二次开路产生高压的危险，以及传统充油电压、电流互感器漏油、爆炸等危险；（3）不会产生磁饱和及铁磁共振现象，它尤其适用于高电压、大电流环境下的故障诊断；（4）频带宽，可以从直流到几百千赫，适用于继电保护和谐波检测；（5）动态范围大，能在大的动态范围内产生高线性度的响应；（6）适应了现在电力系统的数字化信号处理要求，它还可用于以保护、监控和测量为目的高速遥感、遥测系统；（7）整套测量装置结构紧凑、重量轻、体积小；（8）各个功能模块相对独立，便于安装和维护，适于网络化测量。由于光电互感器的诸多优点，光电互感器取代传统互感器将只是一个时间问题。国际上，光电互感器已逐步成熟，正已越来越快的速度推广运用。其中ABB、西门子等公司生产的光电互感器已有十几年的成功运行业绩。采用光电互感器的数字化变电站在欧洲也已经投入运行。我国光电互感器的研制和运用相对比较落后，仅有为数不多的变电站使用了一些进口的光电互感器。国内有二十余家企业和高校涉足了光电互感器的开发，经过多年的努力，已有若干套设备在现场试运行。

我国在有源式光电互感器的研究已走在无源式的前面，有的产品已在多个变电站试运行近一年的经验，运行情况良好，可满足保护和计量的要求，并通过了部级鉴定，达到国际先进水平。同时国内的二次设备制造商开发了可与光电互感器直接接口的数字接口继电保护装置、数字接口电能表等二次设备，为光电互感器的实际应用提供了基础。

光电互感器目前存在的问题对电能计量方面的影响：

（1）由于处在研究开发中，光电互感器性能仍不稳定。对于电能计量来说，光电互感器的稳定运行是保障计量准确的前提，尤其是一些在变电站计费的电能表，更加不能忽视光电互感器的性能稳定性。

（2）温度对光电互感器的精度有较大的影响。电能计量是对精度要求较高的专业，其对精度的要求往往要高于其他专业。而绝大多数的光电互感器均是装设在户外，南方春秋两季夜晚与白天温差较大，不可避免的对电能计量带来一定影响。

测控技术论文范文篇9

论文摘要：我国在悬索桥、拱桥、连续刚构桥等方面的研究与实践取得了较好的成果，但对大跨预应力混凝土连续梁桥的施工控制技术研究相对较少。因此研究和应用大跨预应力混凝上连续梁桥施工控制技术具有极现实的工程意义。本文首先分析了大跨桥梁影响施工控制的因素，其次对施工控制的内容及方法、施工控制的基本原理等进行了的阐述。

1序言

大跨度桥梁的施工要经过一个复杂的过程，在此过程中将受到许多确定和不确定因素的影响，导致桥梁结构的实际状态偏离理论计算分析状态。因此，桥梁施工控制的重点就是通过对施工过程中出现的偏差进行分析识别，发现问题并及时进行纠偏，同时对结构的后续阶段进行预测，使施工系统始终处于控制之中。

2影响施工控制中的因素[1]

大跨径连续梁桥施工控制的主要目的是使施工实际状态最大限度地与理想设计状态（线形与受力）相吻合。要实现上述目标，就必须全面了解可能使施工状态偏离理论设计状态的所有因素，以便对施工实施有的放矢的有效控制。

2.1结构参数[2]

不论何种桥梁的施工控制，结构参数都是必须考虑的重要因素，结构参数是控制中的结构施工模拟分析的基本资料，其准确性直接影响分析结果的准确性。事实上，实际桥梁结构参数一般很难与设计所用的结构参数完全吻合，总是存在一定的误差，施工控制中如何恰当地记入这些误差，使结构参数尽量接近桥梁的真实结构参数，是首先需要解决的问题。结构参数主要包括结构构件截面尺寸、结构材料弹性模量、材料容重、材料热膨胀系数、施工荷载、预加应力或索力等内容。

2.2施工工艺

施工控制是为施工服务的，反过来，施工的好坏又直接影响控制目标的实现。除要求施工工艺必须符合控制要求外，在施工控制中必须计入施工条件非理想化带来的构件制作、安装等方面的误差，使施工状态保持在控制中。

2.3施工监测

监测是桥梁施工控制的最基本手段之一。监测包括应力监测、变形监测等。因测量仪器、仪器安装、测量方法、数据采集、环境情况等存在误差，所以，结构监测总是存在误差的。在控制过程中，除要从测量设备、方法上尽量设法减小测量误差外，在进行控制分析时必须将其计入。

2.4温度变化

温度变化对桥梁结构的受力与变形影响很大，这种影响随温度的改变而改变，在不同时刻对结构状态（应力、变形）进行量测，其结果是不一样的，如果施工控制中忽略了该项因素，就必然难以得到结构的真实状态数据，从而也难以保证控制的有效性，所以，必须考虑温度变化的影响。一般是将一天中的温度变化较小的早晨作为控制所需实测数据的采集时间。但对季节温差和桥梁体内的温度残余影响要予以重视。

2.5材料收缩、徐变

对混凝土桥梁结构而言，材料收缩、徐变对结构内力、变形有较大的影响，这主要是由于大跨径连续梁桥施工中混凝土普遍加载龄期短、各阶段龄期相差大等引起的，控制中要予以认真研究，以期采用合理的、符合实际的徐变参数和计一算模型。收缩、徐变还将影响成桥后运营阶段的结构变形，这也是设定预拱度需要考虑的因素。

3施工控制的任务与工作内容

桥梁施工控制的任务就是对桥梁施工过程实施控制[3]，确保在施工过程中桥梁结构的内力和变形始终处于容许的安全范围内，确保成桥状态（包括成桥线形与成桥结构内力）符合设计要求。桥梁施工控制围绕上述控制任务而展开，其施工控制的工作内容主要包括以下几个方面：

3.1几何（变形）控制

不论采用什么施工方法，桥梁结构在施工过程中总要产生变形（挠曲），并且结构的变形将受诸多因素的影响，极易使桥梁结构在施工过程中的实际位置（立面标高，平面位置）状态偏离预期状态，使桥梁难以顺利合拢，或成桥线形形状与设计要求不符，所以必须对桥梁实施控制，使其结构在施工中的实际位置状态与预期状态之间的误差在容许范围之内和成桥线形状态符合设计要求。

3.2应力控制

桥梁结构在施工过程中以及成桥状态的受力情况是否与设计相符合是施工控制要明确的重要问题。通常通过结构应力的监测来了解实际应力状态，若发现实际应力状态与理论（计算）应力状态的差别超限就要进行原因查找和调控，使之在允许范围内变化。结构应力控制的好坏不像变形控制那样易于发现，若应力控制不力将会给结构造成危害，严重者将发生结构破坏（我国宁波的招宝山大桥主梁断裂就是一个例子），所以，必须对结构应力实施严格控。对应力控制的项目和精度还没有明确的规定，需根据实际情况确定，通常包括：

①结构在自重下的应力（实际应力与设计相差宜控制在+5%）。②结构在施工荷载作用下的应力（实际应力与设计相差宜控制在+5%）。③结构预加力除对张拉实施双控（油表控制和伸长量控制，伸长量误差允许在±6%以内）外，还必须考虑管道摩阻影响（对于后张结构）。④温度应力，特别是大体积基础、墩柱等。⑤其他应力，如基础变位、风荷载、雪荷载等引起的结构应力。⑥施工中用到的对桥梁施工安全有直接影响的支架、挂篮、缆索吊装系统等的应力在安全范围内。

3.3稳定控制

桥梁结构的稳定性关系到桥梁结构的安全，它与桥梁的强度有着同等的甚至更重要的意义。世界上曾经有过不少的桥梁在施工过程由于失稳而导致全桥破坏的例子，最典型的是加拿大的魁北克（Quebec）桥。该桥在南侧锚锭析架快要架完时，由于悬臂端下弦杆的腹板屈曲而发生突然崩塌坠落。我国四川州河大桥也因悬臂体系的主梁在吊装主跨中段承受过大的轴力而失稳破坏。因此桥梁施工过程中不仅要严格控制应力和变形，而且要严格地控制施工各阶段结构构件的局部和整体稳定。目前主要通过稳定分析计算（稳定安全系数），并结合结构应力、变形情况来综合评定、控制其稳定性。桥梁施工过程中安全控制是桥梁施工控制的重要内容，只有保证了施工过程中的安全，才谈得上其他控制与桥梁的建设，其实，桥梁施工的安全控制是上述变形控制、应力控制、稳定控制的综合体现，上述各项得到了控制，安全也就得到了控制（由于桥梁施工质量问题引起的安全问题除外）。由于结构形式不同，直接影响施工安全的因素也不一样，在施工控制中需根据实际情况，确定其安全控制重点。

4施工控制的方法

连续梁桥是施工→监测→识别→调整→预告→施工的循环过程，其实质就是使施工按照预定的理想状态（主要是施工标高）顺利推进。而实际上不论是理论分析得到的理想状态，还是实际施工都存在误差，所以，施工控制的核心任务就是对各种误差进行分析、识别、调整，对结构未来做出预测。

4.1预测控制法

预测控制法是指在全面考虑影响桥梁结构状态的各种因素和施工所要达到的目标后，对结构的每一施工阶段（节段）形成前后进行预测，使施工沿着预定状态进行。由于预测状态与实际状态免不了有误差存在，某种误差对施工目标的影响则在后续施工状态的预测予以考虑，以此循环，直到施工完成和获得与设计相符合的结构状态。这种方法适用于所有桥梁，而对于那些已成结构状态具有不可调整性的桥梁施工控制必须采用此法。预测控制以现代控制论为理论基础，其预测方法常见的有卡尔曼滤波法、灰色系统理论控制法等。

4.2自适应控制法

鉴于连续梁桥已完成节段的不可控性以及施工中对线形误差的纠正措施有限，控制误差的发生就显得极为重要，所以，采用自适应控制法对其进行控制也是很有效的。

4.3线形回归分析法

线形回归分析法是通过对悬臂箱梁挠度与悬臂长度、悬臂重量的一元线形回归处理或二元线形回归处理，总结建立挠度线形回归数学模型。它可以用于分析箱梁挠度变形的规律，也可以用于预测待施工梁段的挠度。但它无法对温度和施工引起的误差进行修正，并且要求有较多有规律的数据才行，在梁段数比较少时所得到的回归曲线的精度难以保证。

5小结

主要讨论了影响大跨度连续梁桥施工控制的因素、施工控制的任务与工作内容以及施工控制的方法。我国在桥梁施工控制的理论与实践还未建立起一套完善的施工控制技术系统和组织管理系统。因此，深入研究桥梁施工控制理论，研制更加合理、实用的控制软件以及更加方便、精确的监测设备，建立完善的桥梁施工控制技术系统和组织管理系统是今后桥梁建设事业发展迫切需要进行的工作。

参考文献

[1]刘来君.大跨径桥梁施工控制不确定因素分析[D].长安大学硕士学位论文，2002.

测控技术论文范文篇10

论文摘要：当今世界，在变电站自动化领域中，智能化电气的发展，特别是智能化开关、光电式互感器等机电一体化设备的出现，变电站自动化技术即将进入数字化新阶段。本文论述了数字化变电站自动化系统的特征、结构及功能划分等。

经过几十年的发展,变电站自动化技术已经达到了一定的水平，在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班，而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术，从而大大提高了电网建设的现代化水平，增强了输配电和电网调度的可能性，降低了变电站建设的总造价，这已经成为不争的事实。然而，技术的发展是没有止境的，随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用，势必对已有

的变电站自动化技术产生深刻的影响，全数字化的变电站自动化系统即将出现。

一数字化变电站自动化系统的特点

(1）智能化的一次设备

通常一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器和光电技术设计，简化了常规机电式继电器及控制回路的结构，数字程控器及数字公共信号网络取代传统的导线连接。换言之，变电站二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程序代替，常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。

(2)网络化的二次设备

变电站内常规的二次设备，如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造，设备之间的连接全部采用高速的网络通信，二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口，通过网络真正实现数据共享、资源其享，常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。

(3)自动化的运行管理系统

变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化；数据信息分层、分流交换自动化；变电站运行发生故障时能即时提供故障分析报告，指出故障原因，提出故障处理意见；系统能自动发出变电站设备检修报告，即常规的变电站设备“定期检修”改变为“状态检修”。

二数字化变电站自动化系统的结构

在变电站自动化领域中，智能化电气的发展，特别是智能开关、光电式互感器机电一体化设备的出现，变电站自动化技术进入了数字化的新阶段。在高压和超高压变电站中，保护装置、测控装置、故障录波及其他自动装置的I/O单元，如A/D变换、光隔离器件、控制操作回路等将割列出来作为智能化一次设备的一部分。反言之，智能化一次设备的数字化传感器、数字化控制回路代替了常规继电保护装置、测控等装置的I/O部分；而在中低压变电站则将保护、监控装置小型化、紧凑化，完整地安装在开关柜上，实现了变电站机电一体化设计。

数字化变电站自动化系统的结构在物理上可分为两类，即智能化的一次设备和网络化的二次设备；在逻辑结构上可分为三个层次，根据IEC6185A通信协议草案定义，这三个层次分别称为“过程层”、“间隔层”、“站控层”。

过程层是一次设备与二次设备的结合面，或者说过程层是指智能化电气设备的智能化部分。过程层的主要功能分三类：（1）电力运行实时的电气量检测；（2）运行设备的状态参数检测；（3）操作控制执行与驱动。间隔层设备的主要功能是：（1）汇总本间隔过程层实时数据信息；（2）实施对一次设备保护控制功能；（3）实施本间隔操作闭锁功能；（4）实施操作同期及其他控制功能；（5）对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别的控制；（6）承上启下的通信功能，即同时高速完成与过程层及站控层的网络通信功能。必要时，上下网络接口具备双口全双工方式，以提高信息通道的冗余度，保证网络通信的可靠性。

站控层的主要任务是：（1）通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登录历史数据库；（2）按既定规约将有关数据信息送向调度或控制中心；（3）接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行；（4）具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能；（5）具有（或备有）站内当地监控，人机联系功能，如显示、操作、打印、报警，甚至图像，声音等多媒体功能；（6）具有对间隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态，在线修改参数的功能；（7）具有（或备有）变电站故障自动分析和操作培训功能。

三数字化变电站自动化系统中的网络选型

网络系统是数字化变电站自动化系统的命脉，它的可靠性与信息传输的快速性决定了系统的可用性。常规变电站自动化系统中单套保护装置的信息采集与保护算法的运行一般是在同一个CPU控制下进行的，使得同步采样、A/D转换，运算、输出控制命令整个流程快速，简捷，而全数字化的系统中信息的采样、保护算法与控制命令的形成是由网络上多个CPU协同完成的，如何控制好采样的同步和保护命令的快速输出是一个复杂问题，其最基本的条件是网络的适应性，关键技术是网络通信速度的提高和合适的通信协议的制定。

如果采用通常的现场总线技术可能不能胜任数字化变电站自动化的技术要求。目前以太网（ethernet）异军突起，已经进入工业自动化过程控制领域，固化OSI七层协议，速率达到100MHz的嵌入式以太网控制与接口芯片已大量出现，数字化变电站自动化系统的两级网络全部采用100MHz以太网技术是可行的。

四数字化变电站自动化系统发展中的主要问题

在三个层次中，数字化变电站自动化系统的研究正在自下而上逐步发展。目前研究的主要内容集中在过程层方面，诸如智能化开关设备、光电互感器、状态检测等技术与设备的研究开发。国外已有一定的成熟经验，国内的大专院校、科研院所以及有关厂家都投入了相当的人力进行开发研究，并且在某些方面取得了实质性的进展。但归纳起来，目前主要存在的问题是：（1）研究开发过程中专业协作需要加强，比如智能化电器的研究至少存在机、电、光三个专业协同攻关；（2）材料器件方面的缺陷及改进；（3）试验设备、测试方法、检验标准，特别是EMC（电磁干扰与兼容）控制与试验还是薄弱环节。