在线检测论文十篇

在线检测论文篇1

关键词： 恶意程序； 检测算法； 恶意程度文件； 检测误报率

中图分类号： TN915.08?34； TP309.5 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）03?0085?04

Research and implementation of malicious program detection algorithm

LU Tao

（College of Information Engineering， Nanning University， Nanning 530200， China）

Abstract： Since the malicious program has simple invasion way， massive hidden ways and fast update speed， and the traditional detection algorithm dealing with the malicious program has high false alarm rate of the detection， poor update and tracking ability， a malware program detection algorithm based on probability theory and linear superposition was designed. The algorithm is composed of the behavior feature extraction module， behavior feature detection module and malicious program output module. The program behavior feature in the network under test are extracted by means of the behavior feature extraction module， and its concrete behavior and hidden behavior are dynamically detected via the behavior feature detection module. The malicious degree file of the program is given， and taken as the input of the malicious program output module. According to the designed linear superposition function and depth detection flow chart， the malicious program was detected and output. The experimental results show that the algorithm has low false alarm rate of the detection， and good capacity to track the updated malicious program.

Keywords： malicious program； detection algorithm； malicious degree file； false alarm rate of detection

0 引 言

2009年，源于某视频网站遭受的恶意程序非法入侵，致使网络服务器出现瘫痪，使电子信息厂商对恶意程序检测算法的研究与实现格外关注[1?3]。恶意程序的入侵方式较为简单、隐藏方式众多，且更新速度非常快，导致传统的恶意程序检测算法无法对其进行有效应对，检测误报率高且恶意程序更新追踪能力不佳。因而，设计了一种基于概率论和线性叠加的恶意程序检测算法[4?6]。

文献[7]对基于人脑解析的恶意程序检测算法进行设计，这种算法的设计人员意识到对恶意程序特征的准确提取是算法高水平检测的基础，而计算机往往无法对恶意程序特征进行深度挖掘，故利用构建人脑解析模型增强算法的恶意程序更新追踪能力。这种算法需要大量技术人员实时监管，实现较为不易。文献[8]对基于贝叶斯定理的恶意程序检测算法进行设计，其检测误报率较低，但这种算法需要在相对独立的环境中进行检测工作，这一点将恶意程序的更新隔绝在检测环境外，因此几乎不具备恶意程序更新追踪能力。文献[9]对基于机器学习的恶意程序检测算法进行设计，这种方法的恶意程序更新追踪能力较强，但机器学习只能针对以往出现过的恶意程序进行检测，因此算法的检测误报率较高。文献[10]对基于线性叠加的恶意程序检测算法进行设计，这种方法的z测误报率较低且拥有较强的恶意程序更新追踪能力。但线性叠加只考虑到了恶意程序的具体行为对网络造成的伤害，若想进一步提高该算法的检测水平，还需通过特定手段对恶意程序的隐含行为进行挖掘和双向检测。

通过对传统恶意程序检测算法进行分析，设计了基于概率论和线性叠加的恶意程序检测算法，利用概率论手段对恶意程序的行为进行深度分析，对恶意程度文件进行线性叠加检测，减少算法的检测误报率，增强算法的恶意程序更新追踪能力。

1 恶意程序检测算法设计

基于概率论和线性叠加的恶意程序检测算法由行为特征提取模块、行为特征检测模块和恶意程序输出模块组成。行为特征提取模块对被测网络中程序的行为特征进行提取，行为特征检测模块利用概率论手段对程序行为特征的恶意程度进行分析。恶意程序输出模块利用线性叠加函数检测恶意程序并输出。

1.1 行为特征提取模块设计

基于概率论和线性叠加的恶意程序检测算法的行为特征提取模块主要由控制芯片组、网络交互器和模拟器组成，其结构如图1所示。

由图1可知，控制芯片组决定着整个行为特征提取模块的工作水平，其负责对模块提取工作中产生的中断请求和直接内存访问进行控制，控制芯片组的接口电路图如图2所示。网络交互器可实现程序在被测网络和行为特征提取模块间进行数据交互。模拟器用于对被测网络进行虚拟化，并提供程序数据交互接口。网络交互器和模拟器均有两组，分别安放在网络入口和出口处。

由图2可知，基于概率论和线性叠加的恶意程序检测算法每进行一次检测工作，都要利用特征提取模块从被测网络提取程序的行为特征，这有助于增强算法的恶意程序更新追踪能力。为了提高行为特征提取模块的整体效率，需要在控制芯片组中写入PE文件。

PE文件是能够在网络中进行直接提取的文件的统称，这类文件是在设计基于概率论和线性叠加的恶意程序检测算法前经由多次实践获取到的。PE文件的内容主要是网络共通非恶意程序，这些程序的内部机制较为完善，永久不会被恶意行为特征入侵。因此，行为特征提取模块可以对PE文件进行忽略提取，以提高模块整体效率。同时，用户也可手动开启行为特征提取模块对PE文件进行提取。

随后，行为特征检测模块将对行为特征提取模块的提取结果进行分析。

1.2 行为特征检测模块设计

行为特征检测模块基于概率论和线性叠加的恶意程序检测算法，对特征提取模块提取结果的分析使用概率论手段，旨在获取恶意程序的具体行为和隐含行为。恶意程序行为包括具体行为和隐含行为，如图3所示。

由图3可知，具体行为是指恶意程序直接利用网络漏洞进行入侵的行为，这种行为比较容易被发现；隐含行为是指恶意程序设计者模仿非恶意程序行为进行设计，用于迷惑用户发出不正当指令的行为，包括行动指令行为和指令调用行为，这种行为具有一定的传播和侵蚀能力，而且分析较为困难。

行为特征检测模块对恶意程序行为的分析是一种动态检测方式。在具体行为下，恶意程序的恶意代码会直接体现在行为文件中，行为文件数据量很大，用户通常不会主动查阅，这就需要借助概率论构建概率论测试文件对行为文件中的具体行为进行定位和审查，得出程序恶意程度文件，再经由恶意程序输出模块进行深度检测。

在恶意程序的隐含行为下，指令行为和指令调用行为均会在恶意程序的行为文件中嵌入指令代码，这些指令代码可用概率论进行动态检测，如图4所示。

由图4可知，行为特征检测模块先进行恶意文件隐含行为的文件格式分析，利用概率论对文件格式进行模拟，建立概率论测试文件。行为特征检测模块可根据概率论测试文件获取虚拟程序和程序中的二进制代码，对二者同时进行动态检测可获取程序恶意程度文件。

将程序的具体行为和隐含行为的程序恶意程度文件组合起来，共同传至恶意程序输出模块进行深度检测。

2 恶意程序检测算法软件设计

基于概率论和线性叠加的恶意程序检测算法在软件中给出行为特征检测模块的概率论分析函数，以及恶意程序输出模块的线性叠加函数和深度检测流程。

2.1 概率论分析函数和线性叠加函数设计

概率论分析函数的作用是对程序行为特征的恶意程度进行挖掘。将行为特征提取模块的提取结果组成集合[K]，选取[K]中阈值的最大值[KMAX]和最小值[KMIN]（下角标代表二者的位置坐标值），则恶意程序与非恶意程序间阈值的概率差[M]可表示为：

式中[Lk]表示行为特征[k]的阈值。[Bk]值越大，程序行为特征的恶意程度就越高。

用[Ak]表示程序的被测点，[ak]表示被测点行为阈值，则线性叠加函数[T]可表示为：

2.2 恶意程序输出模块流程设计

基于概率论和线性叠加的恶意程序检测算法设计的恶意程序输出模块的深度检测流程，如图5所示。

由图5可知，恶意程序输出模块的检测实质是利用线性叠加函数将特征检测模块的程序恶意程度文件串联起来，给出线性叠加函数[T]值。基于概率论和线性叠加的恶意程序检测算法对误报率的要求在0.4%以下，故根据经验将恶意程序的预设值设为15，如果[T≥15]则判定被测程序为恶意程序。

恶意程序被检测出来后，恶意程序输出模块将构建恶意程序行为文件，作为日后检测工作的参考数据，并将该文件上传至云端，同时向用户发出警报。

3 实验验证

实验对本文算法、人脑解析算法和机器学习算法的检测误报率和恶意程序更新追踪能力进行对比验证。在被测网络中给出100个程序并产生2 000个程序行为，其中的恶意行为有300个，恶意程序有18个。

3.1 检测误报率验证

恶意程序检测算法的检测误报率分为恶意程序漏报率和非恶意程序误报率。记录下实验中检测到第15，30，45，60，85，100个程序时，算法的恶意程序漏报率和非阂獬绦蛭蟊率的各自合计值，如图6，图7所示。

由图6，图7可知，本文算法的恶意程序漏报率和非恶意程序的误报率均明显低于其他两种算法，证明本文算法的检测误报率低。

在线检测论文篇2

关键词：变电站，设备，状态检修

 

随着社会经济的快速发展，对电力系统的稳定经济运行提出了越来越高的要求，传统的计划停电检修已不能满足电力发展的要求，即用最低的成本，建设具有足够可靠水平的输送电能的电力网络。科技论文，设备。电气设备的状态检修势在必行。各种微电子技术、通信测控技术的发展为电气设备的状态检修提供了必要的条件。本文主要就变电站设备的状态检修结合实际工作进行一些探讨。

1　状态检修的概念

状态检修是最近几十年来发展起来的一种新的检修模式，美国工业界认为：状态检修是试图代替固定检修时间周期，根据设备状态确定的一种检修方式。而在国内则认为：状态检修是利用状态监视和诊断技术获取的设备状态和故障信息，判断设备异常，预测故障发展趋势，在故障发生前，根据设备状态决定对其检修。设备状态检修是根据先进的状态监测和诊断技术提供的设备状态信息，判断设备的异常，预知设备的故障，在故障发生前进行检修的方式，即根据设备的健康状态来安排检修计划，实施设备检修。状态检修不是唯一的检修方式，企业根据设备的重要性、可控性和可维修性，需结合其他的检修方式（故障检修、定期检修、主动检修）一起，形成综合的检修方式。

相比以前的的检修体制是预防性计划检修。这种体制出的问题是：设备缺陷较多检修不足，设备状况较好的又检修过剩。也有国外的进口设备和一些合资企业产品，按设备的使用寿命运行，规定不允许检修，随着社会经济的发展和科学技术水平的提高，由预防性计划检修向预知性的状态检修过渡已经成为可能。状态检修可以减少不必要的检修工作，节约工时和费用，使检修工作更加科学化。科技论文，设备。

2　变电站的状态检修

变电站一次设备的检修应从实际出发，按照“该修的修，修必修好”的原则，并且结合变电站的具体情况进行合理选取。在新建或改建项目中可以率先引入状态检修把监测和诊断设备的安装事先融入规划设计之中。由于目前设备的状态检修依据大部分为根据检修历史及当前运行的实际情况，对设备进行评估后得出的结论。我们应挥设备的在线监测功能，完善设备的监测装置，为状态检修提供充足的依据。至于那些故障率较低或非重要地区的变电站，为了预防事故的发生而全部采用价格高昂的监测诊断系统，有时从经济上考虑是不合算的，可以只针对发生故障率较高的关键部件进行监测。安装实用并且功能简单的监测诊断设备，然后在探索设备使用寿命过程中，用科学的方法先逐渐延长变电站一次设备定期检修的周期，待变电站资金宽裕时，再予以完善安装监测装置。

 

3　一次设备的状态检修

3.1　变压器

（1）声音异常。变压器在正常运行时发出均匀的有节律的“嗡嗡”声，如果出现其它不正常声音，均为声音异常。科技论文，设备。变压器产生声音异常的主要原因有以下几方面：当有大容量的动力设备起动时，负荷突然增大；由于变压器内部零件松动；当低压线路发生接地或短路事故时。

（2）绝缘状态检测。变压器的绝缘状态主要是对变压器的受潮和老化现象进行检测。变压器绝缘状态检测通过电气绝缘特性试验、油简化试验、绝缘纸含水量、老化试验等进行状态评估、分析。

（3）引线部分故障。引线部分故障主要有引线烧断、接线柱松动等。引线部分与接线柱连接松动，导致接触不良。引线之间焊接不牢，造成过热或开焊。如果不及时处理，将造成变压器不能正常运行或三相电压不平衡而烧坏用电设备。

3.2　断路器

断路器常见的故障有：断路器拒动、断路器误动、断路器出现异常声响和严重过热、断路器分合闸中间态、断路器着火和断路器爆炸等。由于直流电压过低、过高，合闸保险及合闸回路元件接触不良或断线，合闸接触器线圈极性接反或低电压不合格，合闸线圈层次短路，二次接线错误，操作不当，远动回路故障及蓄电池容量不足等因素，都能造成断路器拒动。由于开关本体和合闸接触器卡滞，大轴窜动或销子脱落和操动机构等出现故障，都能造成断路器拒动。

由于合闸接触器最低动作电压过低和直流系统出现瞬时过电压，造成断路器操作机构误动；由于直流系统两点或多点接地造成二次回路故障；由于互感器极性接反、变比接错，造成二次回路错接线；由于绝缘降低、两点接地，造成直流电源回路故障以及误操作或误碰操作机构，这些都会导致断路器误动。

对此的处理方法是，先投入备用断路器继续供电，然后查明误动原因，设法及时排除误动的因素，使开关恢复正常运行。

3.3　隔离开关

隔离开关常见的故障主要有以下两方面：

（1）隔离开关载流接触面过热。由于隔离开关本身的特点和设计的局限，不少载流接触面的面积裕度较小，加上活动性接触环节多，容易发生接触不良现象。因此隔离开关载流接触面过热成为较为普遍的问题，隔离开关过热部位主要集中在触头和接线座。

（2）接触不良。由于制造工艺不良或安装调试不当，使隔离开关合闸不到位，造成接线座与触头臂接触不良从而导致接线座过热。科技论文，设备。进行刀闸大修时常发现接线座与触指（触头）臂连接的紧固螺母松动现象。这种情形一般是由于制造质量不良加上现场安装时没能检查出来造成的。科技论文，设备。接线座与引线设备线夹接触不良，多数是由于安装工艺不良造成的。科技论文，设备。例如安装时没有对接触面进行足够的打磨和进行可靠的连接，铜铝接触时不采用铜铝过渡材料等。

4　结束语

就技术层面看，目前在线监测得到的数据分析和综合评判还处于初步状态，最终的结论还需要人的参与，这与在线监测的数据积累不够充足有关，在数据的融合和判据的效用方面还有许多工作要做。同时在管理上客观要求提高运行人员的素质，打破目前按一次设备、二次设备、计量和通信等专业划分的运行、检修模式，以便详细地分析所有能得到的信息资料，综合判断设备的状态。

随着我国电力体制改革的不断深入，定期检修制度已经不能完全适应形势发展的需要。因此，迫切希望能实现对变电站一次设备检修管理由“到期必修、修必修好”的方针向“应修必修、修必修好”的观念转变，对变电站一次设备实施状态检修。随着国网公司智能化变电站的建设和在线监测技术、数字化变电站的快速发展，以及我国电力体制正逐步解除管制，对变电站一次设备实现状态检修将会极大地提高电网的供电可靠性，为社会的发展提供强劲、充足的电力能源。

参考文献：

[1]黄树红李建兰发电设备状态检修与诊断方法中国电力出版社.2008

[2]江苏省电力公司电力系统继电保护原理与实用技术中国电力出版社，2006

[3]关根志，贺景亮.电气设备的绝缘在线监测与状态维修[J]中国电力，2000,33(3)

[4]陈维荣，宋永华，孙锦鑫.电力系统设备状态监测的概念及现状[J].电网技术，2000,24(11)；12-17.

在线检测论文篇3

关键词：X射线实时成像；星用贮箱内芯；钛合金管焊缝检测；计算机图像处理

中图分类号：TG115文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）08-0025-02

X射线胶片照相法是目前常用的无损检测方法之一，它不可避免地存在检测周期长、检测成本高、污染环境等缺点。随着计算机技术的发展，新兴的计算机X射线数字化实时成像技术已在无损检测中得到了广泛应用，X射线实时成像检测系统可实现实时、动态和连续地从各个角度对试件进行检测，并具有操作方便，检测高效、精确、直观、成本低的优点。在各个领域焊接检测方面已有了广泛的应用。我所星用贮箱中有大量的管焊缝，需要对焊缝进行X射线探伤。如按照习惯采取的曝光工艺，虽然能扩大评片区，但底片对比度小，灵敏度低，像质计不清晰。而实时成像检测具有不可比拟的优势，为使该项技术尽快的运用到我所航天产品焊缝的日常检测中，本文以钛合金管焊缝为例，着手运用实时成像技术进行工艺试验研究，分析该项技术在航天产品管焊缝检测中的可行性。

一、理论分析

（一）实时成像透照技术的特点

在射线照相探伤工艺中，胶片是紧贴探伤工件背面的，所拍摄的探伤底片图像的大小与工件大小是相一致的。然而在XRTIP检测中，由于被检测工件不可能象胶片那样紧贴在图像增强器的输入屏表面上，它只能置于X射线源（焦点）至图像增强器之间的某一位置上，根据几何投影的原理，XRTIP检测图像总是放大了的图像。图像放大不仅仅是由于几何因素所决定，更主要是为了提高图像质量的需要。由于图像是放大了的，且X射线图像增强器和荧光屏多次转换，因而荧光屏上的图像的清晰度就会有所下降

（二）实时成像检测技术的图像质量

XTRIP技术能否代替传统X射线照相底片，关键取决于该系统所采集到的图像质量，XTRIP技术主要是通过灵敏度和清晰度来衡量图像质量。

1．灵敏度。象质计灵敏度是表征视屏图像对比度的主要指标，其主要是通过象质计来测量，即图像上所显示出的金属丝数越多，就证明发现细小缺陷的能力越强。灵敏度应符合相关标准的规定。

2．清晰度。通常用分辨率来描述，即规定在一定宽度范围内能分辨若干对金属丝来表示，单位是：“线对/厘米”（LP/cm）。图像分辨率主要通过图像测试卡来测试。焊缝采用X射线实时成像技术进行无损探伤，改变的只是检测方法，检测结果不会改变，因此，原来胶片照相探伤方法中许多做法都可以沿用和借鉴。X射线数字成像技术所检测的图像质量可以与胶片照相底片质量相媲美，图像放大后，影像更加清晰，在显示屏上可以以正像、负像、彩色随意翻转，观察起来眼睛不会象观察底片那么疲劳，显示图像无底片那样的伪缺陷，更无类似底片那样的报废情况发生，这是X射线实时成像技术的一个明显优点。

3．钛合金小径管的透照特点。钛合金小径薄壁管广泛用于星用贮箱内芯工艺管道中，在对其进行无损探伤时，按照GJB1187A-2001《射线检测》规定，采用双壁双影椭圆成像法和双壁重叠成像法，且双壁双影椭圆成像法时应垂直90度各透照一次，而对双壁重叠成像法成像时应每隔60度透照一次。对于传统X射线照相法检测，因管焊缝受内芯众多管路的影响，严格按照标准进行检测存在很大的难度，且很多部位的管焊缝受结构限制无法进行布片检测。实时成像检测技术无需胶片，可任意角度、任意方向进行旋转检测，可严格按照标准进行检测，且对于以往无法通过传统X射线照相检测的管缝均可进行检测。

二、工艺试验及讨论

（一）试验设备

1．X射线探伤机。菲利浦MNC65型直流稳压探伤机，选用0.4*0.4mm小焦点。

2．图像增强器。法国汤姆逊16XZ45STA 型X射线图像增强器，直径150mm；其尾部装有N205BR10A型高清晰度电视摄像机。

（二）检测对象

钛合金对接管焊缝，氩弧焊，钛合金管尺寸Φ10*1.0。

（三）工艺实施与工艺评定

1．系统分辨率和固有不清晰度的测试。由理论分析可知，实时成像技术含量较高，其对设备自身性能、图像质量等都有较高的要求，所以我们首先要对该设备的综合性能要进行测试，主要用图像分辨率测试卡来测试。参照GB17925-1999《气瓶对接焊缝X射线实时成像检测》中A3的要求进行测试，U0≥14LP/mm为合格。结果显示系统分辨率16LP/mm。

2．钛合金管焊缝的实时成像检测。透照厚度为两个母材厚度加一个余高，按照GJB1187A-2001规定，象质指数Z≥15为合格；按GB17925-1999《气瓶对接焊缝X射线实时成像检测》规定，UT≥22LP/mm为合格。通过多次反复实验最终测试结果为：象质指数达到了16，图像分辨率达到了26LP/cm，超过了标准要求。实时成像最佳工艺和按传统照相底片所拍焊缝底片如图1所示：

（a）实时成象所测图像

（b）照相底片扫描图像

图1 实时成像技术所得图像与普通X射线照相底片的比较

（四）讨论

实验结果证明实时成像技术所得图像质量达到或超过了传统照相法，且对钛合金管焊缝的各种常见缺陷具有很好的检出效果，图像质量也比较满意，而某些照相底片中的缺陷图像质量却较差。这是由于在实时成像检测中，缺陷图像的尺寸得以适度放大，从识别缺陷图像所要求的对比度的角度，这将有利于细小缺陷图像的识别；几何不清晰度也控制在合理范围之内，从而保证了缺陷图像的灵敏度和分辨率。而在传统X射线照相中，由于胶片一般是紧贴工件布置，所以底片图像的大小与工件大小是相一致的，故对于某些细小的缺陷无法检出，也不能有效的显示缺陷的细节，加之其还受到诸如胶片质量、增感屏、暗袋和暗室操作等诸多因素的影响，这都影响了底片的质量。

三、结论

运用实时成像技术拍摄出的钛合金管焊缝图像质量达到或超过了传统照相底片的水平，图像分辨率和灵敏度均超过了国标和国军标的要求，对星用钛合金管焊缝各种常见缺陷具有良好的检出能力，图像清晰、层次感丰富、对比度高，图像质量可与照相底片相媲美，在某些方面甚至还超过了照相底片。X射线实时成像技术与传统X射线照相相比，具有快速、直观、准确、可靠、有档案可查的诸多优点，这是传统拍片所无法比拟的，加上其适应于批量检验的特点，使得该项技术完全可以代替传统射线照相运用于星用钛合金管焊缝的生产检验当中去。

参考文献

[1]气瓶对接焊缝X射线实时成像检测（GB17925-1999）[S]．

[2]李衍，等．焊缝射线实时成像检测[J]．无损检测，1992，（11）．

在线检测论文篇4

论文摘要：文章论述了国内外变压器在线监测的基础研究领域近期的 发展 现状，介绍了变压器在线监测涉及的基本概念，以及两种基本的检测方法、局部放电法和变压器油色谱分析法，讨论了这两种方法的机理及性质，同时论述了局部放电模式识别的过程、所采用的各种方法的优缺点，以及变压器油色谱分析法的现状及发展状况。

随着国民 经济 的发展，电力事业迅速增长，装机容量和电网规模日益增大，人们对电力系统中设备的运行可靠性的要求不断提高，在 现代 电力设备的运行和维护中，电力变压器不仅属于电力系统中最重要的和最昂贵的设备之列，而且是导致电力系统事故最多的设备之一，它的故障可能对电力系统和用户造成重大的危害和影响。因此国内外一直把电力变压器在线检测与诊断技术作为重要的科研攻关项目，现今大多数运用的技术有局部放电法，和变压器油色?分析法等。

一、变压器在线监测研究现状

（一）变压器局部放电（pd）在线监测

1．原理：变压器故障的主要原因是绝缘损坏，在故障前有局部放电产生，且伴随下列信号：电流脉冲，电波、超声波，c2h2，c2h4，c2h6，ch4，h2，co等气体，光信号，超高频电磁波。对上述五种信号进行测量，可以确定变压器内部局部放电的严重程度。因此五种信号的监测都有人研究。在这些检测方法中，电流脉冲法是最灵敏的。但是变电站现场电信号的干扰也是比较大的，因此采用常规的电流脉冲法，很难进行测量。超声波法及油中气体分析法现场干扰较少，但超声波法灵敏度低，对于那些深藏在绝缘内部的放电往往检测不到。同时超声波信号的传播时延大多是用电流脉冲信号触发计时器来获得。在现场使用时，局部放电产生的脉冲电流信号，往往淹没于高的干扰脉冲之中而无法分辨，难以触发计时器工作，从而导致监测系统作出错误的判断。

2．方法：（1）差动平衡法：比较进入测量系统的两个信号，一个来自中性点传感器，另一个来自变压器铁芯接地传感器。当变压器内部产生局部放电信号，它在变压器中性点及铁芯接地传感器上，产生两个方向相反的电流脉冲。而当变压器外部存在干扰信号时，他在这两个传感器上产生的电流脉冲方向相同，适当选择频率，对这两个电信号进行比较，就可以对电晕干扰加以抑制。（2）超声波检测法：利用超声波传感器，在变压器外壳上检测局部放电产生的声信号。一方面当变压器内部发生局部放电时，所产生的电流脉冲信号就被检测到，另一方面分布在油箱壁上的几个超声波传感器也会检测到声波信号。但它要比电脉冲延迟某个时间，根据这个延迟时间，就能确定传感器和放电发生点之间的距离，从而确定放电点的位置。（3）电气定位法：利用超声波传播的方向和时间以及放电脉冲在绕组中的传输过程来确定放电位置的定位方法。

（二）变压器油中溶解气体（dga）在线监测

用油中溶解气体气相色谱分析判断变压器内部故障：

1．原理：油浸电力变压器中主要绝缘材料是变压器油和绝缘油纸。这两种材料在放电和热作用下，会分解产生各种气体。而变压器内部故障都伴随着局部过热和局部放电的现象，使油或纸或油和纸分解产生c2h2，c2h4，c2h6，ch4，h2，co和co2等气体。当故障不太严重，产气量较少时，所产生的气体大部分溶解于绝缘油中。此外，发热和放电的严重程度不同，所产生的气体种类、油中溶解气体的浓度、各种气体的比例关系也不相同。因此，对油中溶解的气体进行气相色谱分析便可发现变压器内部的发热和放电性故障。

2．方法及其发展

（1）一般采用常规气相色谱仪进行变压器油率溶解气体的定期检侧，即试验人员到变电站抽取部分脱出气体注入气相色谱仪的进样口，用气相色谱仪检测，输出结果，最后将结果与标准进行比较判断。

（2）为了克服常规油色谱分析法的繁琐而复杂的作业程序，人们研制出了油中气体自动分析装置，即将常规色谱分析仪的脱气和气体浓度检测两部分置于变压器安装现场，在技术上实现自动化分析，显然，这种油色谱自动化分析装置的功能与常规色谱分析法相仿，结构上未发生根本变革，仅是作业程序上实现了自动，从技术 经济 上限制了它的推广应用前景。

（3）人们不得不研究在原理结构上有所变革创新的在线监测装置。在变压器油中溶解气体在线监测装置的研究中，人们首先想到的是在油气分离上作变革，为此采用由仅使气体分子通过的高分子透气膜组成油气分离单元，从而不仅大大简化了油中气体自动分析装置的结构，而且实现了在线监测。

（4）气体检测单元上作出变革，不用复杂的色谱仪，而用气敏传感器对分离气体检测。由于气敏传感器的敏感度与所添加的贵重金属有关，工艺上还很难做到一种气敏传感器对多种气体都具有相同的敏感度，因此，人们最先研究成功的在线监测装置是监测变压器油中的氢气量。由于不论变压器内部故障种类如何，氢气是故障产生气体的主要成份之一，在线监测油中的氢气量就能判断变压器有无异常，然后通过常规色谱分析法来进一步判断故障种类和程度，因此，虽然这种只能判定有无异常而不能诊断故障种类的在线监测装置功能有限，但因其比常规色谱法进了一步而得到了广泛应用。

二、变压器在线监测研究 发展 趋势及研究方向

1．仪器上：发展了光学器件如分红气体分析器，红外气体分析器的特点是能测量多种气体含量。测量范围宽，灵敏度高精度高，响应快，选择性良好可靠性高，寿命长，可以实现连续分析和自动控制。红外气体分析器的工作原理基于吸光度定律（i．amhert-beer定律），从物理特征上可以划分为不分光型、分光型、傅立叶红外（ftir，fourier transform infrared）型以及基于微机电系统（mems micro-electro-mechanical system）技术的微型红外气体分析器。分光型红外气体分析器是利用分光系统从光源发出的连续红外谱中分出单色光，使通过介质层的红外线波长与被测组分的特征吸收光谱相吻合而进行测定的。不分光型红外气体分析器（ndir）指光源发出的连续红外谱全部通过固定厚度的含有被测混合气体的气体层。由于被测气体的含量不同，吸收固定红外线的能量就不同。

2．理论工具上：模糊理论，人工神经 网络 ，专家系统及灰色理论在dga的分析中都有应用。

三、结语

变压器作为发变电系统中重要设备，安装在线监测系统的必要性已渐渐成为电力行业的共识，电力变压器的工作效率代表了电力部门的财政收益，变压器的在线监测提高了运行的可靠性，延缓了维护费用的投入，延长了检修周期和变压器寿命，由此带来的经济效益是非常可观的。电力设备的在线监测技术是今后的发展方向，具有广阔的前景。

参考 文献

[1]徐杰．浅谈电力变压器故障的在线监测 ．技术与市场（上半月）[j]．technology and market，2006，（6）．

[2]游荣文．变压器早期故障在线监测[d]． 全国大中型水电厂技术协作网第二届年会全国大中型水电厂技术协作网第二届年会 论文 集，2005．

在线检测论文篇5

关键词： 混沌理论；车载超声测距系统；应用

超声波法是非接触测距中比较常用的一种，虽然具有很多独特的优点，但它在传播过程中衰减比较大。随着信号处理技术和计算机技术的发展，许多新的理论方法应用于超声波信号的去噪处理，很大程度上使得超声波测距的测量精度和灵敏度有所提高。混沌理论是非线性科学最重要的成就之一，近年来发展迅速，是信息检测技术的一个主要发展方向。

用混沌振子检测理论检测车载噪声环境下的超声回波信号，是混沌理论在微弱信号检测方面的一个应用实例，其研究目的就是论证混沌振子检测理论在实际的超声波测距中的可行性与实用性，并为混沌检测理论用于实际产品开发提供理论指导和实现依据。

1 超声波测距系统硬件设计

超声波测距系统硬件实现总体框图如图1所示。

图1 超声波测距系统硬件实现总体框图

本系统中，控制芯片MCU是实时控制和数据采集的核心器件。本论文中控制芯片需要承担以下任务：设定工作方式，产生40KHz的方波脉冲信号，经功率放大后驱动超声波换能器产生超声波；控制超声波接收的运放增益变化；超声波数据的A/D转换，采集补偿温度与车速，并将转换后的超声波数据和校正数据传送给计算机。本系统综合考虑混沌振子非线性检测对数据采样精度和采样时间的要求、USB数据传输的实现等方面，最终选用Atmel公司的AT32UC3B0128。该型号的MCU是一款高性能、低功耗微控制器，32位RISC处理内核（指令集包含DSP指令序列）、频率高达60MHz、内部128KB flash。在数据转换方面，集成了8通道、最高10位的A/D转换器和7通道16位的PWM；在数据传输方面，集成3个USART接口、400kbit/s I2C总线、SPI总线等。最重要的是它包含OTG协议的全速USB 2.0接口，使得由该芯片构成的数据采集系统可以自由地作为通信的主机或与PC机通信的从机。该款芯片性价比较高，在满足电路需要的前提下，具有实现方便、稳定、耗电量小、体积小等优点。

1.1 数据的A/D转换

A/D转换器就是将模拟信号值编制转换成适合于数字处理的二进制码的编码器。使用时需要参考下述性能指标：A/D转换器的位数、转换速率、A/D转换器量程、偏置极性、满刻度误差等。从采样要求来看，在使用10位转换精度的A/D转换器时，MCU时钟频率为8MHz，最大转换时间为2us，能满足系统设计要求。在实际应用时，还要注意A/D转换器对电源电路的要求。这是因为电源电路除了给MCU供电外，还要给A/D转换器供电，并在使用外部电压做基准时为A/D转换器提供基准电压。根据以上分析，本论文选用了Maxim公司的低压差线性稳压器MAX8875进行稳压，及电压基准芯片MAX6190来提供稳定的2.048V外部参考电压。

1.2 USB数据通信

USB即通用串行总线（Univesral Serial Bus），具有传输速度快、支持热插拔、支持双向和同步、性价比高、对外可提供500mA、主流操作系统普遍支持、协议纠错能力强等优势。本文使用AT32UC3B0128芯片集成的OTG标准的全速USB 2.0 （480Mbps）接口。

1.3 补偿温度获取

温度是影响超声波测距精确的主要因素，所以本文主要考虑超声波测距的温度补偿。本文采用DS18B20来获得补偿温度。该芯片可以实现9～12位的温度读数，相应的测量精度最高可达0.0625℃（12位），12位分辨率时的温度转换时间不超过750ms，测量范围为-55～+125℃，在-10～+85℃范围内误差为0.5℃，且芯片最大的特点是采用单总线方式通信，且每个DSl8B20 具有固定的唯一序号，可以实现将多个DSl8B20存放在同一条单线总线上，满足在不同地方放置温度敏感器件的需要。

1.4 校正车速获取

一般的测速装置主要有脉冲计数装置、编码技术等。本文选用数字编码器来进行校正车速的测量。其测速原理是：数字编码器输出代表速度快慢的脉冲，单位时间内脉冲数越多说明车速越快，将输出的脉冲输入到MCU的一个I/O口，通过MCU的捕捉功能就可以获取校正车速。

2 Duffing振子在超声波测距中的应用实验研究

根据系统设计总统框图，将被检测的信号作为系统内部周期激励的摄动引入Duffing振子系统。假设待测信号的形式为

，其中 为待测信号幅值， 为噪声。则混沌系统方程为：

信号检测时，首先设置系统参数：步长 ，阻尼 ，内驱动力幅值 。为观察混沌振子对微弱信号的检测能力，本文对频率为 的超声波信号进行实验分析，采用减少发射电压和增大探头间距增大的方法来获得较微弱的超声波信号。假定原始信号中，噪声强大看不出明显的超声波信号特征。为了利用间歇混沌来确定待测信号的频率，我们取参考信号频率 略小于超声波信号的频率。系统本质上是一个离散动力系统，选取的步长 不同，因此导出的离散系统也不同。特别是在系统从混沌状态到有序状态转变时，不同的步长值将导致分叉值明显不同。将被测信号输入Duffing振

。若采样频率为 ，那么一周期内的采样点数

，因为在 和 之间必须满足关系（3）：

当 时，相变域值 约在0.7附近，这里取参考信号幅值 ，目的在于保证检测过程的可靠性。

图2 振子响应

图2为最后的实验结果。从图中可以看到明显的间歇混沌。根据横轴可知，间歇混沌的周期约为20000步，由于所取步长为0.0248，所以周期为20000*0.0248=560s，即：

可得到：

最终检测到的外界信号频率为：

由于实际信号的频率为40.01KHz，所以相对误差为：

由此可见误差很小，本系统可以准确地检测出强噪声背景中的微弱信号。

接下来我们计算一下本系统所能检测到的最小信噪比。系统 ，能检测到 、噪声均方根值

的微弱信号。当 增加到2.31时，相点基本上仍作周期运动，也会偶尔回到混沌区，但系统本质上是稳定的。当 增加到2.5时，系统的周期运动已经被破坏，由于噪声过大，系统已经不能检测到信号了。因此，得到可检测的最小信噪比为：

3 系统性能参数

经过实验，最终得到利用混沌振子检测超声波的测距系统的性能参数如下：

最大测量距离：30m；

盲区：

测量精度：±0.2%；

分辨率：2mm。

4 小结

目前，超声波测距系统的最大测量距离可以达到20m，测距精度为±1%，最高的也不超过±0.5%。应用混沌振子算法后，这些性能指标都改善很多，而且最小信噪比达到了-64.27dB，可见，混沌振子检测理论可以大大提高超声波测距系统的性能。

参考文献：

[1]尹成群、赵华、尚秋峰等，基于混沌检测理论的车载微波测速测距安全预警系统的研究，Modern Scientific Instruments，2006，2：3-33.

[2]基于Duffing振子的微弱信号检测，长春：吉林大学信号与信息处理专业，2005.

在线检测论文篇6

【关键词】北斗卫星导航；模拟器；RDSS

【分类号】TN965；TP274

1 引言

本文研制的北斗用户机检测仪作为专用检测设备，除了可以完成北斗用户机主要功能测试外，还可以完成对北斗用户机主要性能指标如双向零值、定位精度等的测试。考虑到北斗用户机可拆卸部件的检测需求，检测仪还设计了部件检测接口，可以完成手柄线缆、手柄、电源适配器、电池、用户机主机等的故障检测。

北斗用户机检测仪由测试控制软件、检测仪主机和天线暗盒等组成。论文介绍了北斗用户机检测仪的总体设计与实现方法，简述了其工作原理和主要技术，并给出了试验验证结果。

2 设计与实现

2.1 总体设计

北斗用户机检测仪由测试控制软件、检测仪主机和天线暗盒等组成，如下图所示。

图1 设备组成框图

（1）测试控制软件

测试控制软件完成各项测试项目的测试流程控制，涉及到设备调度、测试数据采集和评估等工作。测试控制软件按功能模块分，可以分为整机检测、部件检测和设备信息管理等模块。其中整机检测主要完成A～E项的测试流程控制；部件检测完成F～J项的测试流程控制；设备信息管理主要是对测试对象的设备信息、测试结果等的存储管理等。

（2）检测仪主机

检测仪主机为一个小型便携式机箱，内部集成卫星导航信号模拟单元、入站信号接收单元、部件检测单元、显控单元等。其中卫星导航信号模拟单元用于生成RDSS-S出站信号及GPS-L1卫星导航信号；入站接收单元用于完成L段短突发入站信号的接收解调及到达时刻测量；部件检测单元用于完成多芯手柄线缆通断检测以及电池、电源适配器等的电压测量，注意电压测量值是在放电过程中测定的，测试控制软件将电压测量值绘制成曲线，根据曲线走势判断电池、适配器是否故障；显控单元是一个数据中转通道，用于建立网口和各单元串口之间的连接，同时将内部板卡工作状态进行显示。

（3）天线暗盒

天线暗盒相当于一个小型的屏蔽暗室，与检测仪主机配合完成北斗用户机整机功能性能指标测试。

2.2 工作原理

北斗用户机检测仪主要有整机检测和部件检测两种工作模式。

（1）整机检测

整机检测连接如下图所示。笔记本通过网线与检测仪主机相连，检测仪主机射频口、串口分别与天线暗盒射频口和被测北斗用户机串口相连，被测北斗用户机天线放置在天线暗盒内。整机检测完成A～E项功能性能指标测试。

图2 整机检测连接图

以A项北斗定位功能测试流程为例，首先①测试控制软件控制卫星导航信号模拟单元产生S出站信号，并通过天线暗盒的多频天线辐射到北斗用户机天线口面。②北斗用户机接收S出站信号，并在测试控制软件的控制下，发出L入站定位申请，经由多频天线接收后送至入站接收机进行处理，并自动将处理结果上报至测试控制软件，③测试控制软件判断申请内容为定位申请，则将定位结果填入S出站信号电文中，④北斗用户机接收S出站信号，获取定位结果，并通过串口送至测试控制软件进行比对。信息流程如下图所示。

图3 定位功能测试流程图

B项北斗通信功能测试流程与A项类似，不同的是发出L段通信申请，并从S出站信号中解出通信内容并将通信内容通过串口报给测试控制软件进行比对。

C项北斗授时功能测试，仅执行图4的第①、④步，北斗用户机接收S信号完成授时后，将授时信息上报给测试控制软件进行评估。

D项双向零值测试，仅执行图4的第①、②步，将入站接收机测量信息上报给测试控制软件进行评估。

E项GPS定位功能测试，仅执行图4的第①、④步。检测仪主机输出静态场景的GPS L1卫星导航模拟信号，北斗用户机将GPS模块定位结果通过串口上报给测试控制软件，测试控制软件给出精度评估结果。

（2）部件检测

部件检测完成F～J项测试。笔记本通过网线同检测仪主机相连；手柄线缆检测、手柄检测、电池检测、电源适配器都连接到对应的检测接口上，用户机主机功能检测实际上北斗用户机的有线测试，北斗用户机主机射频口、串口分别与检测仪主机射频口、串口连接。

F项手柄线缆检测、H项电源适配器检测、I项电池检测通过检测仪主机的部件检测单元完成。测试控制软件启动部件检测单元的测量功能后，部件检测单元每秒上报一次测量数据，测试控制软件根据收集的测量数据来判断模块是否故障。

G项手柄通信状态检测，主要是由测试控制软件完成的，测试控制软件模拟北斗用户机主机与手柄进行通信，以检测其通信状态是否正常。

I项北斗用户机主机功能检测实际上对北斗用户机的有线情况下的功能测试，通过检测北斗用户机主机的北斗定位功能或者GPS定位功能是否正常来进行判断。其工作流程与整机测试中的A项和E项测试流程相同。

3.试验验证

试验验证之前，需要按照上文所述方法对系统进行标校，并将校准结果装订入测试控制软件。

选择分体车载、一体车载、手持型、指挥型、单向授时型等多台多型北斗用户机对北斗用户机检测仪进行试验验证。参与试验验证的北斗用户机均预先在“北斗一号”入网测试系统[1][6]中进行了整机指标测试，且北斗用户机双向零值、单向零值均已校准。

按测试流程对各北斗用户机进行功能性能指标测试以及部件检测，试验结果表明，北斗用户机检测仪的整机功能性能测试指标及部件检测指标均满足需求，其中双向零值测量值与真值偏差在20ns以内，GPS定位值与数仿真值偏差在10m以内。

4.结论

北斗用户机检测仪可以完成多型北斗用户机的整机功能性能指标测试及部件级检测，相关试验表明检测结果可信。

参考文献

[1] 张桂华，陈锡春，北斗用户设备测试系统的设计与实现，电子测量与仪器学报，2009，23（1），P16-21.

[2] 王向阳， 郑 星等，微波暗室有限测试距离对天线远场测量的影响，电讯技术，2010，50（5），P104-107.

在线检测论文篇7

【关键词】矿山开采；机电设备；电气断路故障；故障检测

引 言

随着科学技术的飞速发展，矿山机电设备更新换代加快，，确保开采工作的安全性及有效提高生产效率，其开采设备的更新速度势必将与时展同步。然而，在矿山开采使用的过程中发现，有许多安全事故都是因为矿山设备在运行的过程中，突然发生电气断路故障所导致的，这些安全事故不但给开采企业带来了经济上的损失，同时也对开采人员的人生安全造成了极大的威胁，因此，对于矿山机械设备中出现的电气断路故障，必须确立出一系列行之有效的检测方法，并不断更新机电设备的检测技术，从根本上确保矿山机电设备能始终处于正常运行状态，唯有如此才能使开采行业真正实现可持续发展的目标。

1 出现电气断路故障时的检测与维修

对于矿山机电设备中出现的电气短路故障，在进行检测与维修的过程中，有一定的监测方法与步骤的，因此，从事矿山机电设备电气短路故障检修的技术人员，必须按照相关检测规定及步骤，认真对出现的故障进行检测与维修，检测的步骤大致可分为三个部分

1.1故障检测前

当矿山机电设备发生故障时，首先想到的不是马上着手进行检测，而是对该机电设备的电路图进行熟悉，因为检测人员只有对该机电设备的工作原理，及各大电子元器件的位置与作用有了正确的认识，才能结合它们的分布特点及连接情况，进一步进行故障分析，这就是检修中常说的必须做到心中有数。

1.2故障检测时

一般情况下，检测人员在对矿山机电设备进行故障检测时，都会对故障发生时机电设备是否出现异常情况，或是发生故障时的具体表现等，进行相应的调查与了解，然后再结合这些实际情况对故障进行初步判断。

1.3故障检测后

当检测人员在完成相关故障的检测之后，为了能从众多的故障中找出规律，就需要检测人员及时做好经验总结，以便为后续的工作提供相关资料信息。因此，检测人员在处理好机电

设备的故障之后，除了要认真记录故障排查与检修过程，还需要将检修过程中有可能出现的各种情况总结出来。

2 电气短路故障的检测技术分析

2.1电阻故障检测技术分析

就电阻故障而言，在矿山机电设备中的发生率还是较高的，所以为了降低该故障的发生率，就必须具备完善的电阻检测技术，如当前使用较为广泛的分段及分阶这两种电阻检测技术。

所谓分段电阻检测技术，就是将整条线路划分成若干个分段，再对这些分段逐一进行检测，若检测中发现某一分段的线路出现异常，则可判断该段线路存在问题。这种检测技术的优点在于对故障线路可以进行分离，因此，在进行故障检测时不会对正常线路造成影响，并且将确定存在问题的分段线路统一进行排查，其准确性与工作效率都得到了一定程度的提高，具体检测方式见图1。

图1 分段式电阻测量

分阶式电阻测量也属于一种操作比较简单的检测方式，因为在电子线路中要想处于通路状态，其线路中的电阻就必须正常工作，如果检测发现某处电阻出现阻值异常增大，很可能机电设备中已经出现电气短路故障，此时合理利用分阶式电阻测量技术，可通过检测仪中的电阻大小的显示结果，非常准确的对故障进行排查。特别需要注意的是两种故障检测方式，都必须在切断电源的情况下进行检测，一方面是为了确保检测安全，另一方面则是为了使检测结果更准确。检测时若检测值近似于理论数值，则说明线路正常，若检测数值与理论数值的差异过大，则说明线路中存在断路或是接触不良的故障。

2.2 电压故障检测技术分析

在矿山机电设备的电气短路故障中，有一部分故障都与电子线路中的电压有着密切的关系，在对此类故障进行检测时，常采用的检测方式有三种，分别是分阶式检测、分段式检测以及对地式检测。

1） 分阶式检测。一般情况下是固定电压表中的一只表笔于负载一端，再用另一只表笔依次触碰预先设定的各检测点，若电压表读数显示为电源电压值，则表示线路正常，若触碰某检测点时，其电压表显示为0，则可用非固定端的表笔分别触碰预设的各检测点，一旦触碰到某处时，电压表读数显示为正常数值，则大致可确定故障是出在该位置与上个检测点之间，要么就是两点间的电子元件存在问题，要么就是两点间的线路连接存在问题。

2） 分段式检测。分段式检测与分阶式检测的检测原理基本相同，有所不同的是分段检测的检测效率明显高于分阶式检测，因为在分段式检测中不再是逐一对检测点进行检测，而是一个分段只需要进行一次检测，这样不但可以减小检测人员的工作量，同时还能有效提高故障检测的效率。

3） 对地测量法。这是一种以电气电路中，任意一个检测点对地电压的正常与否来对故障点进行判定的测量方法。无论是上述哪种检测方法，在进行检测的时候都必须以确保检测人员的安全为大前提，同时应注意检测所用的万用表，其最大量程必须高于所测电路中的电压值，这样才能有效避免出现因被测线路中电压过高而烧坏万用表的情况。

2.4短接检测技术分析

在对矿山机电设备中出现的电气短路故障检测中，短接检测技术的应用还是比较广泛的，在实际操作过程中，就是先将出现断路可能性最高的那个部位，以绝缘性能强的导线进行短接处理，若短接到某一部位时，该电路恢复到正常通路状态，则可确定故障的发生位置是导线所连接的两个点之间。常用的短接方法有两种，即局部短接法与分段短接法。

1） 局部短接法。在使用局部短接法之前，首先应该保证电压及电气设备的工作电压，都处在正常范围值之内，然后对相邻的两个检测点进行标号，标号结束后就对相邻的两个检测点进行短接检测，一旦短接到某两个检测点时，电路出现通路状态，则表明电气短路故障就处于导线短接的两点之间。

2） 分段短接法。这种短接法主要是将电气线路中某一段的短接线固定好，然后再以短接线的另一端作为移动端，分别接触各个分段接点，这样可在一定程度上提高检测的效率。

3 结语

总而言之，随着我国经济与科技的不断发展，我国众多采矿业必将紧跟其发展步伐，使自身得到更大的发展。与此同时，为了满足采矿业的发展需要，矿山机电设备的适用范围还

将不断进行扩大，而如何确保矿山机电设备的运行安全，便成为了业内人士所关注的焦点问题之一。因此，从事矿山机电设备电气断路故障的专业技术人员，必须在实际的工作过程中不断分析与总结，为提高故障的检测效率与质量，提供有力的理论依据。

参考文献

[1]张仰春.探讨矿山机电设备中电气断路故障检测[J]中国科技博览，2013（ 21） ： 266 - 266.

在线检测论文篇8

Abstract： Massive open online courses provide a mutual learning and exchange platform for learners， sharing of curriculum resources， enable learners to become a leader in learning and improve the learning effect. This paper introduces ideas， significance and main contents of the open online course construction of Bridge Engineering Test and Detection. This open online course is built to improve the teaching level of civil engineering testing technology professional courses and learning effect in a practical way.

关键词：桥梁工程试验与检测；在线开放课程；教学设计

Key words： Bridge Engineering Test and Detection；open online course；teaching design

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）09-0187-02

0 引言

大规模在线开放课程（Massive Open Online Course，简称MOOC）起源于美国，2012年以美国一批顶尖高校建设的网络课程为代表，为学习者提供免费优质的学习资源[1]。国内于2015年出台了《关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见（教高[2015]3号）》，鼓励高校建设一批优质在线开放课程，掀起了国内建设在线开放课程的热潮。

《桥梁工程试验与检测》是土木工程检测技术专业的一门专业核心课程，总学时96个，5.5学分。先修课程主要有材料力学应用、工程识图、工程测量、土木工程材料试验与检测、高性能混凝土试验与检测等，后续课程主要有试验室组建与管理等。为了使学生掌握桥梁工程的检测任务、内容和检测项目，合理选择检测仪器及了解仪器的使用性能；具备查阅相关技术规范规程，掌握常用技术规范规程的能力；能够正确填写试验记录，正确处理试验数据，并最终给出科学合理的工程质量评价结果。结合学院智慧职教课程资源平台，本着“建以致用”的原则[2]，建设在线开放课程，为将来开展线上和线下教学提供保障。

1 建设思路

本n程依据土木工程检测技术专业核心能力培养目标，按照职业行动领域与职业能力中的桥梁工程试验与检测工作项目设置。其总体设计理念与思路是以桥梁工程施工前准备阶段、施工阶段、施工验收阶段的检测项目组织教学内容。利用检测项目内容采用任务驱动的方法使得学生掌握相关的理论知识和职业能力。检测项目以桥梁工程建设顺序为引导，理论知识围绕指导工作任务需要，充分发挥校企合作关系，共同开发教学资源，实现学生培养过程共管，培养质量共评。采用工学结合的形式，使得学生在真实检测工作条件下最终掌握职业能力。同时结合高职教育及职业资格证书获取对理论知识、职业能力和职业素养的要求，融入相关内容，并由此形成过程性考核、项目考核和终结性考核相结合的课程考核方式。

1.1 合理设置学习情境，构建“岗位能力+职业目标”的课程标准

按照土木工程检测技术专业“双融共育三结合”人才培养模式要求，依据土木工程检测技术专业人才培养方案，开发“桥梁工程试验与检测”课程标准，以桥梁工程为载体划分学习情境，以检测员真实、完整的工作内容构建学习情境内容，由桥梁工程施工前准备阶段、施工阶段、施工验收阶段为主线安排学习情境顺序。

1.2 紧密结合检测员岗位需求，构建理实一体化的“项目化”教学模式

参照检测员岗位工作流程，采用工学结合“任务驱动”方式培养学生综合能力，建立了理实一体化教学流程，如图1所示，实现了理论教学与实践环节的有效结合。

2 建设内容

2.1 构建基于工作过程的课程体系（图2）

2.2 构建情境化的学习项目

按照工作任务流程，从桥梁工程整体评价方法、检测试验仪器介绍着手，以桥梁工程施工前准备阶段、施工阶段、施工验收阶段的检测项目为设计思路，将课程划分为两个模块七个教学情境，基础模块包括桥梁工程试验与检测概述和桥梁工程结构试验检测仪器设备连个学习情境，核心模块包括桥梁工程原材料试验检测、桥梁工程制品试验检测、桥梁工程地基与基础试验检测、桥梁构件状况及耐久性检测、桥梁荷载试验与承载力评定五个学习情境，每个情境采用任务驱动的方式，引导学生学习。

2.3 建设流程

在线开放课程具有知识“碎片化学习”特点[3]，侧重于网络平台的在线交互学习交流[4]，鉴于此制定相应的建设流程。

2.3.1 网络平台建设

由学院提供的职业院校数字化学习中心为网络平台，将课程分为课程公告、课程内容、作业、考试、讨论区、答疑、笔记、学习档案八个网络模块。

2.3.2 知识点设计

按照在线开放课程知识“碎片化学习”的特点，需要将《桥梁工程试验与检测》课程所有知识点进行梳理，再进行教学设计并将他们串接起来，每个知识点时间控制在10分钟左右，并设置相应的测试。

2.3.3 课程设计

《桥梁工程试验与检测》课程设计主要包括课程简况、教学简况、课程设计思路、成果、考核评价、教学条件、参考资料、教学组织这八个方面。

2.3.4 课程录制

建设团队根据课程内容确定录制的知识单元、录制场景和风格，将每个知识点做好脚本后进行录制。

2.3.5 课程上线

将制作好的课程资源上传至网络平台，课程网址，课程正式上线。

3 数字资源规范要求

为了提高在线开放课程维护效率和学习者的学习效率，数字资源的规范要求很重要，主要体现在结构的规范性和格式的规范性。

3.1 结构的规范性

在线开放课程结构的规范见表1。

3.2 格式的规范性

在线开放课程格式的规范见表2。

4 结语

《桥梁工程试验与检测》在线开放课程的建设，使专业教学形式更加灵活，学生通过网络学习，开放性更好，可以与老师随时进行网络交互式探讨，提高了学习效率，提升了学生试验检测技能，提升了学生的就业竞争力。

参考文献：

[1]袁莉，斯蒂芬・鲍威尔，马红亮.大规模开放在线课程的国际现状分析[J].开放教育研究，2013，19（3）：56-62.

[2]于歆杰.在线开放课程需要建以致用[J].中国高等教育， 2015（24）：9-10.

在线检测论文篇9

关键词：隧道；二次衬砌；无损检测

Abstract: Lossless two tunnel lining detection is an essential link in tunnel construction, and construction of an important measure to ensure the construction quality. Combining with concrete engineering examples, introduces the non-destructive testing equipment, testing standards of tunnel lining thickness two times, and in the process of detection radar line layout, analyzed radar image, statistics of the tunnel lining thickness two times the detection results, and thus a comprehensive analysis of tunnel lining thickness, the two times to meet the design requirements.

Key words: tunnel lining; two; nondestructive testing

中图分类号： U45 文献标识码：A文章编号：

1、工程概况

天荒坪第二抽水蓄能电站S13省道改线工程位于浙江省安吉县天荒坪镇境内，总长4.595km，改线公路标准等级为三级，设计车速约30km/h，属永久公路。该段公路路面高程139~284m，起点在潘村水库左坝头后200m左右，终点位于山河港左岸西石坑冲沟附近，与原13省道相连接。S13省道改线公路分改建路段桩号FK0+000～FK1+340m，基本沿原天荒坪电站潘村至赤坞弃渣场施工道路扩建，起点在潘村水库左坝头后200m左右，线路终点在加油站附近，设计路基宽9.5m，路面宽8.0m；改建路段线（桩号FK1+340~FK4+595.168m）长3255m，设计路基宽8.5m，路面宽7.0m，由三个隧道组成，1#隧道、2#隧道和3#隧道。其中3#隧道桩号FK3+608-FK4+508，全长900米，由南展线穿越寺阴山山体，于西石坑冲沟附近出洞与13省道相连接。隧道穿过岩性主要围岩级别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级三种围岩。

隧道位于寺阴山东侧山坡，为低山丘陵地貌，山顶高程多在500m以上，山河港总体流向北，沟底高程为100～250m，汇入潘村水库。覆盖层为碎石土，厚1.5～3.0m，表部有0.3～0.5m的腐殖土。围岩有寒武系上统（Clh）硅质岩，分布于桩号FK1+750～FK2+150m；侵入岩（Υπ52-3）花岗斑岩，分布于桩号FK1+460-FK1+750m；侏罗系上统劳村组（J3L1）流纹质含砾晶屑熔结凝灰岩，分布于桩号FK1+225～FK1+538m。

衬砌检测仪器设备及标准

2.1 检测仪器设备及其基本原理

本文隧道工程二次衬砌厚度无损检测采用的仪器为探地雷达。探地雷达是一种宽带高频电磁波信号探测方法，它是利用电磁波信号在物体内部传播时电磁波的运动特点进行探测的。

探地雷达（Ground Penetrating Radar，简称GPR）依据电磁波脉冲在地下传播的原理进行工作。发射天线将高频（106~109Hz或更高）的电磁波以宽带短脉冲形式送入地下，被地下介质（或埋藏物）反射，然后由接收天线接收。根据电磁波理论，当雷达脉冲在地下传播过程中，遇到不同电性介质交界面时，由于上下介质的电磁特性不同而产生折射和反射。

使用相应雷达资料处理软件，进行资料处理。对数据文件进行了预处理、增益调整、滤波等方法进行处理、成图，最终得到成果图，以此对隧道内部混凝土质量进行分析评价工作。

2.2 二次衬砌厚度检测标准

探地雷达检测二次衬砌厚度的检测标准为：①《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）；②《混凝土结构工程质量验收规范》（GB50204－2002）；③《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）；④《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）；⑤《公路工程物探规程》（JTG/T C22-2009）；⑥《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》（TB10223-2004）。

雷达检测及图像分析

3.1 隧道衬砌检测测线布置

根据实际情况，本次检测在隧道的左、右侧拱腰和拱顶位置沿隧道纵向布置3条测线，如图1所示。

图1雷达测线布置示意图

3.2 雷达图像及分析

从雷达实测图形中通过准确实测衬砌界面反射信号的反射时间，可以准确得出衬砌厚度值，从雷达图像中可以看见衬砌厚度变化情况，下面为几个典型里程范围内的雷达实测图像，如图2~图3所示。隧道二次衬砌平均厚度检测统计结果，见表1所示。

分析雷达图像的特点，没有出现衬砌不密实、隧道与围岩之间的脱空、塌方等病害，且二次衬砌检测厚度均比设计厚度大，因此二次衬砌质量满足要求。

图2二次衬砌厚度（FK3+628~FK3+730）

图3二次衬砌厚度（FK3+930~FK4+030）

表13#隧道二次衬砌厚度检测结果

检测结论及建议

作为一种先进的无损检测仪器，地质雷达的检测效果良好，在今后隧道质量检测方面会发挥很大的作业。地质雷达能为客观地评价隧道安全性能提供可靠的依据。

实测混凝土二次衬砌平均厚度不小于设计厚度值，满足设计要求。

参考文献

[1] 康富中，齐法琳，贺少辉，江波. 地质雷达在昆仑山隧道病害检测中的应用[J]. 岩石力学与工程学报，2010 年 9 月, 第29卷增刊（2）：3642-3646.

[2] 喻军，刘松玉，童立元. 地质雷达在隧道初衬质量检测中的应用研究[J]. 岩土力学，2008 年 11 月, 第29卷增刊：304-306.

在线检测论文篇10

关键词：半刚性基层；探地雷达；病害检测；MATLAB

中图分类号：P631 文献标志码：A

1.引言

目前，我国高速公路发展迅速，由于半刚性材料具有初期强度高、良好的板体性、抗渗度和抗冻性好等优点[1]，半刚性材料的使用得到广泛推广，同时道路质量的检测任务也日益增多，道路的使用状况评价成为目前的重要任务。面对道路质量评价工作量的急剧增加，传统的钻芯取样等有损检测技术，由于工作量大、对道路有破坏性等特点，已经不能适应目前检测的任务。探地雷达检测技术作为一种无损检测技术，具有高分辨率、高效率、无损探测、结果直观等优点，可以在较短时间内得到检测道路的使用情况，为道路维护提供必要的依据。国内外将探地雷达应用于高等级公路路面厚度、路基空洞与缺损等的检测，并做出了大量研究工作。随着道路建设不断发展，道路的病害检测和养护任务日益加重，特别是高等级公路的半刚性基层病害检测问题，由于其隐蔽性，检测难度较大，但半刚性基层病害对道路承载力影响较大，因此成为近几年道路质量检测的一个重要方向[6]。利用探地雷达研究在半刚性基层病害的检测技术，具有重要实际应用意义。

2.探地雷达检测的基本理论

探地雷达是一种天线贴近地面，利用脉冲电磁波进行地下探测的无损探测设备，利用电磁波在地下介质中的传播和反射特性，进行探测和定位的。由于地下介质的不均匀性和复杂性，电磁波的传播过程较为复杂。探地雷达主要由发射天线、接收天线、计算机处理系统组成。由发射天线向地下发射电磁脉冲波，电磁波在不同介电特性的介质表面产生反射和透射，其相位等参数可能发生变化，反射波被接收天线接收，同时天线将数据信息传递给计算机处理系统，主机显示屏上即可显示出电磁波图像，探地雷达检测目标体的原理流程如图1所示。

电磁波的传播速度[2]可以简化为 （1）

式（1）中c为电磁波在空气中的传播速度， 为介质相对于空气的介电常数，目标体在探地雷达图像上的波形特征表现为一条双曲线。通过图像分析，双曲线顶点即可确定目标体的位置。

3. 道路半刚性基层病害的探地雷达检测

3.1 半刚性基层隐含裂缝和空洞的检测

道路面层未出现明显病害，而基层有裂缝和空洞病害，不易被发现，但对道路的使用寿命影响很大。考虑到空气的相对介电常数为1，沥青面层和半刚性基层介质的相对介电常数为4～12，裂缝和空洞中的空气与周围介质的介电常数存在较大差异，可以被检测定位。

针对隐含裂缝和空洞，采用连续检测和人工点测相结合的方法，首先在道路上进行布置检测线进行车载探地雷达的连续检测，在可能存在问题的路段进行标记。针对车载探地雷达检测的问题路段进行局部人工点测，从而确定隐含裂缝和空洞的具置。

3.2 半刚性基层含水裂缝和空洞的检测

道路半刚性基层病害包括含水裂缝、含水空洞等，沥青面层和半刚性基层介质的介电常数为4～12，而水的介电常数为81，空气的介电常数为1。含水裂缝和空洞的介质为空气和水的混合，其介电常数可能会与周围的半刚性基层介质的介电常数相近，因此含水裂缝和空洞的介电常数与周围不存在较大差异，不能明显地在图像中显示出来。探地雷达半刚性基层病害检测的关键是确定介质和病害处的介电常数，从而确定病害位置，造成检测难度较大。

针对道路半刚性基层含水裂缝和空洞的检测，采用如下方法进行检测：

（1）首先制作试件研究相同尺寸裂缝和空洞的介电常数随含水量的变化规律。通过实验得到不同含水量下，相同尺寸裂缝和空洞的介电常数。运用MATLAB计算软件，对实验数据进行拟合处理，建立含水量与裂缝和空洞介电常数的关系式，为探地雷达检测半刚性基层裂缝和空洞含水量提供理论依据。

（2）根据道路结构层情况，制作一定尺寸的混凝土试件，同时预制含水裂缝和空洞。通过调节探地雷达的测量参数（如采样点距，调节增益等），控制检测线的布置，利用傅里叶变换、小波分析等处理检测数据，从而对含水裂缝的探地雷达定位方法进行研究。

（3）采用正交试验的思想，预制不同尺寸裂缝和不同含水量，通过探地雷达检测，根据检测得到的含水量，与实际含水量进行对比分析，将误差统计，运用概率论方法，得到探地雷达检测半刚性基层裂缝含水量准确性。最后通过现场检测试验，验证探地雷达检测半刚性基层裂缝含水量的方法和准确性。

采用上述方法进行道路半刚性基层含水裂缝和空洞检测，从而确定含水裂缝和空洞的具置，为道路维护提供依据，延长道路使用寿命。

3.3 病害数据和图像处理

针对道路半刚性基层裂缝和空洞病害，使用探地雷达检测得到数据图像，采用IDSP5.0软件进行去噪处理，然后采用MATLAB进行定位分析，通过MATLAB与IDSP5.0结合对检测数据进行处理，从而对半刚性基层病害的种类和位置进行确定。

4.结论与展望

针对道路半刚性基层病害检测问题，本文对道路半刚性基层裂缝和空洞进行研究分析，利用探地雷达进行连续测量和人工点测，得到相应的数据图像，大致确定病害类型，并通过MATLAB与IDSP5.0结合对检测数据进行处理，从而对半刚性基层病害的种类和位置进行确定。

参考文献：

[1]沙爱民. 半刚性路面材料结构与性能[M].北京：人民交通出版社，1998

[2]李大心. 探地雷达方法与应用[M]. 北京：地质出版社，1994

[3]李成香，强建科，王建军.地质雷达在公路裂缝检测中的应用[J].工程地球物理学报，2004，1（3）：282-286

[4]Jol，H.M. Ground Penetrating Radar：Theory and Applications[M].Publishing House of Electronics Industry. America，2011

[5]谢昭晖，李金铭. 我国探地雷达的应用现状及展望[J]. 工程勘察，2007，11：71-75

[6]朱少辉.探地雷达在高级公路质量检测中的应用研究[D].吉林大学，硕士学位论文，2006