机电工程测量技术十篇

机电工程测量技术篇1

1.无人机技术概述

无人机，简言之就是无人驾驶的飞机，英文缩写“UAV”，是利用无线电遥控设备和系统程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称，从技术角度定义触发可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器等多种机型。

1 . 1无人机的工作原理

无人机机体通常偏小，由机体、飞机控制系统、数据链系统、发射回收系统、电源系统五大主体部分构成，飞机控制系统是无人机飞行控制的关键，是飞机的“心脏”；数据链系统主要功能是准确传输遥控的指令，保障数据信息在控制人员与无人机之间进行高效、有序的实时传输；发射回收系统是确保无人机可以顺利飞抵标准高度及安全返回，实现重复使用的系统保障。无人机不同的机型，其功能也有所差别，无人直升机、无人固定翼飞机、无人多旋翼飞行器特点如下表所示。

1 . 2无人机特点

无人机是近年来在民用领域引起广泛关注的适用性较强的科学技术，是飞行、遥控、遥测与计算机技术的完美融合，较之于传统的测量手段，具有明显的优势。

1.2.1数据信息精度高

无人机在军用领域具有较多的经验，民用领域应用时间短且多是低空飞行，高度一般在50～1000m左右，对于地形地貌的图像捕捉属于近景测量，精度属于亚米级别，测量范围在0.1～0.5m之间。

1.2.2机动、实时、高效

无人机因其较低的飞行高度，不受传统飞行器航空管制的约束，而且受天气的影响较小，机动性高，可以全天候接受飞行任务。相较于传统的人操控飞行器，无人机成本较低，携带的摄影器材成本也不高，可以进行低空全景的数据采集，有效降低成本的同时提高了数据信息的采集效率。

1.2.3安全、灵活

无人机对于起降场地没有特殊要求，适应性极强，运行操控准备时间也较短，控制人员通常在经过短暂培训后即可以进行无人机操作。同时，无人机不需要人员进行实机机体内的操作，在天气条件恶劣的时候也可以进行测量作业，而且可以避免相应的人员伤害情况，安全性高。

1.2.4全方位测量

无人机对于数据信息的采集可以实现高精度的要求。无人机通常携带高精度的成像设备对地面影像进行采集，也可以进行垂直或者斜影拍摄，通过垂直的拍摄行程地形的平面数据，对地形、建筑物进行低空多角度的拍摄获取高分辨率的纹理影像，实现了对地貌进行全方位的数据采集。理论而言，三颗遥感卫星即可以实现对全球地面的全覆盖，通过与卫星遥感技术的结合，可以限度扩大无人机测量的范围。数据信息也是通过卫星或者地面信息站点进行传输，对地形的全方位数据采集，有效的解决的遥感技术与传统航测技术对于地面复杂地形的遮挡问题，实现了优势的互补及数据的全方位采集。

2.无人机技术在水利水电工程测量中的应用

水利水电工程需要在地形条件较为复杂的区域施工，对地形测量数据的精准性是工程设计优化的基础，更是工程有序、安全进展的重要保障。在工程测量中，人为测量方式受地形地貌的限制较大，卫星遥感在小面积的数据精确性方面又有不足，与传统的航空测绘作业活动相比，无人机具有机动灵活、反应迅速等诸多优点，是DEM数据获取的一项重要手段，能够填补通用航空在小面积、大比例尺摄影测量方面的空白，实用性较强。

2 . 1数据信息实时性

水利水电工程建设涉及生态环境、动态数据监控等多个方面，无人机数据信息的高效、高精等实时性特征对于及时把握第一手的工程现场数据信息具有重要作用。利用无人机，搭配空间信息技术，有效结合中低空无人机遥感测量数据与卫星空间技术的大范围数据信息，可以实现对工程周边环境的全覆盖，建立科学的工程设计，及时发现工程中存在的问题或者引起周边水土资源的变化，采取切实有效的优化措施，提高工程建设使用中的实效性。

2 . 2实现科学的水域动态监测

水利水电工程对区域内的生态环境具有重大的影响，需要对水文信息进行动态的检测，掌握及时有效的数据，综合全面的分析环境影响。区域内的水文信息每时每刻都在发生着变化，依据传统的统计数据显然不具有时效性，无人机的遥感测量技术可以实现对水文信息的实时采集，通过高精度的影像收集设备，经过对比分析呈现出水文环境的变化，不仅有助于降低人力、物力测绘成本，也有助于提高监测效率。通过全民水域基础数据信息的收集，依据科学的信息处理流程，对分区域的水文信息汇集成像，准确获取不同区域水文信息的面积、类型、权属及分布，建立切实有效的不同部门的联合机构，构建水域动态数据的检测及管理机构，既保障水利水电工程的顺利运转，更保障生态环境的平衡。

2.3促进防汛工作开展

2004年7月，无人机遥感监测技术应用于暴雨引起的广西桂平市蒙圩镇洪涝灾害调查，第一时间获取了洪涝区、退水区、非洪涝区等信息的遥感图，为抗险救灾提供了重大帮助，这也是我国首次利用自控无人驾驶飞机对洪涝灾害的遥感监测的纪录。无人机的高机动性、低成本、数据影像收集快速、高效性，是空间数据收集的重要方式。水利水电工程在提供电力资源的同时，也是调节水流、防汛抗旱的基础工程保障，在日常的防汛检查中，无人机可以有效克服交通不畅、地形条件恶劣的影响，全时、全方位的进行滞洪区的水域环境监测，立体化的查看水库、敌方等险工险段，为管理控制人员提供第一手的信息资料，有助于形成更科学、合理的管理系统。同时，无人机机体小，便于携带，对其降落场地也没有特殊要求，一旦发生洪险，人可以在安全区域进行操作，无人机进入出险区域，有效的降低了人身伤害的风险。

机电工程测量技术篇2

关键词：电力工程 工程施工 测绘技术 应用

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）04（c）-0037-02

力工程施工不仅规模大，而且工程质量要求也很好。电力工程测绘工作是电力工程施工中的重要环节，随着信息技术的渗入而不断地实现技术升级，特别是各种智能化测绘仪器应运而生，为电力工程施工中的测量工作带来诸多便利。因此，在电力工程施工中，加强电力工程测绘技术的应用极为重要。

1 电力工程施工中应用电力工程测绘技术的必要性

近年来，随着科技成果的辈出，电力工程测绘技术也不断地吸收科技因子而升级，各种新技术在测绘工作中得以应用，使得电力工程测绘工作质量有所保证，且工作效率明显提高。特别是信息技术的普及，使测绘技术智能化方向发展，在电力工程应用领域中，基于计算机网络系统而实现了测绘技术的系统化运行。电力工程施工中，包括地质勘察工作、地质建筑面积的测量工作，处于工程施工阶段的施工材料的吊运和机械设备的运行等，通过合理地应用电力工程测绘技术，都可以使工程施工的相关管理工作有序进行。电力工程建设的规模化发展，工程建设项目的投资量大，为了提高施工质量，就必然会对测绘工作要求严格。

为了控制好工程造价，就要求在施工设计环节、施工环节以及施工的竣工环节都要基于测绘工作而严格管理。

2 现代的电力工程施工中所采用的测绘技术

现代的电力工程施工主要采用“3S”技术，即GPS技术（全球卫星定位系统）、GIS技术（地理信息系统）、RS技术（遥感技术）。在电力工程测量工作中采用这些技术，可以获得精准度较高的测绘数据。另外，除了在测绘技术数字化方向发展的进程中，已经不再拘泥于数字资料，数字摄影技术在测绘工作中的影响，可以使得测量结果图像化呈现，为电力工程野外测量工作提供了便利。

2.1 电力工程施工中所采用的“3S”技术

（1）GPS技术。

GPS技术在电力工程测绘中的应用，使得原有静态的测绘技术动态化发展，不仅可以跟踪测量，而且还可以对测量目标实时定位，提高了测绘的精准度。对测量目标的空间定位上可以达到厘米，甚至会达到亚毫米，可以充分地满足电力工程测绘需求[2]。

（2）GIS技术。

计算机网络技术的发展，GIS技术应运而生，使得原有的测绘结果由原有的二维平面转向了多维角度呈现，而且所有的测绘结果都是动态化传递。GIS技术在电力工程施工中，主要用于管理空间信息数据，对电力工程的整体施工布局都可以在网络技术的支持下形成一体化的数据结构，成为了电力工程施工顺利展开的重要依据。

（3）RS技术。

电力工程施工中，需要对施工所在地的自然环境有所掌握，RS技术是重要的测量工具。运用RS技术可以对大气信息以及海洋信息进行采集，并运行信息处理软件对这些信息进行处理。目前所使用的RS技术仪器包括卫星摄影系统、成像光谱仪，这些一起都具有较高的图像分辨率，能够对测量对象进行测量后快速地获取信息，同时对这些信息实时处理。

2.2 电力工程施工中所采用的数字化摄影测量技术

摄影测量技术不断地应用于工程建设中，基于应用领域的需要而实现了技术升级，使得该项技术的发展主要经历了两个测量阶段，即模拟摄影阶段和解析摄影阶段。计算机网络技术的发展，摄影测量技术与地理信息系统相结合，构建了航空摄影测量技术[3]。这种技术可以对无地面控制点进行测量，对于电力工程施工的野外工程采用数字化摄影测量技术，可以不需要工程测绘人员置身于野外即可完成测量工作，而且测量的精准度有所提高。

3 电力工程施工中工程测绘技术的应用

电力工程不仅规模大而且工期也很长，要保证工程质量，就会对工程测量技术具有较高的要求。电力工程的施工设计是否符合施工现场的要求，对保证施工质量至关重要，特别是原始数据获得，关乎到整个工程建设是否能够顺利展开。因此，在电力工程建设中，就要选择适当的测绘技术，应用精准度很高的测绘方法，以保证在短时间内就可以获得所需要的数据，且保证数据具有较高的准确可靠性。

3.1 电力施工中GPS测绘技术的应用

GPS技术已经在应用领域广泛应用，包括电视、航海、工程领域等，特别是在电力工程建设中，施工现场的勘察使用GPS测绘技术，不仅降低人力成本和物力成本，而且还降低了工程投入。虽然工作效率提高提高了，由于所使用的测量仪器具有较高的精密度，所以，采用GPS测绘技术所获得的测量数据也具有较高的精度，有助于提高工程建设水平。

在电力工程施工中，能够获取与工程有关的测绘资料是重要的工作内容。在对工程施工场地平面控制测量的时候，采用GPS技术，就是运用了静态测量方式，通过接受卫星传送的数据信息，计算出测量对象的坐标。从技术的角度而言，GPS静态测量技术就是在对使用GPS技术对整个的电力工程施工现场进行观测的时候，GPS接收机的天线是静止的，在测量站上，GPS接收机处于静止观测观测状态，即使是多台GPS接收机同时运行，也可以同步静止观测。通常而言，应用GPS技术所接受的卫星信号时通过观测4颗卫星而获得。具体操作中，是确定测量目标所在坐标点，之后，就可以通过计算将基准站的坐标点确定下来。但是，在计算坐标点的时候，会受到多种因素的干扰而导致坐标定位存在误差。此时，基准站就会采用数字链接的方式将处理好的数据向用户站发送，如果用户站的坐标存在误差，就会在此时得以改正。

3.2 电力施工中影像提取测绘技术的应用

电力施工中，摄影技术融入的工程测量中。摄影测量所采用的是影像提取技术，作为工程测绘中的重要技术，基于计算机技术而实现了信息通信技术与视频技术的结合。目前的电力工程三维模型构建所采用的上就是摄影技术。与传统的摄影技术相比，虽然影像提取中所采用的数字摄影技术会有所不同，但是，这种技术可以将原有的野外实地测绘转为远程摄影，而具体的技术操作则是在室内进行的，这样，当摄影仪器运行的回收，就可以避免受到环境因素的影响而导致信息误差。如果是在具有较高人群密度的区域或者是地势险要的区域开展测绘工作，采用影像提取测绘技术就可以大面积成图。

比如，在对电站的工程建设中，对工程施工所在地进行勘查，会由于地形复杂而导致获取数据困难。采用影像提取技术，就是对勘查现场进行摄影，通过对影像进行分析，将所需要的数据信息提取出来，输入计算机后，应用计算机软件分析计算机的数据信息，并对这些信息进行处理，之后使用绘图软件将所获取的图像设计为图纸，以确保电力工程的测绘工作得以顺利展开。

4 结语

综上所述，中国电力系统作为国家基础设施，其工程质量的好与坏直接关乎社会发展以及人民的生产生活。科学技术环境下，各种新研发的技术被应用于工程领域中，不仅使测绘技术贯穿电力工程当中，而且对保证工程质量发挥着重要的作用。

参考文献

机电工程测量技术篇3

电力工程在施工的过程中要有非常专业性的人才方可进行相关的测绘工作，这样才可以有利于正确的指引工程的进展，在我国的很多的电力工程施工过程中，存在企业不重视测绘工作的现象，这使得在工程施工的过程中出现由于放线或者测量工作做的不够导致返工的情况，针对这样的状况，我国的电力工程在建设施工的过程当中，总结了一些针对水电和火电工程各自相应的特点的经验，有效了提升了我国电力工程测绘工作的工作质量。与此同时，由于火电、水电工程在测量地形方面存在一定的复杂性和艰巨性，也积极的开发了相应的新型的技术。通过这些新型测绘技术的应用，使得测绘的难度和劳动强度得到了一定程度的降低，当然也提升了施工的质量水平，很好的保障了电力工程整体的施工质量。

2电力工程测绘技术在工程施工中的应用

2.1关于影像提取的测绘技术在电力工程施工方面的应用遇到火电厂和水电厂的时候，由于地址偏僻或者测量难度较大等原因，对施工和工程的进展会有很大的影响，这时候就出现了影像提取技术，利用影像提取的技术对北侧的区域布置多点的影像摆设，利用计算机对这些采集到的数据和信息进行有效的分析和测量。影像提取技术的应用可以有效的在电厂或者电站施工相对复杂的情况下进行测量和通视，从而有效的解决施工过程中遇到的难题，这项技术在应用过程中可以利用专门的测绘数码相机来摄取施工现场的数据，利用相应的软件进行后期的匹配和定向的处理，从而形成电力工程最后施工建设所需要的测绘数据。最后，经过绘图软件的处理完成相应的测绘工作。我们利用的影像摄取的先进测绘技术可以有效的提升工作的质量，降低测绘过程中的难度，减少人为的一些误差，有效的提升工作的效率。

2.2关于GPS的测量技术在电力施工中的应用研究GPS的测绘技术在近几年来得到了飞速的发展和有效的应用，GPS的测绘技术是通过全球卫星的定位功能实现测量测绘工作的技术。利用GPS接收机和有关的数据处理软件和一些终端设备对工程所需要的测绘数据进行采集和相应的计算。当前，在我国的电力工程的建设施工中，也越来越多的采用GPS的测绘技术，由于这种测绘技术可以很好的减少人们工作的劳动强度、有效的提升工作效率、工作的质量也还不错，所以这种测绘技术在我国的电力工程施工中得到了广泛的应用，近些年来，电力工程施工中运用GPS的测量测绘技术取得了不错的成绩和效果，由于这种测绘技术的先进和具有的一些优势，使得这门技术越来越受到测绘人员的青睐，于此同时，GPS的测绘技术有效的提升测量工作的质量也使得这门技术有了非常巨大的应用前景。

2.3电力工程的测绘技术在工程施工中的应用针对现在火电厂在施工过程中队测绘工作的严格要求，在现在的火电厂的施工中，测绘技术应用传统的要比现代先进的技术要多。由于我国现在可持续的发展战略以及对环境保护的深入贯彻，使得火电厂大多选址在偏于的地区，离城市较远的地方，或者郊区。因而，选址过程中尽量使得厂址可以在相对平坦的地方进行，所以，火电厂建设施工方面相对测绘环境要比较好，这时候，可以采用传统的测绘手段和方法，这样可以有效的节约施工的成本，然后利用现代的先进的测绘技术进行复审，这样可以有效的提升测绘的精度，为火电厂的施工建设创造有利的条件，奠定很好的基础。而在水电站建设施工过程中，由于其地形相对较为复杂，进行测绘的时候也不能十分肯定测量的质量。所以，在进行水电站的电力工程的测绘过程中，要多采用摄像提取和GPS测量测绘技术。通过先进技术的采用可以有效的降低测绘的难度和工作的强度，提升测绘的质量，保证水电工程可以稳定有效的施工。

3数字化电力工程测绘技术在工程施工中的应用探讨

当前，由于高科技和新型产业的发展，电力工程测绘技术引进了高科技和数字化的模块后，正在发生着飞速的变化。利用计算机科学、信息和空间科学以及测绘遥感等技术手段正在完成数据采集与后期的管理分析一体化。最后利用计算机软件等科技手段来输出成果或者使得成果通过可视的方式来显示。有了这些高科技水平的支撑，电力工程的测绘技术正在一步步的被应用于工程施工中，与此同时，针对电力工程的相关特点进行的研究也在不断的增加。针对这些电力工程应用方面的研究有效的提升了数字化电力工程测绘技术的应用范围并加大了其推广，为现代电力工程的建设和发展提供了良好的科学保障。数字化电力工程的测绘技术有效的解决的之前的很多难题，例如：劳动量大；施工难度高等等，这些难题的有效解决为当代测绘技术的发展指明了方向，同时也奠定了测绘行业的基础。

4施工企业测绘技术水平的强化

在电力工程的现实施工作业当中，很多的企业都是在施工前期利用专业的测绘企业来进行相关的测绘工作。而在实际的施工过程中每个企业又有各自的测量人员，那么在具体施工的时候就会由于测绘工作投入量的不足导致存在一定的偏差，这些偏差很可能为以后工程的竣工或者使用留下隐患。所以，现代的电力施工企业需要积极的应用新的科学技术，加大对高新设备和人才的引进，积极的加强对人才的培养，努力的提升企业的综合技术水平，保证每一项工程都可以如期保质的完成。

5总论

机电工程测量技术篇4

关键词：电气测试技术；教材建设；电气工程专业

作者简介：徐科军（1956-），男，江苏无锡人，合肥工业大学电气与自动化工程学院，教授。（安徽 合肥 230009）马修水（1963-），男，安徽庐江人，浙江大学宁波理工学院信息科学与工程学院，教授。（浙江 宁波 315100）

基金项目：本文系安徽省高等学校省级教学研究项目（项目编号：2012jyxm058）、安徽省信号检测、处理及实现系列课程教学团队建设项目、浙江省新世纪教改项目（项目编号：yb2010084）、浙江省信号检测、处理及实现系列课程教学团队建设项目的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）33-0110-02

“电气测试技术”课程是电气类专业学生的一门重要的专业课。电气类专业教学的核心内容是电能的产生、变换、控制和传输，其中，必然涉及到电气设备的电磁量和非电量的测试。“电气测试技术”课程教学目的是使学生掌握常用电磁量的测试方法和电工仪表的工作原理，掌握常用传感器的工作原理、基本结构、测量电路和各种应用，熟悉电气测试的基本知识和数据处理方法。教材在教学中起着非常重要的作用，为此，笔者根据多年的教学经验和科研积累，编写了《电气测试技术》教材。[1-3]在10年的应用中，笔者在教材定位、框架构建和内容更新等方面不断探索，已经出版了第3版，不断完善和提升其出版质量，选用的高校逐年增加，在相关课程的教学中发挥了应有的作用。本文以第3版修订过程为例，介绍其与时俱进、不断探索的过程。

一、教材的现状

1.教材的框架有待商讨

20世纪80年代以来，“电气测试技术”方面的教材出版不下十几种，[4-9]基本上可以分为两大类：一类是专门介绍电学量和磁学量测试；另外一类是既介绍电磁量的测试，又介绍非电量的测试。

针对于电气类专业学生来说，电磁量的测试是必须的；同时，在电气设备的运行和控制中，也需要测试一些非电量，例如温度、转速、扭矩等。可见，仅仅介绍电磁量的测试是不够的。但是，因为非电量很多，有尺寸、形状、位移、速度、加速度、力、压力、温度、物位、流量、成分等，若要面面俱到介绍非电量测试，教材的篇幅就会很长，需要的学时数多；同时，有些非电量的测试并不是电气类专业所常用的，需要对非电量测试内容优化。

2.教材内容比较陈旧

近年来数字技术发展非常迅速。然而，大多数《电气测试技术》教材的内容陈旧，介绍模拟电测仪表的篇幅较多。电测仪表按测量方式的不同，可分为直读式仪表和比较式仪表两大类。直读式电测仪表按显示方式又可分为模拟量指示仪表和数字量显示仪表。模拟量指示仪表主要是电气机械式仪表，可以进行电压、电流、电阻和功率等测量，测量结果通过仪表指针在仪表标尺或表盘上读出，又称指示仪表。按其内部结构和工作原理，可分为磁电系仪表、电磁系仪表、电动系仪表、静电系仪表和感应系仪表几大类。在直读式电测仪表中的磁电系仪表、电磁系仪表和电动系仪表，在实际应用中越来越少，需要适应技术发展，实时调整教学内容。

3.测试技术的基础发生了变化

过去电气测试的基础是误差理论，而目前的基础还应该包括信息论，特别是信号处理方法和技术。新技术的应用将极大地提高电气测试的准确度和抗干扰能力，教学内容需与时俱进。

二、教材修订与完善的过程

1.概述

以徐科军主编的《电气测试技术》教材为例，2002年在机械工业出版社出版《电气测试技术》第1版。当时是针对课程学时较少的情况编写的，仅限于电磁量的测试，内容较为单薄。为了完整地介绍电气测试技术，也考虑到有些学校将电磁量测量和非电量测量合并在一起作为一门课来讲授，所以，于2008年由电子工业出版社出版了第2版。在第2版中，加入了非电量测量的内容，形成上篇《电磁量测试技术》和下篇《非电量测试技术》。通过这几年的教学实践，根据部分使用本教材有关教师的意见，也为了适应电气工程专业教学改革的需要，2013年又出版了第3版。第3版对第2版的框架进行了重新规划，对部分内容进行了修改。

2.针对电气类专业组织教材内容

第3版不再将教材明显地分为上篇和下篇，而是紧扣“测试技术”主题来组织内容，其内容分为四部分：测试技术基础知识、电磁量测试技术、非电量测试技术和电气测试技术新进展。第3版主要面向电气工程类专业，对非电量测试技术部分中的传感器做了较大幅度的删减和调整。按照被测量对传感器进行了分类，仅介绍几种在电气工程中常用的传感器，例如温度测量传感器、转速测量传感器和扭矩测量传感器，突出测试技术在电气工程中应用的特点。其教材内容框架如图1所示。

3.删减一些陈旧内容

第3版删减了一些比较陈旧的技术内容。例如，考虑在实际中直读式电测仪表很少应用，所以删除了“直读式电测仪表”的内容。

4.增加数字式电测仪表的内容

数字仪表是测量装置将测量结果自动地以数字的形式进行显示、记录和控制的仪表。具体地说，当被测量是模拟信号，例如电压和电流等，数字仪表就是对被测量进行离散化和数据处理后，以数字形式显示的仪表；若被测量不是连续量，例如脉冲信号的频率或者时间间隔等，数字仪表就是用数字电子技术或者微处理器对其进行测量和处理，以数字形式显示的仪表。数字式电测仪表，无论在测量方法、原理、结构或操作方法上都完全与前面所讲述的模拟式电测仪表不同。数字技术的引入，使测量技术得以提升、仪表功能得以增强。数字化测量技术已成为电磁测量技术的一个非常重要的方面。

数字化测量技术可分为3个阶段，如表1所示。一是基于数字电路的测量技术阶段，即电测仪表中采用了大量的数字电路。二是基于微处理器的测量阶段，即将微处理器引入电测仪表中，用微处理器的一些功能来完成测量任务，例如，用微处理器的定时器来对脉冲信号进行计数，此时，微处理器仅对信号做简单的加减运算或者平均处理。三是基于数字信号处理技术的测量阶段，针对某些含有很多现场噪声的被测量，基于高性能单片机或者数字信号处理器（DSP），采用数字信号处理方法，对其进行处理，从而有效地消除噪声，提取更多更为准确的有用信息。第二和第三阶段均使用了微处理器，所以，将这两个阶段的仪表定义为微机化仪表。其中，第三阶段是对信号进行数字信号处理，必须对被测量进行采样，所以，称为基于数字信号处理的仪表。需要说明的是，这三个阶段是相继发展的，是相互衔接的，并非后一个阶段的仪表能够完全取代前一个阶段的仪表。这是因为电气测试的任务、场合、要求各不相同，工程中需根据测试的需要来选择最合适的测试技术。

表1 数字化测量仪表的发展与特点

阶段 名称 特点

第一阶段 基于数字电路的仪表 采用数字电路，以数字形式显示测试结果，价格便宜

第二阶段 带微处理器的仪表 可以做简单的运算，设置参数、显示结果，定时器计数，价格适中

第三阶段 基于数字信号处理的仪表 对信号进行采样，数字信号处理方法处理数据，价格较贵

微机化仪表可分为三类。第一类是带微处理器的仪表。此类仪表利用微处理器对被测量进行简单的数据处理，例如，进行简单的平均处理和误差修正等；利用微处理器对仪表进行参数设置和测量结果显示等；利用微处理器的定时器和捕获单元对脉冲信号进行计数等。第二类是基于数字信号处理的微机化仪器。此类仪表往往基于高性能单片机、DSP等，对被测信号进行采样，然后，采用数字信号处理方法，例如数字滤波、静态系统误差修正、动态误差频域修正、功率谱分析、相关函数分析等，从含有大量噪声的信号中，提取有用的信息；对静态误差和动态误差进行修正，得到较为准确的测试结果。第三类是虚拟仪器。此类仪器由计算机、应用软件和仪器硬件组成，其特点是以计算机为基础，将硬件模块化，采用Labview软件编程，实现测量任务。[3]

三、结束语

第3版《电气测试技术》教材特色如下：

第一，面向电气工程类专业，注重介绍电磁测量，包括电参量、磁参量以及信号和电源质量的测量。其中，电参量又分为电量（如电压、电流、电功率、电能和相位等）和电路参数（如电阻、电容、电感和互感等）；磁参量又分为磁量（如磁通、磁感应强度、磁场强度等）和磁路参数（如磁阻、磁性材料的磁导率等）；信号和电源质量包括频率、周期和相位等。此外，简要介绍电气工程中经常用到的温度测量、转速测量和扭矩测量。

第二，将电磁量的测试与非电量的测试很好地融合起来，满足电气工程专业教学的需要。介绍用各种比较式电测仪表、电子式测量仪表和数字化电测仪表完成电磁量的测试，用各种传感器完成非电量的测试，因为非电量的测量是通过传感器转换成电量来进行的。电量的测量是非电量测量的基础，而非电量的测量是电量测量的拓展。

第三，删减比较陈旧的技术内容，增加新的技术内容。例如，考虑到实际情况中直读式电测仪表很少应用，删除了“直读式电测仪表”，增加了数字式电测仪表的内容。例如，增加了“数字荧光示波器”和“基于数字信号处理的电测仪表”等。

参考文献：

[1]徐科军，李国丽.电气测试基础[M].北京：机械工业出版社，2002.

[2]徐科军，马修水，李国丽.电气测试技术[M].第2版.北京：电子工业出版社，2008.

[3]徐科军，马修水，李国丽.电气测试技术[M].第3版.北京：电子工业出版社，2013.

[4]傅维潭.电磁测量[M].北京：中央广播电视大学出版社，1985.

[5]陶时澍.电气测量[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1997.

[6]唐统一，赵伟.电磁测量[M].北京：清华大学出版社，1997.

[7]袁禄明.电磁测量[M].北京：机械工业出版社，1983.

机电工程测量技术篇5

1输配电工程中的测量技术的基本理论

传统的输配电测量中经常使用的方法有两种：（1）按照光学原理的基本要求，使用视距尺将亮点间的视距与竖直角之间的距离算出来，然后通过公式计算得出水平距离。该方法的优点在于可操作性强，使用方便，缺点在于所求出的数值误差较大（。2）定线测量主要是根据勘探矿区的测量控制点，通过一定的测量将剖面线的位置进行明确。通常情况下采用此方法在测量时主要选择的仪器是经纬仪，主要有两类：一是直接定线法；二是间接定线法。纵观输配电工程我们发现定线测量法在实际施工中应用范围较为宽泛，原因在于其一方面可测量输电线的实际高程，另一方面还能计算出输电线的距离。采用传统的输配电工程在测量中存在如下缺点：其一要借助很多仪器的协助；其二施工难度大、周期长；因此这种输配电工程与实际发展需求不相吻合，随着科技发展的步伐不断加快，新技术、新理念层出不穷，GPS-RTK测量技术由此也应运而生，它的出现大大弥补了传统测量技术的不足之处，并已得到了广泛的应用。

2GPS-RTK技术在输配电测量中的实际应用

GPS的主要作用是在输配电线路测量中提供准确的坐标，而RTK的职责是进行实时测图与工程放样处理。当前，在输配电工程中使用GPS-RTK测量技术具有很多优点，具体表现如下：一是可为施工人员节省一些时间；二是施工人员不需在测量前在线路中布置一定的控制点；三是可有效缩短工期，减少工程支出；四是打桩便捷，精度高，正是由于GPS-RTK技术具有如上优势，才使其更好的服务于当前输配电工程的相关技术。此外，GPS-RTK技术的工作距离能达到25Km，大大弥补了传统输配电线路的不足之处。使用RTK技术进行地形测量，每个小组的人员在一天之内可将地形图测绘功能顺利完成，此外该技术的存储量也是非常惊人的。GPS-RTK测量技术在实际工程中的具体应用有如下几个层面。

2.1对杆塔进行定位测量。在进行杆塔部位测量时首先观测者需设置一定的参考站，并根据参考站的具体方位处设置接收机与天线，其次测量出所设置方位处的坐标并将测量结果输入GPS接收机中；接着选取配制集，将参考站的实际坐高与天线高输入到GPS接收机中，并将GPS接收机转换到WGS-84坐标。这样我们可持续不断的接收到可视的GPS信号，而且还能在第一时间将所获取的观测值等信号发送到其他区域，当电台将所接收到的通信信号彻底发射完成后流动站即可进行正常工作。用户只需打开接收机，设置与工作项目相吻合的配置集即可。流动站的职责是一方面要实时跟踪GPS上的卫星信号，另一方面还应准确接收来自参考站所发出的信号，并将所得出的坐标转变成与之相应的数值。设计人员只需将接收机的实际位置与设计值进行分析与比对，最终可得出杆塔所处的实际方位。

2.2对横断面的测量。横断面图测量的精准性直接关系着输配电线路的设计与施工质量的高低。输配电线路横断面的测量实际上指的是中桩所处的垂直线路中线方向上地面走势起伏情况的测量工作，它主要是按照横断面方向上与之相邻的水平距离与高差，最终确定横断面的具体设计图。在这里要注意的是横断面测量的重中之重在于能够准确计算出中桩处的横断面的坐标。在进行输配电线路工程中我们发现其所处的地形大都是起伏不平的山地或是丘陵地带，地形较为复杂，这无疑增加了测量的难度。这种复杂的地形环境，对测量人员不管是在体能上亦或是心理素质上都提出了严格的要求，再加之测量区域面积较大，若采用传统的测量方法则会带来巨大的误差，影响测量实效性，因此采用GPS-RTK技术可有效弥补上述缺点。GPS-RTK技术是一种较为先进的电信号测量技术，它对周围环境没有严格的界定，不会因为周围环境的变化而受到不同程度的影响，因此可有效减小误差。使用GPS测量技术进行输配电线路的测量具有显著的优势，原因在于其主要是借助卫星信号实现信息之间的定向传输，因此不需要两个观测点之间进行通视，有效消除了传统光学测量仪器所存在的不足之处，此外该技术可操作性强，不受地域条件的制约，正是由于GPS-RTK技术具有这些优点，使其在现代输配电工程测量中发挥着重要的影响力。

3结语

机电工程测量技术篇6

随着社会的不断发展，我国的水利水电测绘工程得到了很大的进步，无论是在仪器设备方面，还是人员配置方面，都在逐步完善，对于测绘工程的进步起到了重要的推动作用。在传统的测绘工程中，由于受到人员水平、仪器设备等条件的限制，测绘水平不高，无法为水利水电工程建设提供准确的数据资料。为了提高测绘工程技术水平，我国投入了大量的资金购置先进的仪器设备，从最早的地面摄影到电子经纬仪、光电测距仪，再发展到技术先进的GPS技术，成为水利水电测绘工作发展的全新阶段。测绘工程的质量对于工程规划、勘察设计、施工、科研以及运行提供了大量的数据资料，是保证工程能够顺利进行的基础保障，所以要高度重视测绘工程的质量。在现阶段的水利水电测绘工程中，已经实现了自动化系统的操作，全过程都可以通过自动化技术来完成，在数据的获取方面可以利用GPS技术获得精准的数据，然后通过计算机程序将获得的数据进行整理加工，可以快速的绘制出图形，简便了工作程序，减少了操作过程中人为操作的失误，有效的提高了工作效率。自动化技术的应用是时展的必然趋势，也是水利水电测绘工程进入全新进程的重要阶段，所以在技术上要不断的创新，注重引进先进的仪器设备和操作人员，为我国水利水电测绘工程的发展创造有利的环境。

2水利水电工程测绘自动化技术

水利水电工程测绘自动化技术集数据采集、处理、传输、显示于一体，具有自动化程度高、测图精度高、图形属性信息丰富和图形编辑方便等优点。随着计算机、网络技术的发展及测量仪器的智能化，测绘技术自动化技术发生了重大变革，下面主要介绍3S技术。

2.1GPS技术

GPS称为全球定位系统，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统，是一种高精度、全天候、高效率、多功能的测绘工具。GPS定位技术与常规地面测量定位相比，具有抗干扰性能好、保密性强，功能多、应用广，观测时间短，执行操作简便，全球、全覆盖、全天候、高精度的特点。特别是RTK的定位精度可达厘米级，在水上定位得到了广泛的应用。GPSRTK技术开始于20世纪90年代初，是一种全天候、全方位的新型测量系统，称载波相位动态实时差分技术，是目前适时、准确地确定待测点的位置的最佳方式，是基于载波相位观测值基础上的实时动态定位技术。GPSRTK具有定位精度高且精度分布均匀，速度快、效率高，观测时间短，方便灵活，测程不受限制，不受通视条件影响等优点。

2.2GIS技术

地理信息系统是利用现代计算机图形和数据库技术来处理地理空间及其相关数据的计算机系统，是融地理学、测量学、几何学、计算机科学和应用对象为一体的综合性高新技术。GIS具有以下的基本特点：一是公共的地理定位基础；二是多维结构；三是标准化和数字化；四是具有丰富的信息。其最大的特点就在于：它能把地球表面空间事物的地理位置及其特征有机地结合在一起，并通过计算机屏幕形象、直观地显示出来。地理信息系统对空间地理信息进行处理，准确采集有关的数据，并对地理空间数据和信息进行处理、管理、更新和分析，是采用数据库、计算机图形学、多媒体等最新技术的技术系统，对现代测绘技术自动化技术的起重要支撑作用。

2.3RS技术

机电工程测量技术篇7

关键词：新时期；地铁；盾构施工

中图分类号：U231+.3

城市地铁以安全、迅捷、容量大、能耗低、污染少等优点倍受青睐，是现代化城市中的“绿色交通”，城市地铁作为现代化交通工具，是城市现代化的重要标志和窗口，世界各大城市和我国主要与重要城市正在积极规划和筹建城市地铁。盾构法是利用盾构机在地面以下暗挖隧道的施工方法，与传统地铁施工方法相比较，盾构法施工具有地面作业少、适宜建造深埋隧道、对周围环境影响小、自动化程度高、劳动强度低、施工速度快等优点，盾构施工方法以其独特的施工工艺特点和较高的技术经济优越性，越来越受到建设和施工单位的重视。从世界范围内看，盾构法隧道施工技术正在朝长距离、大直径、大埋深、复杂断面和高度自动化方向发展。我国自20世纪50年代，开始引进、利用盾构法修建城市地铁隧道，虽然起步晚，但发展很快，随着地下空间和城市地下快速交通系统的开发，我国盾构技术与盾构施工方法必将取得更大、更快的发展。随着城市地铁工程建设任务的剧增和新技术在盾构施工测量中应用，工程测量人员要适应城市地铁建设发展形式，掌握盾构法隧道工程测量新技术，运用经济、合理、快捷的测量方法，为城市地铁盾构施工提供高质量的测量数据成果。保证盾构机瞬时位置符合设计要求，沿着预定三维方向掘进，在开挖面的掘进中，保证施工中线在平面与高程上沿设计轴线延伸、贯通，隧道衬砌的三维位置符合设计要求，保证隧道工程相关建筑物准确建造在设计位置处，不侵入规定界限。

1. 地铁盾构施工测量新技术

工程测量的任务是为各种建设工程提供精确的定位数据和图件，保障工程建设按设计要求竣工和安全有效地运营。为更好地发挥工程测量的作用，广大测绘工作者不断积极研究和探索各种新技术、新方法及其在工程测量中的应用途径。近年来，微电子学、光电技术、计算机技术、空间技术和信息技术的进步，极大地促进了工程测量技术的飞跃发展。

1.1电磁波测距和电子测角技术的发展

电磁波测距仪和电子经纬仪的出现，是地面测量技术的显著进步。近年来电磁波测距和电子测角技术发展很快，各类新型仪器不断推出，测距测角精度有很大提高。就测距来说，一般的测距仪已能实现5mm士5Pmm的精度，高精度的测距仪，标称精度最高已达1mm士1Pmm，电子经纬仪的测角精度也由一般的5″或2″提高到1″或0.5″，特别是电子经纬仪、测距仪和电子手簿组合而成的全站仪的发展，使地面测绘技术实现内外业一体化和自动化成为可能。

1.2全球定位系统G（PS）技术的应用

应用GPS定位技术是测绘科学的一项革命性变革，使三维坐标测量变得简单。近年来，全国各大中小城市的城市控制网的新建、扩建和改建，众多的桥梁、隧道、水电工程和一些大型工业、企业场地的施工控制测量，无一例外地都运用了GPS定位技术，且取得了相对误差高达10-5～10-6的较好精度，同时也极大地提高了工作效率。

1.3电子计算机技术的应用

电子计算机技术在工程测量中的控制网优化设计、测量数据处理中的平差计算、数字化测图、各种工程测量数据库与信息系统的建立和安全监测实时系统的建立等方面得到广泛应用，是降低测绘成本、提高测绘工作效率和可靠性的最有效且必不可少的工具。

1.4数字化测图技术和地理信息系统的应用

目前，以全站仪为主体的地面数字测图技术己较成熟，并被广泛应用于城市和工程的大比例尺测图和地籍图、房产图的测绘中，极大地减轻了劳动强度，提高了工程效率。数字地图和数字地面模型己在城市规划、工程设计和铁路、公路的线路设计中得到广泛应用。

1.5激光技术的应用

激光经纬仪、激光准直仪、激光水平扫描仪等各类激光设备，被成功应用在各种工程放样和变形监测中，不仅节约了时间，提高了工效，也更好地保证了轴线定线和平面放样的精度，并为施工测量自动化创造了条件。除此之外，力学、机械技术和电子技术的结合，使陀螺经纬仪定向技术向精度更高、定向时间更短、仪器重量更轻的方向发展，使城市地铁、大型隧道、长距离的线路勘测等工程测量中的测角误差积累现象得到了更好的控制。

2.地铁盾构技术的发展趋势分析

随着人类对地下空间的进一步开发利用，盾构技术必将向长距离、大直径、大埋深、断面复杂和高度自动化方向发展。在城市有限的地下空间中，探索构筑经济断面形状、穿越密集地下建筑空隙、兼顾环境保护和降低施工费用的盾构隧道施工方法，将具有十分重要的意义。

单圆面盾构隧道虽然有受力与施工方面的合理性，但在某些情况下，空间利用并非最佳。双圆面盾构隧道适合双线地铁的净空需求，与圆形断面相比，其无效断面少，可以一次获得合理的隧道断面。双圆形断面可以采用上下、左右任意组合的结构形式，可以选择与周边条件和施工条件相适应的最佳断面。由于无效断面少，故缩小了开挖断面，比以往的施工断面经济、合理。

日本已开发多圆面盾构机（二心圆、三心圆），进入实用阶段的施工方法有多圆面盾构施工法，即断面可以纵横变化。土压式的有DOT盾构机，泥水系列的有淤盾构机，H及V盾构机具有横向、竖向双连相互转换的功能。

盾构技术在我国刚进入一个高速发展阶段，目前在城市地铁盾构隧道施工中遇到的问题及将来可能会遇到的课题，需要广大工程技术人员和管理者不断探索，研究对策，为盾构隧道施工技术的发展更加努力工作。随着地下空间和城市地下快速交通系统的开发，我国盾构隧道及盾构技术必将会取得更大发展，根本途径在于盾构设备及其备件的国产化和掘进刀具的国产化以及盾构消耗材料的国产化。

3.结束语

城市地铁作为现代化交通工具，是城市现代化的重要标志和窗口，世界各大城市和我国主要与重要城市正在积极规划和筹建城市地铁。盾构法与传统地铁隧道施工方法相比较，具有地面作业少、对周围环境影响小、自动化程度高、施工速度快等优点，随着长距离、大直径、大埋深、复杂断面盾构施工技术的发展、成熟，盾构施工方法越来越受到重视和青睐，逐步成为地铁隧道的主要施工方法。运营多年的地铁隧道，由于横跨不同的地貌单元和受动荷载的影响，不均匀沉降已威胁到地铁列车的行驶安全。

参考文献

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[4] 陈鸿杰. 利用钢轮托车辅助盾构机过站施工技术[J]. 城市轨道交通研究. 2012（07）

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[6] 钟志强. 狭小空间盾构机过站的施工技术[J]. 广州建筑. 2011（02）

机电工程测量技术篇8

关键词：工程测量；工程数据库；城市信息系统；数字测绘；

科学技术发展的新成就，给工程测量提供了新装备、新技术和新工艺。新装备、新技术和新工艺的应用，使工程测量的面貌发生了根本性的变化，工程测量的手段和方法正向数字化和自动化方向发展。数字化、可重构化、模型化、高可靠化、实时化、网络化、智能化以及自确认化，是现代测量技术的主要进步特征。这些进步特征彼此间并非相互独立，而是有着紧密的内在联系。

一、工程测量的重要性

在工程建设的设计、施工和管理各阶段中进行测量工作的理论、方法和技术称为工程测量。工程测量是测绘科学与技术在国民经济和国防建设中的直接应用，是综合性的应用测绘科学与技术，它直接为工程建设服务，它的服务和应用范围包括城建、地质、铁路、交通、房地产管理、水利电力、能源、航天和国防等各种工程建设部门。工程测量技术运用于建筑施工中，不仅是当前建筑施工的需要，更重要的是运用工程测量技术能够确保整个施工过程的顺利进行，在运用的同时对测量技术进行深入研究与改进。

1、提供准确资料

在工程施工前期的设计阶段需要依靠各种图纸资料、施工范围、材料设置等方面的信息，这样才能对现场做好科学的布置，安排恰当的机械设备。这些都依赖于工程测量的结果，通过工程测量将获得以上不同的信息资料，给工程实施带来方便。

2、保证定位精度

对于建筑工程而言，建筑物的精度是极为重要的问题，只有具备了相应的精度才能从整体上保证施工效果，使得建筑物达到理想的设计要求。在测量过程中能够对建筑的定位精度进行确定，在活动准确的定位要求时可保证施工质量。

3、竣工验收程序

当建筑完成施工后并不意味着整个工程就此结束，还必须要进行竣工测量工作，这是工程管理的重要内容。竣工测量报告必须要以实际的工程测量为依据，这样才能保证所拟定的内容符合工程标准，为规划管理部门的监督管理提供帮助。

二、现代工程测量技术的发展及应用

随着科学技术的不断进步，使得工程测量技术得到了更多我改进与更新。在科技迅速发展的社会背景下，工程测量技术也正朝着智能、自动、先进等方向发展，为我国建筑行业的进步增加了筹码。

1、数字化、自动化

电子经纬仪和全站仪的出现，使现代工程测量技术向自动化、数字化方向迈进。电子经纬仪和全站仪的应用，是地面测量技术进步的重要标志之一，电子经纬仪具有自动记录、自动改正仪器轴系统差，自动归化计算、角度测量自动扫描、消除度盘分划误差和偏心差等优点。在建立各种GIS系统时，对原有地图进行数字化处理，在建库工作中占据了相当大的工作量，各工程测绘部门都投入相当大的人力和财力。对于已有纸制地图，若其现势性、精度和比例尺能满足要求，就可以利用数字化仪将其输入计算机，经编辑、修补后生成相应的数字地图。当前有手扶跟踪数字化和扫描矢量化两大类仪器，针对大比例尺地形图，大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息，高效、便捷、保真的对地图进行数字化处理。而全站仪测量可以利用电子手簿把野外测量数据自动记录下来，通过接口设备传输到计算机，利用“人机交互”方式进行测量数据的自动数据处理和图形编辑，还可以把由微机控制的跟踪设备加到全站仪上，能对一系列目标自动测量，即所谓“测地机器人”或“电子平板”野外直接图形编辑，为测图和工程放样向数字化发展开辟了道路

2、自动化

卫星定位技术常用于无人值守自动化监测系统，如武汉大学在青江大坝上建立的GPS自动化位移监测系统。清华大学在广州虎门大桥上建立一套大桥安全性监测系统。并将这一技术用于高层建筑物实时位移监测。对于大面积变形监测现在可采用摄影测量技术，如：数字近景摄影测量，SAR、INSAR技术。应用数字近景摄影测量和激光扫描等技术对大型或特殊工程设施的空间形态进行实时或准实时的精确检测和完整记录，进一步研究开发对大型或特殊工程实施动态与静态变形监测的自动化技术和方法，发展检测、监测数据的实时处理、智能化分析与可视化表现技术。

3、精密化

精密工程测量是工程测量的现展和延伸，它以绝对测量精度达到毫米量级，相对测量精度达到1x10-5，以先进的测量方法、仪器和设备，在特殊条件下进行的测量工作。

精密工程测量的主要特点是：作业精度依工程需要而定，并且精度要求非常高；作业环境特殊；仪器设备要求高，在特殊情况下，需要自造仪器；数据处理要求严格等。在控制网布设的时候，不具备象一般工程测量上级网控制下级网的特点，在控制点选取上，精密工程测量仅仅选取一个控制点和一个参考方向，以保证测区点的精度。例如：北京正负电子对撞机的精密控制网，精度达±0.3mm。设备定位精度优于±0.2mm，200m直线段漂移管直线精度达±0.1mm。大亚湾核电站控制网精度达±2mm，秦山核电站的环型安装测量控制网精度达±0.1mm。

4、三维立体化

20世纪80年代以来，随着高新技术的发展和社会的进步，现代工业生产进入了一个新的阶段。许多新的工业生产要求对生产的自动化流程、生产过程控制、产品质量检验与监测等工作进行快速、高精度的测点、定位，并给出运行轨道或复杂形体的数字模型等，这是传统的光学、机械方法所无法完成的。三维工业测量系统是以电子经纬仪或近景摄影仪为传感器，在电子计算机的支持下而形成的三维测量系统，它几乎可以对生产中的所有三维复杂零件尺寸、形状和相互位置进行高准确度测量。发展高速坐标测量机是现代工业生产的要求。同时，作为下世纪的重点发展目标，各国在微／纳米测量技术领域开展了广泛的应用研究。它主要应用于以下的工业领域：(1)汽车、飞机、造船工业及空间技术等方面设计、试验、制造、组装过程中的测量和定位；(2)工业用机器人的检测；(3)卫星接收天线安装和维护的精度检测；(4)生产自动化过程、生产过程控制、生产质量检验与检测的动态测量；(5)负荷试验中变形与应变测定。

机电工程测量技术篇9

【关键词】电器 电机 检测与故障诊断 流程 技术

前言

电机在机械设备操作过程中容易发生故障，影响生产的正常进行。熟练掌握电机状态的检测与故障诊断能及时有效的预防故障的发生，降低企业损失，并及时寻求出解决方案。

1 电机状态与故障诊断技术的特点

1.1 涉及的专业多

由于电机内部结构较为复杂，涉及到电力、电磁、机械以及通风散热等方面，因此如果发生故障就需要对各个可能的方面进行检测，再加上可能出现的故障不是单一方面原因造成的，就更造成了故障检测的难度，电机故障诊断涉及到电机学、空气动力学、传热学、高压电技术、弱电技术、材料技术、计算机技术、机械加工技术等等多个学科，因此就要求相关工作人员必须具备全方位的综合素质方能合格。

1.2 对电机工作状态记录依赖性较大

电机的运行状态是不断改变的，虽然这种改变非常轻微，但一般来说形成故障都是有一定征兆的，同时引起电机故障的原因来说也是多方面的，因此对电机状态检测与故障诊断很大程度上要依赖日常工作对电机工作状态的记录文件作为参考，工作人员只有在充分了解电机的运行特点以及工作负载情况的基础上，才能有针对性地进行故障诊断，达到事半功倍的目的。

1.3 可根据实时状态对故障进行预判

与继电保护系统不同的是，电机故障检测和诊断可根据当前检测的运行状态对可能发生的故障进行预判，对故障的发展趋势进行分析后可制定出最佳的检修方案，而不用等到故障发生后才采取相应手段，因此将可能由故障带来的损失降为最低。

2 电机状态检测与故障诊断的方法与流程

电机状态检测与故障诊断工作的进行需要借助于先进的分析仪器和设备以及丰富的理论知识和相关经验。首先，用传感器对电机的实时技术状态参数进行采集，然后将数据传输到主机进行数据的处理和诊断分析，利用工作人员扎实的知识和丰富的经验，并结合当前数据分析结果对当前电机可能发生的故障提出相关技术措施，尽量做到故障的事前控制，将损失降为最低。电机的状态检测和故障诊断流程如图1 所示：

3 常用的检测与故障诊断技术分类

3.1 铁谱技术

铁谱技术是通过铁谱仪对电机零部件磨损颗粒的形态、粒径和化学成分进行分析（金属磨粒一般是从易损部件的油样中分离出来得到），从而得出电机当前的磨损状况，以便在磨损的初期得到情报，及时采取有效措施防止进一步的磨损，预防故障的产生。在电机检测中，利用铁谱仪将磨损颗粒的谱图呈现在基片上，供工作人员分析使用。

3.2 红外测温和热成像技术

在电机状态检测中，红外测温与热成像技术是通过检测电机向外辐射出的红外光谱来显示出电机的温度，是非接触式的测温方法，由于物体的温度越高其辐射的功率就越大，因此可根据测量得到的辐射量将温度呈现出来，在实际工作中，电机某一个部位出现温升过大的情况就可通过红外热成像的技术准确检测出来。

3.3 声发射技术

在电机中如果某一个部件有发生变形或断裂等，其声传播与在正常金属材料中传播的形式不同，此时形变或断裂处在受力的状态下就会以弹性波的形式释放出部分能量，这种能量以声音的形式发射出去，利用这种非正常的声音即可判断出是否存在故障以及故障发生部位，在实际工作中，仅凭人耳是无法分辨微弱的声音，因此一般要借助于灵敏的声检测仪器来测试。

3.4 力和扭矩的检测

力和扭矩检测技术是检测电机工作状态的一种重要手段，其方法为：将电阻丝固定在基片上制成应变片，而后将其粘接到需要检测的部位，当设备工作时应变片就会受到电机的影响，如果被检测部位承受力和扭矩的作用就会使应变片发生形变，改变电阻丝的横截面和长度，因此使之阻值发生改变，结果呈现在应变仪上，计算出该部位的应变量就得得知该检测部位的受力情况，从而判断故障的趋势走向。

3.5 电磁检测

在实际工作中经常利用电机内部和其周围的磁场分布情况来检测和判断电机的故障，通常的方法有直接测量电机内部和周围的磁场分布，以及测量谐波磁场和漏磁场等，其原理是利用探测线圈或霍尔元件等测磁元件测量磁场分布中各点的磁通量，其中探测线圈只用来测量交变磁场，而霍尔元件可测量交变磁场和直流磁场，根据磁通量变化情况来判定电机故障发生点。

3.6 光线传感器测温技术

光纤传感器测温技术是一种新兴设备检测和故障诊断技术，具有体积小、灵敏度高、重量轻、精度高、测温范围宽等优点，因此在电机状态检测和故障诊断中可推广应用，其主要是利用光纤测温系统对测量空间的温度场分布进行实时测量，并实时传递出来供工作人员参考使用。

4结束语

综上所述，电机的状态检测与故障诊断技术有多中，实际操作中需要专业人员根据具体的情况而定。科学规范的方法能够避免重复无用的过程以及错误的发生。

参考文献

机电工程测量技术篇10

关键词：测控技术；特点；电子技术；应用

中图分类号：O434文献标识码： A

概述：测控技术是二十一世纪信息化的产物，是一门高新技术密集型的综合学科。它是由电子、计算机与网络、光电、信息与控制技术等多门学科综合组成的，在农业、航天、电子、国防、计算机等领域发挥着重要作用。现代测控技术在农业、工业和国防业等众多领域有着广泛的应用，并取得了重大的成功。特别是在工业生产领域中，现代测控技术结合现代无线技术、定位技术，为实际的工业生产提供了技术支持和交互支持，极大的改善了工业发展的环境，提高了生产效率。

一、测控技术的组成

现代测控系统由控制器、测控应用软件、程控设备、总线与接口及被测对象五个部分组成，下面我们分别介绍这五个部分：一是控制器，抽象的说是指系统的协调与指挥中心，具体的说就是单片机、计算机等；二是测控应用软件，其主要作用是测试系统的正确性，由可执行应用程序、I/O接口和仪器驱动器组成，；三是程控设备，其主要作用包括存储、显示等，该设备一般由执行器、存储器、显示器、程控伺服系统等元件组成；四是总线与接口部分，它主要是由USB、电缆、连接器、插槽等部分组成，其作用是将控制器与程控设备连接起来，形成通路，使系统良好运行；五是被测对象，将被测设备与接口相连接，就可对对象进行测控。测控系统的各个部分缺一不可，在测控中都发挥着至关重要的作用。

二、测控技术的特点

随着现代科技的不断发展，测控技术也有了飞越的发展。国家投入了相当人力物力，使得测控技术正不断走向网络化、数字化、智能化、分布式化。下面分别介绍测控技术的四大特点。

1. 网络化

随着计算机技术及通信技术的快速发展，测控技术通过与计算机技术、通信技术的结合，使测控技术走向网络化，更加方便快捷。除了计算机网络技术，测控还融合了传感器技术，使得网络化测控系统的组建变得十分方便。由于现代测控技术的发展不断完善，其应用也更加广泛，近年来已经应用到了通信、电子、航空航天、国防等领域。

2. 数字化

在信息发达的社会，测控技术的数字化是发展的必然结果。数字化的主要应用包括：信号数字化处理、通信数字化、传感器的数字化以及多媒体数字化等过程。其中多媒体数字化应用于教学体系中相当成功，使老师授课更加形象生动；通信数字化应用于人们日常交流中，使沟通更加方便等等。

3. 智能化

智能已经成为时代的主题，手机、机器人都离不开智能。假想测控系统中的仪器都是智能仪器，那么测控技术将更加精准、方便、人性化，功能也更加强大。由于人工智能和微电子技术的快速发展，仪器智能化已经得到大幅度发展，例如计算能力、计算方法以及计算精准性相比从前大大增强，这对于工业发展来说更加有利。

4. 分布式化

分布式化作为测控技术的另一特点，是在微型计算机和网络技术的基础上发展起来的。

在生产控制过程中，分布式的结构可以将测控系统的所有部分连接起来，实现测控系统的自动化管理、控制和测量，既提高了生产效率，也降低了人工测控成本。因此，分布式化测控技术为测控的今后发展打下了牢固的基础。

三、 测控技术在电子技术方面应用

现代测控技术的应用体现在方方面面，包括农业、航天测控、粮食储存等。下面介绍测控技术在电子方面的应用。

1. 新型传感器技术的应用

新兴传感器技术是测控技术的一个重要应用分支，目前开发的新兴传感器主要包括智能化传感器、集成传感器、数字化传感器、微型气体传感器以及新型网络传感器等。智能传感器主要应用于心内压监控和火车的状态监控等；温度、压力等测量一般用集成化传感器；数字化传感器的应用较为常见，例如图像传感器、环境测量及银行、医院监控等；微型气体传感器应用对社会安全十分重要，常应用于国防、交通、化工、医学等方面；其中最为重要的是新型网络传感器，它的应用涉及生活的方方面面，包括工农业、国防、军事、救灾抢险、城市管理等，对社会的和谐和稳定做出了很大的贡献。

2. 远程测控技术

测控技术中另一项重要应用是远程测控技术，也是工业领域正大力发展的一个测控方向。专线的远程测控技术的应用有核电站监测的远程测控和石油输送的远程监控等，专线远程测控方便了大型工程的监测工作；无线通信远程测控应用广泛，例如水、电、煤气等自动抄表等的远程测控。网络与远程测控技术的融合极大的方便了人们的生活，对社会发展发挥了至关重要的作用。

3. 现代测控总线技术

总线技术是一个将各部件连接到处理器上的元件，它能在很大程度上增加系统的可靠性、兼容性和开放性，使系统结构简化，方便更换各个元部件，从而降低系统成本。USB应用总线技术可在低速设备上运行，GPIB总线技术使得测控技术向大规模测控方向迅速发展，这些都得益于测控总线技术的发展。总线技术的应用使得电子方向有了更好的发展，自动化正朝着总线结构方向前进，这就大大的提搞了企业的自动化管理和网络相关行业的发展，为企业节约成本。

4. 虚拟仪器技术

虚拟仪器技术是现代工业的新产物，它结合了计算机技术与测控技术，不仅功能强大、技术性强，而且是测试领域的一项重大突破技术。它的优点突出，不仅灵活、交互性强，而且实现了系统化、网络化。其主要应用有：一是用于蚕种催青过程的无损质量检测；二是利用视觉软件，开发出自动秧苗分析系统，预测发芽期和秧苗数量，监视秧苗质量；三是应用于农机现代化教育与管理；四是可测量液力变矩器不同压力及转速下的性能参数。虚拟仪器技术应用广泛且应用实际，对于农业、电子方面有较大的贡献。

四、结语

21世纪是一个科技的时代，各种高新技术层出不穷，而现代测控技术作为一门新兴的高科技技术，在这个大的技术环境下得到了飞速的发展。它的原身是测控、电子等学科，同时结合现代计算机科学技术，逐步向智能化、虚拟化、网络化和远程化发展。现代测控技术有别于传统的测控技术，很大程度上依赖与计算机处理技术。同时很强调动手能力和实践能力，通过将实地测控到的数据录入电脑，结合现代数据分析技术，处理并得出许多有用的信息，在速度和精准性上有很大的提高。

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