在线检测论文(6篇)

在线检测论文篇1

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2

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.GroundPenetratingRadar：TheoryandApplications[M].PublishingHouseofElectronicsIndustry.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

在线检测论文篇3

关键词：隧道；二次衬砌；无损检测

Abstract:Losslesstwotunnelliningdetectionisanessentiallinkintunnelconstruction,andconstructionofanimportantmeasuretoensuretheconstructionquality.Combiningwithconcreteengineeringexamples,introducesthenon-destructivetestingequipment,testingstandardsoftunnelliningthicknesstwotimes,andintheprocessofdetectionradarlinelayout,analyzedradarimage,statisticsofthetunnelliningthicknesstwotimesthedetectionresults,andthusacomprehensiveanalysisoftunnelliningthickness,thetwotimestomeetthedesignrequirements.

Keywords:tunnellining;two;nondestructivetesting

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（GroundPenetratingRadar，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》（JTGF60-2009）；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》（JTGD70-2004）；④《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）；⑤《公路工程物探规程》（JTG/TC22-2009）；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，fouriertransforminfrared）型以及基于微机电系统（memsmicro-electro-mechanicalsystem）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]．technologyandmarket，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：信号；稳健回归；M估计；检测

中图分类号：TN911.25文献标识码：A文章编号：1674-7712（2012）14-0032-01

铁路信号是保证运输安全的保障。在其信道中，由于人为电磁干扰和大量自然噪声的脉冲特性，众所周知，在单用户条件下，非高斯噪声十分不利于以高斯噪声假设为基础设计的传统通信系统，而其有益于经适当建模和改进的系统。这是线性和二次信号处理方法对许多形式的非高斯型统计特性缺乏稳健性而引起的，也是人们不喜欢高斯信道的一种表现。考虑到多用户检测技术可能应用的实际信道中环境噪声的AWGN模型不符合实际情况，因此产生了多用户检测技术在非高斯多址信道中的适用性、稳健性及性能等问题。本文研究讨论了基于M回归原理的稳健多用户检测技术在铁路信号中的运用。

一、系统模型

该模型是更为基本的MiddletonA类噪声模型的一个近似，并且已广泛应用于建模由铁路信号信道引起的物理噪声。下面讨论研究稳健型的线性解相关检测器问题。

二、基于M回归的稳健多用户检测

众所周知，最小二乘估计对噪声密度的尾部特性非常敏感，其性能与高斯假设密切相关，只要噪声密度稍微便利高斯分布，就会使最小二乘估计的性能显著下降。因为线性解相关多用户检测就是最小二乘解形式的线性回归问题。因此，其性能对噪声分布的尾部特性也很敏感。只要背景噪声稍微偏离高斯分布，线性解相关检测器的性能就会严重下降。所谓估计器的稳健性，就是其性能对实际统计模型微小偏离假设统计模型不敏感。

（一）线性解相关检测器

式中为任意正的常数。注意，线性解相关检测器具有比例不变性。

（二）最大似然解相关检测器

（三）最大最小解相关检测器

最大最小意义下的稳健解相关检测器是以Huber的最大最小M估计器为基础。Huber研究了稳健的局部搜索问题。假设一组一维独立同分布的观测值，并设这些观测值属于实线R上的某个子集X。参数模型由一族X上的概率分布组成，其中的未知参数属于某个参数空间。当模型中的估计区域时，参数模型，且M估计器由具有特性的函数来确定，即局部参数的M估计器有下列方程的解给出：（2-6）

它通过找出最不利分布来获得。

三、小结

本文采用常用的二项高斯混合分布（很好地近似Middleton模型）来建模非高斯噪声，并基于该模型研究了基于稳健回归多用户检测技术。实践证明，稳健信号处理技术对非高斯噪声条件下接机性能的改善是非常有效的。

参考文献：

在线检测论文篇6

【关键词】认知无线电频谱检测频谱分配功率控制

一、认知无线电的定义

认知无线电的概念最初是由JosephMitolaⅢ博士基于软件无线电技术提出的。但是认知无线电技术发展到现在，其研究和应用都不再局限于最初的范畴，不同的研究者从不同的角度对认知无线电给出了其定义和内涵。根据认知无线电技术的发展，我们可以得出认知无线电的一个比较清晰的概念：认知无线电是一种智能无线通信系统，它能够自动地检测周围的环境状况，从中获取信息，并智能地调整系统的参数（如传输功率、载频、调制方式等）以适应环境的变化，从而达到在不对主用户造成干扰的条件下从空间、频率、时间等多维地利用空闲频谱资源进行通信的目的。

二、认知无线电的主要功能

（一）检测

由特殊应用环境所决定，认知无线电必须具备精确的无线频谱检测能力，必须在可使用的全频段范围内多维度进行频谱检测，从而发现可使用的频段。由于是免许可使用，认知无线电必须具备迅速发现主用户的能力，在工作过程中时刻检测主用户是否处于活动状态，从而确保不对其产生干扰。

（二）分析

认知分析包括对自身性能、网络内部状态、外部相关数据（包括频谱使用、策略使用等）和用户自身需求等相关知识的分析。如果说检测是信息的获取，那么分析就是对相关信息的初步处理。认知无线电设备通过所获取的频谱检测结果分析主用户的位置、使用的频点和发射时间，同时分析可用频点位置、可用带宽、信道状况、自身传输可能会对其他用户产生的影响以及完成业务传输所需的带宽和时间等等。

（三）调整

调整能力是完成传输的关键，根据检测和分析的相关结果，认知无线电设备通过先进的功率控制技术、不同的编解码以及调制技术，选择合适的频点和发射时机，从而成功地完成传输。这就要求认知无线电设备能够在较宽的频段内实现不同传输方案之间的切换，并且在突发事件发生后能够及时暂停或恢复传输，确保在不干扰首要用户的情况下获取最大限度的传输能力。

（四）推理和学习

由于当前无线频谱环境的复杂性，简单的检测、推理和分析可能无法获得较好的传输性能。如何根据无线背景环境的相关数据进行分析预测是一个非常重要的课题。根据历史数据进行推理，获得一定的参考信息，在此基础上进行调整是一个较好的解决方案。一般来讲，这种推理和学习分为三种：第一种是基于简单固定规则，即输人、输出可以预测；第二种是基于较为复杂的模型，运用一些模糊规则，输出结果不可完全预测；第三种是基于学习型的模型，系统运行过程中能够不断调整模型及其参数，从而获得较好的预测结果。

三、认知无线电的关键技术

（一）频谱检测

实现认知无线电通信的前提和先决条件是对周围频谱环境的感知，只有对频谱进行准确检测，才能有效利用空闲频谱进行通信。当前，无线环境检测的基本方法大致可以分为基于发射机的检测、基于接收机的检测和多节点协同检测三种。其中，发射机检测是分析侦听到的信号中是否存在主用户信号，而接收机检测是判断主用户接收机是否处于工作状态。相比较而言，发射机检测比接收机检测要容易，因而目前绝大多数的研究都是集中在发射机检测。另外，通过多节点协同检测，能够提高检测的可靠性，减小多径、阴影的影响，但不可避免的会增加系统通信开销与复杂性。频谱检测一般由物理层完成，物理层检测所有可用自由度（时间、频率、空间等）的频谱，以辨识当前可用于传输数据的信道。

（二）频谱分配

频谱分配是指根据需要接入系统的节点数目及其服务要求将频谱分配给一个或多个指定节点。频谱分配策略的选择直接决定系统容量、频谱利用率以及能否满足用户因不同业务而不断变化的需求。因此，频谱分配问题的研究是认知无线电技术发展必须解决的关键问题之一。

认知无线电的频谱分配与其它通信系统的频谱分配具有很多共同的特性，但由于认知无线电自身择机借用主用户频谱的特点，其频谱分配也必须满足一些特殊的要求。认知无线电系统的频谱分配必须考虑三方面的问题：一是认知无线电用户对主用户的干扰问题，二是认知无线电用户之间的干扰问题，三是认知无线电系统的效益和用户间的公平性问题。

自认知无线电概念的提出直至发展到今天，不少学者为认知无线电中的频谱分配问题提出了分析模型，它们大多是借鉴于一些经典的数学理论以及微观经济学理论等。目前，可应用于认知无线电的频谱分配分析的模型主要有：图论着色模型、干扰温度模型、拍卖竞价模型、博弈论模型等几种。

（三）功率控制

认知无线电中可利用已授权频谱资源的前提是不影响授权用户的正常通信。为此，具有认知功能的非授权用户必须控制其发射功率，避免给其他授权用户造成干扰。目前，实现功率控制主要有两种方法。一种是基于信息论的反复注水法，使用该方法会使发送端在增益较多的子信道上分配更多的能量，而在衰减比较厉害的子信道上分配较少的能量，甚至不分配能量，从而在整体上充分利用现有资源，达到最大传输容量。另一种就是博弈论（gametheory），也称对策论，是研究决策主体行为发生直接相互作用时的决策以及这种决策的均衡问题，它可以划分为合作博弈和非合作博弈。当不考虑竞争现象时，就是合作博弈，功率控制问题就简化为一个最优控制理论问题。当用博弈论方法研究每个用户最大化自己的效用时，功率控制问题被归结为一个非合作博弈。