一、光谱吸收式变压器油中乙炔气体浓度测量仪的研究（论文文献综述）
刘立富,冯雨轩,陈东,晏明月,吴强[1]（2021）在《基于中红外激光吸收光谱技术的微量乙炔检测研究》文中研究指明基于可调谐半导体中红外激光吸收光谱技术与长光程多次反射技术的有机结合,利用乙炔（C2H2）气体位于中红外波段3025.7 nm附近的吸收谱线,实现了nmol/mol级微量C2H2气体的快速实时检测。通过DDS芯片AD9958产生高频正弦波与三角波信号叠加,经恒流电路实现对带间级联激光器的稳定驱动,采用Hg Cd Te光电检测器接收中红外激光,通过集成锁相放大器提取目标信号。基于White型多次反射与平面反射的组合设计了一款长光程吸收池,测量光程达到19.2 m,进一步降低了C2H2检出限。在实验室对0～1000 nmol/mol微量C2H2进行了初步测试,结果表明线性误差不超过±1%F.S.,检出限达到0.29 nmol/mol,表明该方法具有测量准确性高、测量不受背景气体交叉干扰和使用方便等优势。
刘韩飞[2]（2021）在《基于TDLAS的变压器油溶解气体检测与故障诊断技术研究》文中指出电力变压器是电力“发、输、变、配、用”中变电环节的重要电气设备,电力变压器的稳定运行关系到国民生产的方方面面,对电力变压器的安全监测可以保证国民生产生活秩序。电力变压器主要以油浸式变压器为主,通过在线监测油浸式变压器的各类气体含量及析出规律,可以较为精确地判断变压器故障类型,为安全生产生活保驾护航。本文主要工作包括:第一:研究TDLAS技术基础理论,分析变压器油气生成原理,选定变压器故障特征气体,针对油浸式变压器气体析出成分进行谱线筛查,选定要测量的气体吸收谱线,最后进行理论分析。第二:多组分激光气体在线测量装置的设计与验证。结合油浸式变压器的气体监测需求,设计一个时分复用的低成本、高集成度、高精度的多组分气体激光痕量在线监测装置,通过自主设计的激光驱动器、锁相放大器、信号切换器器及光电转换器,在保证高精度测量的同时,兼顾低成本及可更换特性,为各类变压器的气体在线监测提供技术支撑。第三:试验检测了各系统模块的工作效果及精度,同时进行了变压器油溶解气体下的组分含量检测实验,针对甲烷气体进行浓度反演计算,测量各组分气体误差。连续监测变压器油溶解气体在不同故障状态下其气体组成及析出速率,最后针对测量结果进行故障诊断。本文设计的多组分激光气体在线监测装置实现了对变压器油溶解气体的连续在线、高灵敏测量,并具备良好的安全性。现场对变压器油溶解气体各组分含量进行测量,各气体误差最低达到0.53%,本文研究的多组分激光气体在线监测装置也可用于其它对气体组分含量及析出速率有监测需求的场合。
任双赞,吴昊,刘晓立,朱红梅,单玉涛,刘晶,韩红蕊[3]（2020）在《变压器油中溶解气体在线监测技术研究现状》文中认为综述了目前国内外变压器油中溶解气体在线监测方法,分析了各种气体检测方法的原理、优缺点及应用现状,为变电站选取合适的在线监测装备或相关研究提供了参考,对提高变压器运行状态评估与故障诊断准确度,维护电网安全稳定运行具有重要意义。
李炎[4]（2020）在《光声光谱法变压器油中气体浓度监测系统精度优化方法研究》文中研究说明变压器是电力系统中最重要的设备之一,其稳定运行能力直接影响电网运行的可靠性。我国当前应用较为广泛的变压器仍然是充油型变压器,变压器油作为绝缘散热的一种介质,其绝缘性能的好坏直接影响变压器的可靠性,而变压器油的绝缘性能又与油中溶解的特征气体浓度直接相关。因此,通过对油中溶解气体浓度进行检测可以对电力变压器的故障诊断,这可以为变压器的检修与维护提供便。光声光谱法在线监测系统检测精度高、重复性好等优点,在电力系统监测领域得到广泛应用。随着电力行业逐渐进入高电压、大电网时代,对电力设备的故障诊断技术的可靠性要求也越来越高,因此对油中溶解气体浓度检测的精度要求也越来越高。论文对光声光谱检测原理进行详细分析,阐述了光声效应与光声信号检测的基本原理,从理论上推导了光声信号强度与气体浓度成正比的关系;深入分析了锁相放大器对光声信号降噪的过程,针对单一锁相放大器难以将弱光声信号中的强噪声高效滤出,导致该降噪方法对低浓度气体的检测精度低、稳定性差这一问题进行深入研究,提出卡尔曼滤波结合锁相放大器的光声信号降噪方法;通过在锁相放大环节中加入卡尔曼滤波器,利用卡尔曼滤波的预测和修正作用,使叠加在光声信号中低通滤波器截止频率以内的噪声进一步减小,从而提高系统对油中溶解气体浓度的监测精度。论文分析了卡尔曼滤波降噪的基本原理,从理论上推导了卡尔曼滤波结合锁相放大器的二级滤波降噪过程,并对卡尔曼滤波结合数字锁相放大降噪技术进行设计,在Matlab/Simulink中搭建仿真,结果表明在输入信号信噪比相同情况下所提方法输出信号波形的波动率比传统方法减小了53.51%;为了进一步验证所提方法的可行性,搭建实验平台进行验证,结果表明在监测标准浓度为5 ppm的C2H2气体时,所提方法的测量精度较传统方法提高了11.6%;仿真和实验表明文中所提的光声信号降噪方法对变压器油中溶解气体浓度在线监测系统精度有明显的提升,且在工程应用中较易实现,具有一定的应用价值。
伍小冬[5]（2020）在《基于多频超声的变压器油品质综合评判方法》文中研究说明变压器油的品质评判是电力变压器状态检修的有效方法之一。目前常用的变压器油品质评判方法主要通过微水、介质损耗因数、击穿电压、界面张力等单一油务试验指标或油中气体中单一气体的检测结果对变压器油品质进行评判,这些评判方法在变压器故障发生前不能及时有效的反映变压器油绝缘状态并做出预警,说明目前的变压器品质评判方法还需进一步提高和完善,因此提出一种及时有效的变压器油品质综合评判方法具有重要的意义。论文基于多频超声检测技术,结合SVM开展对变压器油品质综合评判的研究。首先,通过传统测试方法对210组变压器油进行微水、介质损耗因数、击穿电压、界面张力四个油品质评判指标的测定,运用改进层次分析法确定四个品质评判指标的权重,建立了变压器油品质评判标准,确定变压器油品质等级;其次,基于多频超声系统完成变压器油的超声测试,建立变压器油品质评判数据库;最后,基于SVM算法,建立了变压器油品质综合评判模型。论文的主要研究工作及研究结果如下:（1）基于传统的油务试验项目确定了四个变压器油品质评判指标分别为“微水、介质损耗因数、击穿电压、界面张力”,并通过实验室仪器完成210组变压器油四个品质评判指标的测定,通过改进层次分析法确定四个品质评判指标微水、介质损耗因数、击穿电压、界面张力的权重系数分别为0.4243、0.3336、0.1447、0.0974,采用半梯形模型对变压器油品质参数指标量化,建立变压器油品质评判标准,得到变压器油品质等级,并结合实例对建立的变压器油品质评判标准进行验证。（2）运用多频超声测试系统,完成变压器油的多频超声测试,结合变压器油品质评判标准完成了210组变压器油的状态等级划分,建立了变压器油品质评判数据库;分析了变压器油四种绝缘状态等级与多频超声频谱之间的相关性。（3）运用MATLAB数据分析软件,建立基于SVM和多频超声技术的变压器油品质评判预测模型,以测试的变压器油超声数据作为输入,油品质等级作为输出,通过训练、预测,分类结果准确率达到74.57%;采用交叉验证进行SVM核函数的参数寻优工作,进而得到最优的参数c=588.1336、g=0.0068,分类准确率达到91.52%。
汪卓玮[6]（2020）在《基于微纳光纤倏逝场的变压器油中溶解特征组分传感研究》文中提出变压器油中溶解特征组分的检测有助于感知和评估油浸式电力变压器的运行工况和绝缘状态,对油浸式电力变压器的状态检修和运行维护具有工程价值。本文基于微纳光纤倏逝场原理对变压器油中溶解特征组分进行传感研究,设计制备微纳光纤作为传感器,开展油中微水含量以及油中溶解乙炔含量的检测。试验结果证明了基于微纳光纤倏逝场原理检测变压器油中溶解特征组分的可行性且有较好的检测效果,具有较大的实际意义。首先,对微纳光纤倏逝场进行理论研究。建立了微纳光纤倏逝场的物理数学模型,推导了倏逝场中油中微水和油中溶解乙炔与光学参量的关联关系;对影响倏逝场分布的微纳光纤纤芯折射率、介质环境折射率、传输光波长以及直径等四个要素进行了研究,重点探索微纳光纤直径对倏逝场能量影响机制,为后续试验微纳光纤参数设计奠定了理论基础。然后,进行了微纳光纤的制备方法研究。搭建微纳光纤制备平台,采用熔融拉锥法制备微纳光纤。改变热源种类、火焰大小、火焰移动速度、拉锥速度以及拉锥长度等参数进行微纳光纤制备试验研究,制备得到了不同直径的微纳光纤,且制备得到的微纳光纤具有较好的表面光滑度,光功率传输损耗较小。之后,进行了基于微纳光纤倏逝场的变压器油中微水传感试验研究。制备不同微水含量的油样,设计了机械油室。使用不同直径微纳光纤进行变压器油中微水检测试验研究。当微纳光纤直径小于40μm时,可实现油中微水含量的检测。随着微纳光纤直径逐渐减小,微水检测灵敏度快速上升,当直径减小到800 nm时,微水含量检测灵敏度达到1.8μL/L。最后,进行了基于微纳光纤倏逝场的变压器油中溶解乙炔传感试验研究。制备了不同劣化程度的油样,引入锁相放大单元提升检测灵敏度,设计了光谱扫描参数以及数据采集程序。使用直径800 nm的微纳光纤检测不同劣化程度的油样,采用小波变换对光谱数据滤波降噪,油中溶解乙炔检测下限值低于17.9μL/L。
刘云菲[7]（2019）在《基于TDLAS-WMS气体检测及在油浸式变压器故障检测中应用》文中研究表明作为电力系统中核心设备之一的变压器,其正常运行保障着电力系统的安全及经济稳定性。因此,及时发现变压器故障尤为重要。现行的绝大部分变压器中都用到绝缘油,其作用是散热、绝缘和消弧,当变压器内部发生故障时,油中会产生一些特征气体。根据变压器油中释放出的特征气体浓度变化可判断出变压器是否故障。因此,本文应用TDLAS技术检测变压器油中释放出的特征气体浓度。根据气体浓度的变化,判别变压器是否存在故障。首先,根据前期调研情况,总结关于变压器油中特征气体的检测技术和TDLAS技术的发展现状。深入研究了变压器绝缘油中的特征气体产生的原理以及其溶解机理和过程,阐明了油中特征气体种类与变压器故障类型之间的对应关系。其次,在TDLAS-WMS的理论基础上,针对传统锁相放大谐波提取方法较繁琐的问题,提出一种基于频谱分析方法的谐波解调技术。对该方法进行了理论推导后,做了数值模拟,仿真结果与理论相符,证明了所提出方法的准确性。为进一步证明所提出方法的准确性和有效性,搭建TDLAS实验装置并进行了与数值仿真相对应的实验。实验结果证明,所提出的频谱分析方法与传统锁相放大方法的谐波解调精度相同,并且在甲烷气体浓度低于30ppm时,频谱分析方法的抗噪性更好,谐波解调精度更高。再次,为消除TDLAS痕量气体检测系统中初始光强波动带来的影响,在频谱分析基础上,提出与谐波比值结合的方法。首先从理论上推导该方法的可行性,理论推导结果表明一次谐波在中心频率处与气体浓度无关,而二次谐波在中心频率处与气体浓度成正比,所以二者的比值既消除了初始光强波动带来的影响又保持了谐波比值与待测气体浓度成正比的关系。从仿真和实验两方面证明了解调方法的准确性和有效性。该方法消除了光强波动的影响,可用于噪声较大的实际应用环境中。最后,针对检测油中释放出的特征气体来判别变压器故障的问题,设计并搭建了基于TDLAS技术的变压器油中痕量甲烷气体检测装置。分别应用提出的两种数据处理方法对探测到的正常及故障时的透射光强信号进行处理。比较实验结果,证明两种数据处理方法在实验室条件下得到的测量结果之差小于2ppm,所以稳定条件下应用频谱分析处理方法较为简单,实际测量环境噪声影响较大时应用谐波比值方法使检测结果更精确。同时证明了该技术在变压器故障检测中有很好的可行性,对变压器故障特征知识库的建立及故障检测发展提供技术支持。
应姿[8]（2019）在《基于可调谐激光吸收光谱测量系统的变压器故障诊断研究》文中进行了进一步梳理我国电力系统的电压等级不断升高,现已建成多个1000kV的高压交流工程,对应使用的变压器等级升高,容量加大,其故障会降低电力系统的运行稳定性,所以亟待提高变压器故障判别的正确性。本文针对变压器绝缘油中溶解气体的浓度测量与故障判别问题进行研究,在可调谐半导体激光吸收光谱测量系统的基础上,利用模糊C-聚类神经网络搭建故障判别系统,旨在提升变压器故障判别的正确性。对电力变压器传统故障判别法和可调谐半导体激光吸收光谱测量系统采用的朗伯-比尔定律与波长调制技术进行研究,实现对变压器多种溶解气体的浓度测量,并利用气体浓度数据进行变压器故障诊断;设计了变压器油中溶解气体检测系统方案,包括整体结构、电路结构、发射与接收单元和长光程吸收池,进行测量系统器件的选择,其中包括激光器等,利用免基线校准波长调制光谱法抑制基线漂移,并对特征气体C2H4、CH4、C2H2和C2H6进行测量实验,H2则通过用氢传感器进行测量。实验结果证明可以实现特征气体的准确测量;研究了神经网络在故障判别上的应用,搭建基于模糊C-聚类神经网络的判别系统,利用样本集进行训练得到模型,实现故障判别准确率的提高。利用可调谐半导体激光吸收光谱测量系统测量得到的变压器绝缘油中溶解气体浓度,输入到基于模糊C-聚类神经网络故障判别系统,可以对测量的变压器进行故障判别。
崔晨晨[9]（2019）在《TDLAS专用数字锁相放大器设计及CO2检测研究》文中认为TDLAS技术广泛应用于石油、化工、环境监测等领域,具有检测速度快、精度高、可在线检测等特点。TDLAS技术需要数字锁相放大器进行信号处理,传统上的锁相放大器体积大不易集成化,虽然目前对于数字锁相放大器的小型化的研究取得一定进展,但是通用型的激光器控制器体积大,因此无法集成化设计。本文从小型化以及可集成化的角度对TDLAS专用数字锁相放大器进行了设计及CO2检测进行了研究。本文的研究内容如下:1)对气体检测及数字锁相放大器的基本原理进行了介绍与分析,为TDLAS专用数字锁相放大器设计及CO2检测研究提供了理论支撑。2)对TDLAS专用数字锁相放大器及检测系统的硬件模块进行了设计,主要包括:数字锁相放大器模块、激光器控制模块、光电转换模块、检测光路以及电磁干扰屏蔽罩装置,为CO2检测系统的搭建提供了硬件基础。3)根据数字锁相放大器的基本原理设计数字锁相放大器检测程序,主要包括:信号发生器、数据采集模块、混频乘法器模块以及数字低通滤波模块,通过仿真与实验结合的方式,证明了整个检测程序能实现二次谐波解调的功能。4)搭建了CO2检测系统,对系统进行了测试与分析,并进行了CO2检测实验研究。实验结果表明:在20%的CO2浓度下,检测系统的信噪比可达38dB,二次谐波峰-峰值电压与CO2浓度之间线性拟合度可达99.664%,实际检测的CO2浓度均值与标准值之间的最大偏差为0.34,最大方差为0.019;在积分时间为10.2s时,艾伦方差到达最小值为0.07%,长期稳定性测试中,检测系统输出浓度值波动小于1%。可见,本文设计小型化和集成化的TDLAS专用数字锁相放大器具备良好的CO2检测性能。
王永伟[10]（2019）在《采用国产化光纤声波传感器的光声DGA在线监测系统应用》文中研究指明电力系统是当今世界实现能源生产与能源输送最为重要的角色,电力的可靠供应关系着人类生活与生产的方方面面。及时快速地发现变压器等电力网中非常关键的设备出现的故障问题,对于提高电力系统的供电可靠性具有重要意义。对充油电力设备的故障检测,普遍采用的是分析油中溶解气体这一方法。传统的在线气相色谱分析法存在组件复杂、运行成本高和安全性差等缺点,而采用光声光谱技术的在线监测拥有检测灵敏度高、维护方便、检测时间短等诸多优点,因此成为了这一领域的研究方向。本文阐述了变压器内绝缘油的产气机理,并对比分析了现行的多种故障气体检测技术,突出了光声光谱检测分析法的优点。在此基础上,设计了带有恒温装置的油气分离模块和基于DFB半导体激光器的光声光谱气体组含量测量模块。本文针对110kV岗头变电站的实际情况,研究了一套采用光声光谱技术的故障检测系统,该系统能同时监测7种故障气体（H2,CH4,C2H4,C2H6,C2H2,CO,CO2）和微水的含量,检测的7种故障特征气体的含量相对标准偏差均低于5%,均在误差允许范围之内,基本满足要求。研究结果证明了该自主研发系统的可靠性和稳定性,但设备的稳定性及准确性仍有待提高改善。此系统操作方便、测量准确、维护简便、成本相对较低,预期在国内将有着良好的应用前景。
二、光谱吸收式变压器油中乙炔气体浓度测量仪的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、光谱吸收式变压器油中乙炔气体浓度测量仪的研究（论文提纲范文）
（1）基于中红外激光吸收光谱技术的微量乙炔检测研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 测量原理 |
| 2 电路设计 |
| 3 测量实验与结果 |
| 3.1 谱线选择 |
| 3.2 实验装置 |
| 3.3 实验数据 |
| 4 结论 |
（2）基于TDLAS的变压器油溶解气体检测与故障诊断技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 油浸式变压器故障诊断方法分类 |
| 1.3 TDLAS技术国内外研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 2 变压器油气检测原理及TDLAS技术基础理论分析 |
| 2.1 变压器油气检测及故障诊断原理 |
| 2.1.1 变压器油溶解气体生成原理 |
| 2.1.2 变压器故障诊断基本原理 |
| 2.2 可调谐半导体激光器吸收光谱理论分析 |
| 2.2.1 吸收谱线线强理论分析 |
| 2.2.2 线型函数与谱线展宽 |
| 2.2.3 Lambert-Beer定律 |
| 2.2.4 吸收光谱技术 |
| 2.3 吸收谱线选择 |
| 2.3.1 变压器故障诊断特征气体选择 |
| 2.3.2 CH_4气体吸收谱线筛选 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 TDLAS气体检测系统硬件基础研究 |
| 3.1 激光驱动器硬件结构设计 |
| 3.1.1 激光器选择 |
| 3.1.2 恒流源驱动电路 |
| 3.1.3 激光器温控电路 |
| 3.2 光电转换器电路设计 |
| 3.2.1 光电二极管的选择 |
| 3.2.2 光电转换器电路结构的选择 |
| 3.3 信号切换器 |
| 3.3.1 信号切换电路 |
| 3.3.2 光路切换模块 |
| 3.4 锁相放大器硬件电路设计 |
| 3.4.1 FPGA锁相放大器 |
| 3.4.2 信号输入与输出 |
| 3.5 吸收池的选择 |
| 3.6 光纤准直器 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 系统软件设计与模块测试 |
| 4.1 系统软件设计流程 |
| 4.1.1 激光驱动器软件设计 |
| 4.1.2 锁相放大器软件设计 |
| 4.1.3 信号切换器软件设计 |
| 4.1.4 整体软件设计 |
| 4.2 人机交互软件设计 |
| 4.2.1 开发工具选择 |
| 4.2.3 人机交互软件设计流程 |
| 4.3 主模块测试实验 |
| 4.3.1 激光器性能测试 |
| 4.3.2 激光驱动器性能测试 |
| 4.3.3 光电转换器性能测试 |
| 4.3.4 信号转换器性能测试 |
| 4.3.5 DDS性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 气体浓度测量及故障诊断实验研究 |
| 5.1 变压器故障诊断特征气体检测系统搭建 |
| 5.2 系统浓度标定及误差分析 |
| 5.2.1 系统测试准备工作 |
| 5.2.2 甲烷气体检测实验验及分析 |
| 5.2.3 变压器故障特征气体检测及分析 |
| 5.3 变压器故障诊断实验 |
| 5.3.1 变压器油纸过热模拟实验 |
| 5.3.2 变压器油中火花放电模拟实验 |
| 5.3.3 变压器油纸电弧放电模拟实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（3）变压器油中溶解气体在线监测技术研究现状（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 变压器油中气体检测方法 |
| 1.1 气相色谱法 |
| 1.2 傅里叶变换红外光谱法 |
| 1.3 光声光谱法 |
| 1.4 拉曼光谱法 |
| 1.5 光纤光栅法 |
| 2 结语 |
（4）光声光谱法变压器油中气体浓度监测系统精度优化方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 变压器油中气体浓度检测的目的及意义 |
| 1.1.1 油中气体检测的目的 |
| 1.1.2 油中气体检测的意义 |
| 1.2 变压器油中气体的产生与检测方法 |
| 1.2.1 油中气体与故障类型 |
| 1.2.2 油中气体检测方法 |
| 1.3 光声光谱技术国内外发展现状 |
| 1.4 光声光谱技术在变压器监测领域中的应用 |
| 1.5 本课题主要研究内容 |
| 第2章 光声光谱检测技术理论分析 |
| 2.1 气体分子吸收光谱理论 |
| 2.1.1 物质对光的选择吸性 |
| 2.1.2 Lambert-Beer定律 |
| 2.2 光声效应原理 |
| 2.2.1 热的产生 |
| 2.2.2 声的激发 |
| 2.3 光声信号检测原理 |
| 2.3.1 光声信号调制 |
| 2.3.2 光声信号探测 |
| 2.3.3 光声信号解调 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 光声信号降噪优化及其仿真 |
| 3.1 光声信号中的噪声 |
| 3.1.1 相干噪声 |
| 3.1.2 非相干噪声 |
| 3.2 卡尔曼滤波结合锁相放大器二级滤波 |
| 3.2.1 单一锁相放大器降噪的局限性 |
| 3.2.2 卡尔曼滤波原理 |
| 3.2.3 二级滤波降噪原理 |
| 3.3 光声信号二级滤波仿真 |
| 3.3.1 Simulink建模 |
| 3.3.2 静态仿真 |
| 3.3.3 动态仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 光声光谱检测系统的搭建与实验验证 |
| 4.1 变压器油中气体浓度检测系统的搭建 |
| 4.1.1 光源的选用与频率调制 |
| 4.1.2 光声池的选用 |
| 4.1.3 微音器的选用 |
| 4.2 卡尔曼滤波结合数字锁相放大技术设计 |
| 4.2.1 数字锁相放大器的设计 |
| 4.2.2 卡尔曼滤波器的设计 |
| 4.3 系统的标定 |
| 4.3.1 最小二乘分析法 |
| 4.3.2 标定过程 |
| 4.4 C_2H_2气体浓度测量对比实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（5）基于多频超声的变压器油品质综合评判方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 变压器油品质检测方法研究现状 |
| 1.2.2 超声检测技术研究现状 |
| 第2章 绪论 |
| 2.1 研究目的和意义 |
| 2.2 本文研究内容 |
| 2.3 技术路线 |
| 第3章 变压器油品质评判指标权重及方法 |
| 3.1 变压器油品质评判指标及测定方法 |
| 3.2 变压器油品质评判指标权重 |
| 3.2.1 一般层次分析法AHP |
| 3.2.2 改进层次分析法IAHP |
| 3.2.3 基于IAHP的变压器油品质评判指标权重研究 |
| 3.3 变压器油品质评判标准 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 变压器油多频超声测试及品质评判数据库 |
| 4.1 多频超声检测概述 |
| 4.2 变压器油多频超声测试 |
| 4.3 变压器油品质评判数据库 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于多频超声技术和SVM的变压器油品质综合评判 |
| 5.1 基于SVM的变压器油品质综合评判 |
| 5.1.1 支持向量机SVM |
| 5.1.2 基于SVM的变压器油品质综合评判模型 |
| 5.2 基于CV-SVM的变压器油品质综合评判 |
| 5.2.1 交叉验证法CV |
| 5.2.2 基于CV-SVM的变压器油品质综合评判模型 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录一 |
| 附录二 |
| 致谢 |
| 发表论文及参加课题一览表 |
（6）基于微纳光纤倏逝场的变压器油中溶解特征组分传感研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 变压器油中溶解特征组分检测背景及意义 |
| 1.2 变压器油中溶解特征组分检测方法 |
| 1.2.1 变压器油中微水检测 |
| 1.2.2 变压器油中溶解气体检测 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第二章 微纳光纤倏逝场理论及传感特性研究 |
| 2.1 微纳光纤倏逝场的形成及数学模型 |
| 2.1.1 微纳光纤与倏逝场形成条件 |
| 2.1.2 微纳光纤倏逝场的数学模型 |
| 2.2 倏逝场传感检测变压器油中溶解特征组分原理 |
| 2.3 倏逝场分布影响要素分析 |
| 2.3.1 微纳光纤直径对倏逝场的影响 |
| 2.3.2 传输光波长对倏逝场的影响 |
| 2.3.3 环境介质折射率对倏逝场的影响 |
| 2.3.4 微纳光纤纤芯折射率对倏逝场的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 微纳光纤的制备方法研究 |
| 3.1 微纳光纤的常见制备方法 |
| 3.1.1 化学腐蚀法 |
| 3.1.2 熔融拉锥法 |
| 3.2 微纳光纤制备平台搭建 |
| 3.3 微纳光纤制备试验研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于微纳光纤倏逝场的变压器油中微水传感试验研究 |
| 4.1 变压器油中微水检测试验平台搭建 |
| 4.1.1 试验油样制备 |
| 4.1.2 机械油室设计 |
| 4.1.3 微水传感平台整体设计 |
| 4.2 油中微水检测试验步骤及结果 |
| 4.3 油中微水检测试验数据拟合分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于微纳光纤倏逝场的变压器油中溶解乙炔传感试验研究 |
| 5.1 变压器油中溶解乙炔检测试验平台搭建 |
| 5.1.1 试验油样制备 |
| 5.1.2 信号测量单元 |
| 5.1.3 测量控制方案 |
| 5.1.4 油中溶解乙炔传感平台整体设计 |
| 5.2 变压器油中溶解乙炔检测试验及结果分析 |
| 5.2.1 油中溶解乙炔检测试验步骤 |
| 5.2.2 变压器油中溶解乙炔检测试验结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（7）基于TDLAS-WMS气体检测及在油浸式变压器故障检测中应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 变压器油中溶解气体在线监测技术的研究与发展 |
| 1.3 TDLAS-WMS技术的研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 变压器故障类型与油中特征气体关系 |
| 2.1 变压器油中特征气体产生机理 |
| 2.2 特征气体在油中溶解机理 |
| 2.3 变压器故障类型及特征气体组分 |
| 2.3.1 变压器故障类型 |
| 2.3.2 各故障类型对应的气体组分 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于频谱分析方法TDLAS谐波解调技术研究 |
| 3.1 基于频谱分析方法的二次谐波解调原理 |
| 3.2 频谱分析解调算法的数值仿真 |
| 3.3 实验系统设计及实验装置简介 |
| 3.4 实验结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于谐波比值法的TDLAS解调技术研究 |
| 4.1 二次谐波与一次谐波比值算法 |
| 4.1.1 谐波比值方法的基本原理 |
| 4.1.2 谐波比值算法的流程 |
| 4.2 谐波比值算法的数值仿真 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 变压器故障检测中TDLAS技术的初步应用 |
| 5.1 油中溶解的特征气体分析 |
| 5.1.1 变压器正常工作时油中特征气体含量 |
| 5.1.2 变压器故障时油中特征气体产生量 |
| 5.2 基于TDLAS技术的变压器故障检测系统 |
| 5.2.1 模拟故障检测的实验装置 |
| 5.2.2 变压器故障特征分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 发表文章目录 |
| 致谢 |
（8）基于可调谐激光吸收光谱测量系统的变压器故障诊断研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本课题研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 变压器故障判别方法 |
| 1.3.1 变压器传统故障判别法 |
| 1.3.2 变压器人工智能故障判别法 |
| 1.4 气体检测方法 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 变压器故障判别基础理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于油中气体浓度的变压器故障判别 |
| 2.2.1 电性故障 |
| 2.2.2 热性故障 |
| 2.2.3 基于油中气体浓度的变压器故障判别方法 |
| 2.3 变压器中溶解气体浓度计算 |
| 2.4 基于红外光谱监测的气体检测 |
| 2.4.1 朗伯-比尔定律 |
| 2.4.2 直接吸收技术 |
| 2.4.3 波长调制技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于可调谐半导体激光吸收光谱的气体检测系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 可调谐半导体激光吸收光谱系统结构设计 |
| 3.3 可调谐半导体激光吸收光谱测量系统器件选择 |
| 3.3.1 激光器选择 |
| 3.3.2 探测器选择 |
| 3.3.3 锁相放大电路选择 |
| 3.3.4 长光程气体吸收池选择 |
| 3.3.5 氢气传感器选择 |
| 3.4 特征气体免基线校准测量法 |
| 3.5 测量试验结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于模糊C-聚类神经网络变压器故障判别方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 神经网络模型 |
| 4.2.1 单一神经元模型 |
| 4.2.2 神经网络模型 |
| 4.2.3神经网络故障判别实验 |
| 4.3 基于模糊C-聚类的神经网络模型 |
| 4.3.1 聚类分析的样本和簇 |
| 4.3.2 模糊C-聚类应用于变压器故障判别 |
| 4.3.3 基于模糊C-聚类的神经网络故障判别实验 |
| 4.4 模糊C-聚类神经网络故障判别显示界面设计 |
| 4.4.1 单组分气体浓度判别输出 |
| 4.4.2 单组气体判别可视化操作界面 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（9）TDLAS专用数字锁相放大器设计及CO2检测研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 数字锁相放大器在TDLAS应用的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 本文主要的研究内容及章节安排 |
| 1.3.1 本文研究的主要内容 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 气体检测及数字锁相放大基本原理 |
| 2.1 原子的吸收与色散 |
| 2.2 比尔-朗伯定律 |
| 2.3 气体吸收谱线 |
| 2.4 激光调制与谐波检测技术 |
| 2.5 数字锁相放大器基本原理 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 TDLAS专用数字锁相放大器及检测系统设计 |
| 3.1 FPGA最小系统选择 |
| 3.2 D/A转换模块设计 |
| 3.3 激光器控制模块设计 |
| 3.3.1 激光器电流驱动模块设计 |
| 3.3.2 激光器温度控制模块设计 |
| 3.4 激光器与准直镜的选择 |
| 3.4.1 激光器的选择 |
| 3.4.2 准直器的选择 |
| 3.5 检测光路设计与实现 |
| 3.6 光电转换模块设计 |
| 3.6.1 光电探测器的选择 |
| 3.6.2 光电放大电路设计 |
| 3.7 A/D转换模块设计 |
| 3.8 数据采集卡 |
| 3.9 电磁干扰屏蔽装置设计 |
| 3.10 本章小结 |
| 4 TDLAS专用数字锁相放大器软件系统设计 |
| 4.1 信号发生器设计 |
| 4.1.1 DDS基本工作原理 |
| 4.1.2 数字波形产生模块设计 |
| 4.1.3 DAC驱动模块设计 |
| 4.2 数据采集模块设计 |
| 4.3 混频乘法器模块设计 |
| 4.4 数字低通滤波模块设计 |
| 4.4.1 滤波器的选择及参数的确定 |
| 4.4.2 滤波器设计方案选择 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 实验与结果分析 |
| 5.1 气体检测系统的搭建 |
| 5.2 数字锁相放大器的测试 |
| 5.3 检测系统的标定及信噪比分析 |
| 5.4 CO_2浓度检测结果分析 |
| 5.5 艾伦方差分析及系统长期稳定性测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（10）采用国产化光纤声波传感器的光声DGA在线监测系统应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景与意义 |
| 1.2 国内外气体光声光谱检测技术的研究现状 |
| 1.2.1 国外气体光声光谱检测技术的研究现状 |
| 1.2.2 国内气体光声光谱检测技术的研究现状 |
| 1.3 本课题的主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 变压器内溶解性气体的检测 |
| 2.1 绝缘油的化学组成 |
| 2.2 绝缘油分解产气机理 |
| 2.3 气体在油中的传质过程 |
| 2.4 变压器内部故障类型与油中气体含量的关系 |
| 2.5 变压器油中溶解气体在线监测技术 |
| 2.6 变压器油中溶解气体在线监测产品 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 气体光声光谱检测技术 |
| 3.1 近红外光谱法 |
| 3.1.1 近红外光谱分析机理与谱特点 |
| 3.2 气体光声光谱 |
| 3.2.1 气体光声光谱检测技术原理 |
| 3.2.2 光声光谱检测分析方法 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 激光光声光谱变压器油气在线监测系统的研究 |
| 4.1 激光光声光谱变压器油气在线监测系统的结构 |
| 4.2 油气分离模块 |
| 4.2.1 油气分离模块结构 |
| 4.2.2 油气分离模块恒温装置 |
| 4.2.3 油气分离模块实验与分析 |
| 4.3 光声光谱气体组分含量测量模块 |
| 4.3.1 激励光源 |
| 4.3.2 光声池 |
| 4.4 最佳体积比设计 |
| 4.5 数据通信和管理模块 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 激光光声光谱变压器油气在线监测系统的应用及分析 |
| 5.1 在线监测系统的安装 |
| 5.2 激光光声光谱变压器油气在线监测系统实验及分析 |
| 5.2.1 有效性和可靠性测试 |
| 5.2.2 稳定性测试 |
| 5.2.3 重复性及准确度测试 |
| 5.3 在线监测系统的应用及分析 |
| 5.3.1 在线监测系统在线数据分析 |
| 5.3.2 在线监测系统运维分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 附件 |
四、光谱吸收式变压器油中乙炔气体浓度测量仪的研究（论文参考文献）
- [1]基于中红外激光吸收光谱技术的微量乙炔检测研究[J]. 刘立富,冯雨轩,陈东,晏明月,吴强. 量子电子学报, 2021(05)
- [2]基于TDLAS的变压器油溶解气体检测与故障诊断技术研究[D]. 刘韩飞. 西安科技大学, 2021
- [3]变压器油中溶解气体在线监测技术研究现状[J]. 任双赞,吴昊,刘晓立,朱红梅,单玉涛,刘晶,韩红蕊. 电工技术, 2020(19)
- [4]光声光谱法变压器油中气体浓度监测系统精度优化方法研究[D]. 李炎. 湖北工业大学, 2020(06)
- [5]基于多频超声的变压器油品质综合评判方法[D]. 伍小冬. 西南大学, 2020(01)
- [6]基于微纳光纤倏逝场的变压器油中溶解特征组分传感研究[D]. 汪卓玮. 南京航空航天大学, 2020
- [7]基于TDLAS-WMS气体检测及在油浸式变压器故障检测中应用[D]. 刘云菲. 东北石油大学, 2019
- [8]基于可调谐激光吸收光谱测量系统的变压器故障诊断研究[D]. 应姿. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [9]TDLAS专用数字锁相放大器设计及CO2检测研究[D]. 崔晨晨. 中国计量大学, 2019(02)
- [10]采用国产化光纤声波传感器的光声DGA在线监测系统应用[D]. 王永伟. 华南理工大学, 2019(02)