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简谐振动图像和波形图像的区别与联系以及质点振动方向判断的几种方法

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物理教学探讨（中学教学教研版） 2010年第4期28卷 63-64页

作者：钱亚霖江苏省阜宁县羊寨中学

本文分别阐述了简谐振动的振动图像和机械波的波形曲线的物理意义以及两者之间的区别和联系，并且给出了利用波动图像判断质点振动方向的几种方法。

关键词：简谐振动简谐波振动图像波形图像

巧用“四同法”与单位圆分析波形图像与振动图像

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教学考试 2022年第34期 16-19页

作者：尹爱国四川省遂宁市第一中学校

机械振动与机械波相关知识都涉及描述质点振动的方向。通过两种图像的共同性找到相互关联的信息,巧妙地应用“四同法”与单位圆确定质点的位置和相位,用“相邻法”“同侧法”判断质点的振动方向与波的传播方向,就能准确而快速地分析机... 详细信息

机械振动与机械波相关知识都涉及描述质点振动的方向。通过两种图像的共同性找到相互关联的信息,巧妙地应用“四同法”与单位圆确定质点的位置和相位,用“相邻法”“同侧法”判断质点的振动方向与波的传播方向,就能准确而快速地分析机械振动与机械波的相关问题。机械振动在介质中传播,形成了机械波。机械波的频率等于其波源振动的频率。

关键词：机械振动机械波振动方向质点振动振动图像波形图像波的传播

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“平移法”在波形图像中的应用

甘肃高师学报 2006年第2期11卷 87-88页

作者：张晓丽兰州石油化工公司甘肃兰州730000

运用平移法可以判断给定时间段前后的波形图像以及某质点的振动方向。

关键词：平移法波形图像应用

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基于图像特征的输电线路故障行波存续性判别

电工技术学报 2023年第5期38卷 1339-1352页

作者：黄杨张广斌王潜束洪春昆明理工大学电力工程学院昆明650500

故障行波波头的持续存在是输电线路行波测距和行波保护等得以实施的关键。实际中存在弱故障,现有行波测距与保护缺乏自动判别故障初始波头是否存在和持续,导致行波装置产生错误结果。针对该问题,该文基于初始浪涌波形图像特征及行波在... 详细信息

故障行波波头的持续存在是输电线路行波测距和行波保护等得以实施的关键。实际中存在弱故障,现有行波测距与保护缺乏自动判别故障初始波头是否存在和持续,导致行波装置产生错误结果。针对该问题,该文基于初始浪涌波形图像特征及行波在输电线路往复传播规律,提出一种输电线路故障行波波头存续性的判别方法。首先分析了故障行波波头阶跃性和后续行波的产生规律,进而提出构造与初始波头具有良好紧密型的包围盒,计算包围盒内故障行波和外切线构成面积与整个包围盒面积的饱和度,由饱和度判定初始波头的存在。进而对存在初始行波波头的情况,基于后续波头到达时序、波头幅值、斜率等相对特征,实现后续行波持续性判别。大量仿真和现场实测数据表明,该方法能够可靠判定故障行波的存续性,有效避免波头不存在的情况下行波装置的误动。

关键词：波形图像行波初始波头存续性饱和度包围盒输电线路

输电线路故障实测电流行波波形复杂度量化分类

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输电线路故障实测电流行波波形复杂度量化分类

作者：王潜昆明理工大学

学位级别：硕士

输电线路是电力系统运行的大动脉,是连接电力系统发电端与终端用户的枢纽。由于输电线路运行环境恶劣,导致输电线路故障率高且故障类型种类多。迅速准确地判断出故障位置有利于及时修复线路,保证可靠供电,减轻巡线负担,节省人力物力投... 详细信息

输电线路是电力系统运行的大动脉,是连接电力系统发电端与终端用户的枢纽。由于输电线路运行环境恶劣,导致输电线路故障率高且故障类型种类多。迅速准确地判断出故障位置有利于及时修复线路,保证可靠供电,减轻巡线负担,节省人力物力投入。行波测距法具有定位速度快、测距精度高、使用范围广等优点,单端行波测距因投资成本低、定位结果的实时性强,不受通信装置和对端设备的影响等优势,有更广阔的研究与应用前景。但单端行波故障测距精度受波头标定结果影响,波形形态简单的行波,波头标定准确,测距精度高。而波形形态较为复杂的行波,波头不易标定,导致测距失败。因此,为量化故障行波波形复杂性,本文以输电线路故障行波波形图像为研究对象,对输电线路故障波形的特征进行分析,并通过波形图像片段的截取,量化波形复杂度对波形进行四象限分类,进而对复杂象限波形与仿真及历史样本波形进行相似度量化,实现复杂波形中能重现与未能重现波形的区分。本文主要工作如下:(1)针对故障电流行波波形复杂的问题,定义几何形态规整与几何形态不规整波形形态特征。通过分析交流输电线路故障电流行波传播规律,并分析故障电流行波的形态特征及其传播规律在图像上的体现,观察实测及仿真故障电流波形实现几何形态规整与几何形态不规整波形形态特征。(2)针对实测故障电流行波长时窗不易于观测波形特征的问题,提出了改进CUSUM算法实现对故障电流行波时窗的自适应选取。故障行波录波装置采样率极高,能准确记录故障前后若干毫秒的故障数据,观察行波故障过程需依靠人工经验对波形时窗进行选取,以便观察波形突变特征。利用改进CUSUM算法实现对故障行波时窗的自适应选取,有效截取突变前后数据,突出故障初瞬及后续波形形态。(3)为实现波形故障特征提取,提出基于SEEP算法分段线性拟合波形数据的方法,筛选出的波形图像关键拐点。故障电流行波波形图像数据冗余,利用SEEP算法拟合波形获得近似波形,近似波形的波头突变幅值、波头时间间距,作为量化波形复杂度依据。以原波形与近似波形的面积差、近似波形中行波幅值和到达时刻的规整程度作为波形复杂度量化系数,实现行波波形复杂程度的量化,进而归一化处理,提出构建波形互相似性-自规整性特征平面,对实测故障电流行波波形四象限量化分类。(4)为实现高几何复杂度波形中物理意义下规整与物理意义下不规整实测电流波形的分类,提出利用仿真模型等效比较仿真与实测波形的相似度而代表实测电流波形可重现度的方法。波形复杂度与故障源、过渡电阻、传播路径、母线接线形式、对端母线透射波及回路波头等因素有关。对上述影响因素在模型上等效并通过故障距离逼近真实故障距离比较仿真与实测波形相似度进一步区分复杂波形中能仿真重现与未能仿真重现或重现难度较大波形。输电线路行波测距结果的准确性与波形复杂度密切相关。论文所提方法在图像层面实现对仿真与实测故障行波中几何规整波形与高几何复杂度波形的区分,进一步仿真模型等效波形与实测波形相似度实现高几何复杂波形物理意义下规整与物理意义下不规整波形区分,有助于增强单端行波自动分析结果的可靠性和可信度。同时,所提方法在不同故障类型、不同故障过渡电阻等场景下具有较好的适应性。

关键词：波形图像行波故障规整性波形复杂度输电线路波形相似度

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地质雷达在山岭公路隧道中的应用

西部探矿工程 2019年第1期31卷 177-179页

作者：张运起严松宏兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 兰州交通大学甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室甘肃兰州730070 兰州交通大学甘肃省轨道交通力学应用工程实验室甘肃兰州730070

地质雷达(GPR)在很多的隧道超前地质预报领域得到了广泛的使用,能够较好地预报出各种地质状况。在简单介绍地质雷达的工作原理的基础上,建立了典型地质现象与地质雷达特征图像的对应关系。结合瑞典RAMAC CUⅡ型地质雷达在工程中的应用实... 详细信息

地质雷达(GPR)在很多的隧道超前地质预报领域得到了广泛的使用,能够较好地预报出各种地质状况。在简单介绍地质雷达的工作原理的基础上,建立了典型地质现象与地质雷达特征图像的对应关系。结合瑞典RAMAC CUⅡ型地质雷达在工程中的应用实例,说明地质雷达对含水裂隙、岩溶等不良地质状况的预测还是基本符合掘进实际,从而加快了施工进度,保证了施工安全。

关键词：地质雷达波形图像超前地质预报公路隧道

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“射鸟法”求质点振动方向

中学物理 2004年第6期22卷 12-12页

作者：韩海龙黑龙江省同江市第一中学156400

已知机械波的波形图像求质点的振动方向,解这类题有"三角形法"、"平移法"等不少方法.但这些方法不够形象,枯燥无味.时间长了,学生可能就会忘记.记忆方法不在于多,也不在于有多深奥,我想只要形象,容易上手,就可称之为好方法.正是基于这一... 详细信息

已知机械波的波形图像求质点的振动方向,解这类题有"三角形法"、"平移法"等不少方法.但这些方法不够形象,枯燥无味.时间长了,学生可能就会忘记.记忆方法不在于多,也不在于有多深奥,我想只要形象,容易上手,就可称之为好方法.正是基于这一点,我在教学过程中运用了"射鸟法",它形象、生动、简单、易记.

关键词： “射鸟法” 质点振动方向机械波波形图像高中物理解法