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基于DM8148的双谱段电晕检测系统设计

半导体光电 2015年第3期36卷 513-517页

作者：田时舜庞飞龙周跃章明朝闫丰隋永新中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室长春130033 中国科学院大学北京100049

针对高压输电线路电晕检测及定位问题,设计了基于DM8148的双谱段视频融合电晕检测系统,实现了双路视频的采集、处理、融合、压缩和存储。采用时域递归滤波算法对日盲紫外图像进行去噪处理,利用基于小波变换自适应加权融合法将日盲紫外... 详细信息

针对高压输电线路电晕检测及定位问题,设计了基于DM8148的双谱段视频融合电晕检测系统,实现了双路视频的采集、处理、融合、压缩和存储。采用时域递归滤波算法对日盲紫外图像进行去噪处理,利用基于小波变换自适应加权融合法将日盲紫外、可见光两路视频进行实时融合。实验结果表明融合图像具有较好的视觉效果,能够很好地将紫外、可见光检测图像融合,实现电晕放电点检测的准确定位,系统能满足电晕检测的需求。

关键词： DM8148 电晕检测小波变换时域递归滤波图像融合

高压输电线路电晕检测中紫外成像仪示数与检测距离的关系

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华北电力大学学报（自然科学版） 2010年第4期37卷 78-83页

作者：王旭光苏杰华北电力大学控制与计算机工程学院河北保定071003

基于光学中的朗伯定律,推导了紫外成像仪在电晕检测中示数与检测距离之间的函数关系,即示数与检测距离之间的函数关系满足阿拉德定律的表达式。对方程左右两边取自然对数,将超越方程的参数估计问题转化成线性方程的参数估计问题,降低了... 详细信息

基于光学中的朗伯定律,推导了紫外成像仪在电晕检测中示数与检测距离之间的函数关系,即示数与检测距离之间的函数关系满足阿拉德定律的表达式。对方程左右两边取自然对数,将超越方程的参数估计问题转化成线性方程的参数估计问题,降低了参数估计的计算量;在估计参数时,应用RANSAC鲁棒估计算法估计参数,消除了严重偏离真实值的外点对估计结果的影响,提高了参数估计的精度。通过实验验证了紫外成像仪示数与检测距离之间的函数关系。

关键词：电晕检测紫外成像仪检测距离点光源鲁棒估计 RANSAC

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用于电晕检测的高光效紫外光学系统设计

科学技术与工程 2012年第11期20卷 2683-2687页

作者：张路飞吕银环郑伟波鞠洪伟张涛中国科学院上海技术物理研究所上海200083

为了实时监测高压电晕放电,需要一种灵敏、便携、可普遍推广使用的电晕检测设备。通过需求分析,采用日盲区响应波段的紫外火焰探测器感应进入系统的光子数来评价电晕放电强度。为提高探测灵敏度,设计了一套由单片双凸球面透镜、超半球... 详细信息

为了实时监测高压电晕放电,需要一种灵敏、便携、可普遍推广使用的电晕检测设备。通过需求分析,采用日盲区响应波段的紫外火焰探测器感应进入系统的光子数来评价电晕放电强度。为提高探测灵敏度,设计了一套由单片双凸球面透镜、超半球固体浸没透镜和紫外探测器构成的紫外光学系统。该系统结构简单紧凑,有较大的能量汇聚比,提高了系统的探测能力。通过Matlab计算和Lighttools仿真设计,原理样机测试结果验证了该设计完全满足使用需求。

关键词：电晕检测紫外光学系统能量汇聚比固体浸没透镜

SiC紫外雪崩光电探测器的串扰特性与电晕检测应用研究

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SiC紫外雪崩光电探测器的串扰特性与电晕检测应用研究

作者：张衡南京大学

学位级别：硕士

Si C紫外雪崩光电探测器（APD）能够探测到极微弱的紫外信号,在诸多紫外探测领域都有重要应用,比如高压电晕监测、火灾预警、环境检测以及导弹尾焰监测等。与其他材料的半导体紫外探测器相比,Si C材料缺陷密度低,外延相对成熟,且Si C AP... 详细信息

Si C紫外雪崩光电探测器（APD）能够探测到极微弱的紫外信号,在诸多紫外探测领域都有重要应用,比如高压电晕监测、火灾预警、环境检测以及导弹尾焰监测等。与其他材料的半导体紫外探测器相比,Si C材料缺陷密度低,外延相对成熟,且Si C APD的响应峰值在280nm附近,响应截止波长在390nm,基本对可见光不响应,对于制备单光子探测器有独特优势。与光电倍增管（PMT）等传统的真空紫外探测器件相比,Si C APD具有体积小、成本低、易集成和可见盲等不可替代的优点。因此Si C APD在微弱紫外光探测领域具有很大优势,引起了世界范围内研究人员的广泛关注。目前多家研究机构已经研制出了Si C APD,能够实现微弱紫外光的探测,但这些器件普遍不具备优异的单光子探测能力,且通常存在暗电流高、暗计数高、单光子探测效率低以及雪崩电压不一致等问题,这对于Si C APD的应用造成了一定困扰。为了更好地发现并解决Si C APD在应用时可能存在的问题,本文基于课题组研制的高性能4H-Si C APD做了相关研究,包括4H-Si C APD线阵紫外成像应用中的串扰问题研究,以及基于单个4H-Si C APD器件的高压电晕检测系统实现。主要内容如下:1.针对APD在紫外成像应用中的串扰问题设计实验并讨论分析:利用探针台以及高灵敏度示波器对1×128 4H-Si C APD线阵内工作状态器件进行实时电压数据采集,设计程序处理数据,对器件雪崩脉冲的时间相关性进行统计分析。实验首次测得4H-Si C APD线阵内的串扰概率值约3%,串扰概率与In Ga As/In P APD阵列以及Si APD阵列相近。同时分析了邻近器件串扰概率的主要影响因素,得到以下结论:对于间距112μm的APD器件,串扰发生在10ns时间内;串扰概率会随着器件距离的增大而减小,串扰概率随着器件偏压的增大而增加。2.基于新型4H-Si C APD的高压电晕检测系统:基于课题组研制的高性能4H-Si C APD,设计紫外探测电路模块,包括滤光模块、高压及电源电路、信号放大滤波及模数转换电路,解决了单个APD器件在应用中的高偏压及信号取样转换问题。基于FPGA对数据进行采集分析处理,实现了紫外光强度实时显示、阈值报警以及无线传输等功能。利用模拟电晕对探测系统进行性能测试,探测系统在室内外环境下均能稳定可靠的工作,且系统灵敏度较高,能够对10m以内的高压电晕产生实时响应,灵敏度达到85n W/cm-2,系统能将电晕强度数据无线传输到各个终端,实现远程监测。

关键词：碳化硅雪崩光电二极管紫外光电探测器电晕检测光学串扰

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双光谱融合电晕检测系统设计

双光谱融合电晕检测系统设计

作者：庞飞龙中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)

学位级别：硕士

高压输电设备之间电场高于一定值时，气体会被局部击穿产生电晕放电现象。当电晕放电积累到一定程度时，会产生腐蚀输电线路的臭氧、氮氧化物等气体，降低导线寿命，严重情况下伴随着火花击穿，可直接损坏供电设备，造成不可估量的损失... 详细信息

高压输电设备之间电场高于一定值时，气体会被局部击穿产生电晕放电现象。当电晕放电积累到一定程度时，会产生腐蚀输电线路的臭氧、氮氧化物等气体，降低导线寿命，严重情况下伴随着火花击穿，可直接损坏供电设备，造成不可估量的损失。因此，检测输电设备的电晕放电点，对于修复故障点，降低其造成的损失具有十分重要的意义。可见/“日盲”紫外双光谱融合电晕检测法因具有虚警率低，探测效率高而成为一种可靠、有效的探测方法。而基于双光谱融合的电晕检测系统大多存在光能利用率不足、图像处理与视频压缩之间的矛盾等问题。为此，本文基于TMS320DM8148设计了一套双光谱融合的电晕检测系统。针对双光谱融合的电晕检测本文主要进行了如下几方面的工作： (1)根据课题提出的系统功能需求进行分析，制定具体的探测系统方案。 (2)根据光学系统需求进行紫外物镜的设计。 (3)电路主系统电路设计，PCB设计，并针对系统的高速信号模块SDRAM模块进行了反射、串扰仿真以确保PCB布线设计的正确性，使电路系统能够正常、稳定、可靠地工作。最后对电路主系统的各个功能模块进行了裸机测试。 (4)Linux操作系统的移植以及视频采集、显示程序设计，利用探测实验验证了系统的正确性、实用性。

关键词：双光谱融合电晕检测 DM8148 日盲紫外探测

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用于电晕检测的日盲紫外变焦光学系统设计

用于电晕检测的日盲紫外变焦光学系统设计

作者：康思睿长春理工大学

学位级别：硕士

在现今社会中,电力已经成为社会生产生活中最为重要的能源之一,电力设备随处可见。随着电能需求增多和发电厂位置偏远的矛盾日益升级,普通输电线很难保障当前社会的正常运转,高压输电线乃至特高压输电线成为了解决问题的关键。在高压及... 详细信息

在现今社会中,电力已经成为社会生产生活中最为重要的能源之一,电力设备随处可见。随着电能需求增多和发电厂位置偏远的矛盾日益升级,普通输电线很难保障当前社会的正常运转,高压输电线乃至特高压输电线成为了解决问题的关键。在高压及特高压输电线上时常会出现电晕放电现象,产生巨大的能源浪费。因此,如何检测电晕放电现象成了一个重要的研究方向。在进行电晕放电的日盲紫外信号检测时,为满足大范围搜索、小区域定标的需求,本文设计了一款连续3倍日盲紫外变焦光学系统,其波长范围为0.24μm.28μm,焦距的变化范围是35mm05mm,F数为4。探测器选择了S7171-0909-01型紫外探测器,像元个数为512×512,单个像元大小为24μm×24μm。该系统总共7片透镜,其光学材料为熔融石英和氟化钙,通过引入非球面和二元衍射面,采用机械补偿变焦方式,使该系统在整个变焦范围内点列图弥散斑尺寸均小于20μm,衍射圈入能量分布在单个像元半径上达到90%以上。与现有产品相比,该系统具有结构简单,体积小巧等特点。

关键词：光学系统设计电晕检测紫外变焦光学系统非球面二元衍射面

紫外电晕检测技术在变电站设备带电水冲洗中的应用研究

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华东电力 2006年第7期34卷 111-112页

作者：蓝耕诸谧玮上海市电力公司上海200122 上海市电力公司市区供电公司上海200080

介绍了上海市电力公司在变电站设备带电水冲洗中应用紫外电晕检测技术的情况,该技术的运用为电网防污闪工作提供了又一种可行的准确发现、定位污秽点,并可能量化的技术。

关键词：带电水冲洗电晕检测紫外成像仪

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基于多小波的图像处理在电晕检测中的应用

光学精密工程 2006年第4期14卷 714-719页

作者：王欣于晓隋永新杨怀江庞云阶吉林大学计算机科学与技术学院吉林长春130012 中国科学院长春光学精密仪器机械与物理研究所应用光学国家重点实验室

提出了基于多小波变换的图像处理方法,该方法以多小波变换为基础,在一次多小波分解与重构之间完成双谱段图像处理。首先进行多小波变换,将变换系数进行软阈值收缩消去噪声;然后根据图像中需增强的信息,选择增强系数进行子带增强;最后提... 详细信息

提出了基于多小波变换的图像处理方法,该方法以多小波变换为基础,在一次多小波分解与重构之间完成双谱段图像处理。首先进行多小波变换,将变换系数进行软阈值收缩消去噪声;然后根据图像中需增强的信息,选择增强系数进行子带增强;最后提出一种新的自适应权值融合规则,采用这个规则融合变换系数,进行小波重构得到处理后的单幅图像。实验表明,这种方法不仅能提高图像的视觉效果,增强源图像的边缘信息,而且能很好地将源图像中对电晕检测有用的信息融合在一起,提高电晕检测系统的定位精度。

关键词：多小波变换电晕检测图像融合多小波收缩子带增强

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电晕检测系统中低噪放大器的设计

电子产品世界 2014年第9期21卷 47-50,60页

作者：陈彦利苏寒松李昌禄段绿茵天津大学电子信息工程学院天津300037

远距离检测电晕放电现象,对于减少放电损耗和避免电气故障,具有重要的指导意义。在由螺旋天线、无源滤波器、低噪放大器等组成的远距离电晕检测系统中,信号经无源滤波后受到较大程度的衰减,为提高信噪比需进行放大处理。根据电晕检测系... 详细信息

远距离检测电晕放电现象,对于减少放电损耗和避免电气故障,具有重要的指导意义。在由螺旋天线、无源滤波器、低噪放大器等组成的远距离电晕检测系统中,信号经无源滤波后受到较大程度的衰减,为提高信噪比需进行放大处理。根据电晕检测系统指标,采用晶体管构成深度负反馈放大电路,将其三级级联,设计出能与滤波器接口和后端的同轴电缆的接口较好的匹配的低噪放大器。利用ADS软件进行仿真并进行实际现场测试,结果表明放大器符合设计标准,具有良好的输人/输出匹配性能,带宽和增益的取舍需要根据实际要求来平衡,为电晕检测系统的成功设计奠定了基础。

关键词：电晕检测低噪放大器信噪比仿真