電力光縴傳感技術及其工程應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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郭經紅 等 著

圖書標籤:

• 電力係統
• 光縴傳感
• 傳感技術
• 工程應用
• 電力監測
• 智能電網
• 光縴通信
• 電力電子
• 高壓設備
• 新型傳感

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030501004

商品編碼：29692402606

包裝：平裝

齣版時間：2016-10-01

基本信息

書名:電力光縴傳感技術及其工程應用

：79.00元

售價：53.7元,便宜25.3元,摺扣67

作者:郭經紅 等

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2016-10-01

ISBN：9787030501004

字數：

頁碼：192

版次：1

裝幀：平裝

開本：32開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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《電力光縴傳感技術及其工程應用》緊跟全球能源互聯網發展趨勢，簡述光縴傳感器的基本機理，強調光縴傳感器的工程應用問題，重點介紹電力行業中電力開關櫃、變壓器、電抗器、刀閘開關、絕緣子、輸電綫路、電力通信光纜等健康監測常用的光縴傳感器，如分布式光縴傳感器、光縴光柵傳感器等，以及智能變電站建設中必不可少的全光縴電流互感器等。
　　本書可作為電力工程技術人員和從事光電子技術研究以及光縴傳感器開發相應人員的培訓教材和參考書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《精密測量的新篇章：光縴傳感器的前沿進展與工業實踐》 在現代工業、科研以及日常生活日益復雜和精密的背景下，對物理量進行高精度、高靈敏度、實時監測的需求愈發迫切。傳統的傳感器技術在麵對極端環境、電磁乾擾強烈的場景，抑或是需要分布式、長距離監測時，往往顯得力不從心。而光縴傳感器，以其獨特的優勢，正逐步成為解決這些挑戰的關鍵技術，開啓瞭精密測量的新篇章。 本書 《精密測量的新篇章：光縴傳感器的前沿進展與工業實踐》 深入探討瞭光縴傳感器的基本原理、核心技術、前沿發展以及在各個工業領域的廣泛應用。我們旨在為讀者提供一個全麵而深刻的理解，揭示光縴傳感器如何以前所未有的方式拓展我們感知世界的能力，並推動各行各業的技術革新。 第一部分：光縴傳感器的基石——原理與核心技術 本部分將從最基礎的層麵，為讀者構建對光縴傳感器的堅實認知。我們將詳細介紹光縴作為信息載體的基本物理特性，包括其高帶寬、低損耗、抗電磁乾擾以及絕緣性等獨特優勢。 光縴傳感的基本原理： 我們將深入剖析光縴傳感器的工作機製，重點闡述不同傳感機理的物理基礎。 乾涉型光縴傳感器： 詳細介紹馬赫-曾德爾（Mach-Zehnder）乾涉儀、邁剋爾遜（Michelson）乾涉儀等經典結構，講解它們如何通過光波的相位、振幅或偏振變化來檢測外部參數。重點分析其高靈敏度原理，以及在振動、應力、溫度等測量中的優勢。 衍射型光縴傳感器： 介紹光柵（Fiber Bragg Grating, FBG）傳感器的工作原理，包括光柵的製備方法、反射譜特性以及如何通過布拉格方程來解調溫度、應變等信息。我們將探討不同類型光柵（如長周期光柵、傾斜光柵）的特性及其應用。 吸收/散射型光縴傳感器： 講解利用光縴本身的吸收或瑞利散射、拉曼散射等現象來監測參數的原理。例如，利用光縴對特定波長光的吸收來檢測化學物質濃度，或利用溫度依賴性的散射光來測量溫度。 非綫性效應型光縴傳感器： 探討在強光激勵下，光縴中可能齣現的非綫性現象，如受激布裏淵散射（SBS）、受激拉曼散射（SRS）等，以及如何利用這些效應進行分布式測量，例如分布式溫度或應變傳感。 光縴傳感器的關鍵技術： 光源與探測技術： 介紹用於光縴傳感係統的各類光源，如激光器（LD）、超發光二極管（LED）、寬帶光源等，分析其性能指標與選擇依據。同時，詳細闡述光電探測器（如PIN二極管、雪崩光電二極管APD）的原理、性能特點及在不同應用場景下的匹配。 解調技術： 這是光縴傳感器實現精確測量的核心。我們將係統介紹多種解調技術，包括： 光譜分析法： 利用光譜儀對反射或透射光譜進行分析，常用於FBG傳感。 乾涉條紋分析法： 通過分析乾涉條紋的變化來提取相位信息。 拍頻法： 利用不同光路之間的拍頻現象進行測量。 激勵/響應分析法： 例如，對於SBS/SRS傳感，通過分析散射信號的頻率偏移來測量溫度或應變。 智能解調算法： 探討利用機器學習、信號處理等先進算法優化解調精度和魯棒性的方法。 光縴的製備與改性： 介紹特種光縴（如多模光縴、保偏光縴、塑料光縴）的製備工藝，以及對光縴進行塗覆、錶麵修飾等改性處理，以增強其環境適應性、靈敏度或選擇性。 第二部分：光縴傳感器的前沿進展與創新方嚮 本部分將聚焦於當前光縴傳感領域的研究熱點和未來發展趨勢，展現該技術的無限潛力。 分布式光縴傳感技術： 分布式溫度傳感（DTS）： 深入探討基於SBS/SRS效應的DTS技術，分析其空間分辨率、測量距離以及在石油化工、電力、隧道監測等領域的應用。 分布式應變傳感（DSS）： 介紹基於FBG陣列或SBS/SRS的DSS技術，討論其在橋梁、大壩、地質災害監測等結構健康監測中的作用。 分布式振動/聲波傳感： 講解如何利用光縴的振動敏感性實現分布式振動或聲波的監測，及其在安全警戒、管道泄漏檢測等方麵的應用。 新型光縴傳感機理與結構： 錶麵等離激元共振（SPR）光縴傳感器： 介紹金屬納米結構與光縴的結閤，如何實現對生物分子、化學物質的高靈敏度檢測。 微納結構光縴傳感器： 探討利用空芯光縴、微納光縴等新型光縴結構，設計齣具有更高靈敏度、選擇性或多功能性的傳感器。 復閤型光縴傳感器： 研究將多種傳感機理集成於同一光縴平颱，實現對多個物理量同時或協同監測。 微弱信號檢測與增強技術： 量子增強型光縴傳感： 介紹利用量子糾纏、量子疊加等原理，突破經典測量極限，實現超高精度測量的潛力。 信號放大與降噪技術： 探討各種光學或電子信號處理技術，以提高信噪比，實現對極微弱信號的有效檢測。 智能光縴傳感網絡： 多節點、多參數、網絡化監測： 討論如何構建大規模、智能化的光縴傳感網絡，實現對復雜環境的全麵感知與協同分析。 數據融閤與人工智能應用： 探討如何將AI技術應用於光縴傳感數據的分析，實現故障診斷、預測性維護、環境態勢感知等高級功能。 第三部分：光縴傳感器的工業實踐與應用案例 本部分將深入到實際應用層麵，通過豐富的案例展示光縴傳感器在各行各業的強大生命力。 能源領域： 電力係統： 分布式溫度與應變監測在輸電綫路、變壓器、電纜中的應用，用於故障預警、負載管理、安全運行。 石油與天然氣： 井下溫度、壓力、液位監測，管道泄漏檢測，海上平颱結構健康監測。 可再生能源： 風力渦輪機葉片應變監測，太陽能電池闆溫度分布監測，地熱井溫度監測。 土木工程與基礎設施： 橋梁、隧道、大壩監測： 結構應力、變形、裂縫、溫度、振動監測，用於評估結構健康狀況，保障工程安全。 地下工程： 邊坡穩定監測，地鐵隧道變形監測。 管道與管網監測： 城市供水、供氣、供暖管網的溫度、壓力、泄漏監測。 航空航天與國防： 飛機結構健康監測： 機翼、機身應力、振動監測，用於提高飛行安全性和維護效率。 火箭發動機監測： 高溫、高壓環境下的參數測量。 軍事應用： 戰場邊界警戒、反恐偵察、潛艇聲納等。 工業製造與過程控製： 精密機械製造： 機床的溫度、形變監測，確保加工精度。 化工過程監測： 反應釜溫度、壓力、化學組分監測，提高工藝穩定性和安全性。 機器人與自動化： 機器人關節的力/力矩反饋，柔性體變形監測。 醫療健康領域： 生物醫學傳感： 微創手術器械的力反饋，體溫、血糖、pH值等生理參數的體內監測。 診斷設備： 用於成像設備、治療設備中的高精度傳感器。 環境監測與科學研究： 地質災害預警： 地震、滑坡、火山活動監測。 環境參數測量： 水質、空氣質量、土壤濕度監測。 基礎科學研究： 用於精密測量實驗，例如引力波探測等。 結論 《精密測量的新篇章：光縴傳感器的前沿進展與工業實踐》是一本集理論深度、技術前瞻性和應用廣度於一體的著作。我們相信，本書將為從事光縴傳感器研發、生産、應用以及相關領域研究的工程師、科學傢和學生提供寶貴的參考。隨著技術的不斷進步，光縴傳感器必將在未來的科技發展和社會進步中扮演越來越重要的角色，為人類創造一個更智能、更安全、更美好的世界。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的行文風格非常欣賞，它成功地在學術的嚴謹性與工程的實用性之間找到瞭一個完美的平衡點。作者的敘述邏輯非常清晰，總能先提齣一個工程需求（比如需要測量超高壓下的應變），然後層層遞進，從原理推導到器件選型，最後落腳到數據解析算法。這種結構使得閱讀體驗非常連貫和高效。我特彆喜歡它在關鍵技術點上增加的“專傢視點”小節，這些內容往往是教科書中找不到的，它們像是作者在耳邊悄悄分享的行業內幕。比如，關於如何選擇閤適的耦閤器以最小化插入損耗，以及不同類型光縴在強電流場中的電光效應差異分析。這些細微但關鍵的洞察，極大地提升瞭這本書的含金量，讓讀者感覺不是在讀一本標準的教材，而是在跟一位經驗豐富的資深專傢進行深入的研討。

評分☆☆☆☆☆

這本書的圖錶質量和排版設計，體現瞭齣版方對專業讀者的尊重。光縴傳感這種涉及光學路徑和電磁場的學科，沒有高質量的插圖幾乎無法深入理解。這本書在這方麵做得非常齣色，每一個示意圖都清晰、精確，特彆是那些關於光場分布和光譜特性的三維圖，色彩區分得當，標注詳細到位。更值得稱贊的是，它附帶的幾份附錄——特彆是關於常用光縴傳感標準（如IEC或IEEE相關的部分要求）的簡要概述，以及一套常見的測試流程清單——極大地拓展瞭工具箱的實用性。我過去需要花費大量時間在各種標準文檔中搜索零散信息，而現在，這些被係統地整閤在瞭書後，這種“一站式”的服務，對於需要快速查閱和引用的專業人士來說，無疑是巨大的便利，體現瞭作者對讀者工作流的深刻理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得相當專業，那種深藍色調配上光潔的綫條，透著一股嚴謹的學術氣息。我本來對光縴傳感這個領域瞭解不多，拿到書後，纔發現它並非那種枯燥的理論堆砌。開篇對基礎物理原理的闡述非常到位，用瞭很多直觀的圖示來解釋光在光縴中傳輸的特性，比如模式耦閤、瑞利散射這些，即便是初次接觸的讀者也能快速建立起一個清晰的概念框架。特彆是關於傳感器件的分類和工作原理那一章，作者沒有停留在概念層麵，而是深入到材料科學和微納加工工藝的細節，比如布拉格光柵的製作公差控製，以及SPR（錶麵等離子體共振）傳感器的靈敏度瓶頸分析。讀完這部分，我感覺對如何設計一個高性能的光縴傳感器有瞭一個非常紮實的理論支撐，而不是僅僅停留在“能用”的層麵，而是追求“好用”和“穩定”。這本書的深度顯然是麵嚮研究人員和高級工程師的，它提供瞭一種從底層物理到應用集成進行思考的完整路徑。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實戰價值遠超我的預期，尤其是它對“工程應用”部分的詳盡剖析。很多技術書籍在講完理論後，往往草草帶過應用，留下“請自行發揮”的模糊空間。但這本書不同，它專門用瞭大量的篇幅來討論現場部署和長期運行中的挑戰。比如，在電力光縴傳感這個特定的場景下，電磁乾擾（EMI）如何影響信號質量，光縴的溫度漂移如何被實時補償，以及如何建立一套魯棒的數據采集和預處理係統。我印象特彆深刻的是關於野外環境測試的案例分析，作者詳細列舉瞭不同氣候帶下傳感器壽命衰減的麯綫模型，這對於做項目預算和風險評估的人來說，簡直是寶典。它沒有迴避實際工程中遇到的那些令人頭疼的“髒活纍活”，反而將這些經驗教訓係統地整理齣來，使讀者能夠避免很多不必要的試錯成本，這種經驗的傳遞是無價的。

評分☆☆☆☆☆

從一個更宏觀的角度來看，這本書不僅是一本技術手冊，更像是一份行業發展趨勢的路綫圖。作者在討論完現有技術瓶頸後，很自然地將話題引嚮瞭下一代傳感技術的前沿探索，比如基於空心光縴的超低損耗傳輸，以及量子傳感在電力領域的潛在應用前景。這種前瞻性視角，讓讀者在掌握現有技術的同時，也能對未來五到十年的技術演進方嚮有所預判。它沒有過多地渲染未來願景，而是基於現有的物理極限和材料科學的突破點進行審慎的預測，這種腳踏實地的未來學探討，非常符閤工程師的思維習慣。讀完全書，我感覺自己不僅補齊瞭知識短闆，更重要的是，對這個領域未來的研究和産業化方嚮有瞭一種清晰的戰略認知，這比單純學習某一項具體技術要重要得多。