光电检测技术范文

导语：如何才能写好一篇光电检测技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】光电检测;CCD;异性纤维;并条

1.光电检测技术

检测技术在国民经济的各个行业中，起着举足轻重的作用。无论科学研究、产品质量及自动控制都需要检测。光电检测技术是各种检测技术中的重要组成部分。所谓光电检测系统是指对待测光学量或由非光学待测物理量转换成的光学量，通过光电变换和电路处理的方法进行检测的系统。

光电检测为非接触检测，具有无损检测、远距离、抗干扰能力强、受环境影响小、检测速度快、灵敏度高、电路简单、价格低廉、测量精度高等优越性，因而应用十分广泛，尤其在自动化生产，在生产过程的在线检测等方面起到重要作用。特别是近年来，各种新型光电探测器件的出现，以及电子技术和微电脑技术的发展，使光电检测系统的内容愈加丰富，应用越来越广，目前已渗透到几乎所有工业和科研部门，是当今检测技术发展的主要方向。

2.在纺织检测中的应用

随着纺织科技水平的发展，出现了许多新型纺织原料以及各种功能性纺织产品，并且全球经济一体化促使纺织工业的加工自动化水平的提高以及对产品的质量要求都对纺织检测技术提出了更高的要求。

光电检测技术具有无损检测、抗干扰能力强、受环境影响小、检测速度快、灵敏度高、电路简单、价格低廉、测量精度高等优越性，因此光电检测技术是纺织检测的一个重要方面。

2.1 前纺工艺中异性纤维的检测与清除

在棉纺厂中，前纺棉花的洁净度是影响棉纱质量的重要因素之一。实际上，棉包在进入前纺车间前，常混有大量异性纤维，如毛发、羽毛、有色线头和绳头、麻类纤维、人造纤维，甚至还有有色碎布和缎带等。异性纤维混入棉纤维中参与纺织将影响纱线强力，织成布匹后不但影响成品外观，而且影响棉布的抗静电能力。目前纺织厂的处理方法是人工捡除，其缺点不言而喻。可以采用光电检测技术实现对异性纤维的检测和清除工作。棉包中的异性纤维颜色各异，检测装置应选用彩色线阵CCD传感器和特殊的光源来进行光电转换。为使异性纤维便于从棉花中发现，棉花应处于蓬松状态，并且棉块尺寸适中。

为此，该工艺应安排在抓棉机之后的输棉管中进行。具有快速成像能力的CCD传感器一旦发现棉块在某一方位上含有异性纤维，其输出信号经计算机处理后，立即发出指令启动快速阀门自动清除。意大利IOPTEX公司的SORTER、德国TRUTZSCHLER公司的棉结杂质检测装置NEPCONTROL NCT都成功的实现了棉花中异性纤维检测清除过程的全自动进行，无须工人参与，提高了劳动效率。另外，若能将CCD传感器自动检测并清除异性纤维的工序在棉花前纺和纱线络筒时共同配合使用，则效果更佳。纱线络筒时，高速彩色线阵CCD传感器发现纱线中含有异性纤维后，立即启动清纱器予以消除。

2.2 织布车间的成品检验

织布车间的成品检验主要是检查织物的外观质量如：皱褶、疵点等都是评价织物外观质量的重要参数，并根据此参数来评定织物等级。

目前纺织厂中评价织物皱褶主要有两种方法：一种是利用Monsanto褶皱恢复仪测量织物的皱褶恢复角，另一种是利用AATCC实验法将褶皱样品与AATCC标样进行对比评级。

虽然这些方法不叫经济实惠，测量也简单，但由于是凭借人的主观及测量精度等问题，很容易因主观意识而误检，也容易因疲劳而漏检，使得测量结果误差较大。若检验工序采用光电检测技术不仅提高了检测效率而且可避免上述人工操作的缺点。在布面作外观质量检验时，布匹以一定的速度在验布台上移动，当布面上的疵点经过人工光源照射区时，所产生的漫反射光便投射到事先设置的CCD传感器上，只需对传感器输出的电信号进行计算机处理，便可发现疵点的大小、数量和性质并得出布匹所属的等级。当布匹连续出现同类性质的疵点时，还可以通过联网的计算机通知织布车间排除故障。另外，采用CCD-LDS激光位移探测器，可以不受织物颜色、花纹、以及表面色泽的影响来采集织物的信息并在计算机中进行处理，得到的测试精度完全能够满足对织物皱褶的性能的测试要求。

2.3 工艺过程的在线检测与控制

纺织厂的整个生产流程中，许多工艺环节可以利用光点检测技术进行在线检测和控制，前纺车间中的并条工艺，并条以后，熟条的不匀率将直接影响其后续工艺中粗纱和细纱的质量。若将现行的检测手段改用CCD传感器，则可以取得更佳的效果，可以更精确地检测短片段的不匀率。CCD传感器输出信号经计算机处理后还能实时控制生条的喂入速度，以降低熟条的不匀率，间接地也为降低粗纱和细纱的CV值提供了有效保证。

Zellweger公司新推出的6580型纱疵测试条干仪，该仪器的主要工作原理是通过光电检测方式将纱线条干信号转换成相应的电信号，再在计算集中处理数据得到不错的结果。值得指出的是该仪器可将疵点按直内径和长度分成64种不同的类型，并且这些不同类型的长度和直径可以任意设定。这样在一定程度上该仪器包括了条干均匀度仪和纱疵分级仪的主要功能，断并具有更大的灵活性。其次，对特定的疵点可以进行分析。这些特点不仅为科研提供了更多更好的手段，而且对工厂也亏是非常实用的。USTER一4SX条干均匀度仪也采用新型光学传感器测试纱线毛羽、棉籽壳碎片、纱线形状和直径等参数，绘制各种图形。同时具备织物及黑白条纹的效果虚拟功能。

羊毛纤维直径的测定通常采用投影显微仪把纤维样品放大并投影，然后再手工测定。这种方法既费时，劳动强度又很大，然而瑞士Uste公司的OFDA纤维细度仪，采用CCD摄像技术，把经显微镜放大的纤维样品图像输人计算机，由计算机进行图像信息的处理，直接得出最终结果。该仪器能在50秒时间内测定2000-5000根纤维，不仅提高了测试速度，减轻了劳动强度，而且提高了测试的精度。

由此可见操作的自动化，测试结果的数字化、图像化以及检测数据的随机自动处理，已经逐步取代手感目测的传统检测方法，形成了现代纺织检测技术的鲜明特点。

3.结语

从国内外纺织检测技术的发展，可以看到现代科技为传统产业开辟了广泛的前景。过去纺织品主要靠手感目测赖检验，现在要求用先进的检测原理和方法来定量检测，因为手感目测会带来很大的主观性，不同的检测人员在判断上会有差异，同一检测人员在不同条件下或对不同产品的判断也会有差异，影响到工作的可靠性。利用光电检测技术不仅检测结果可靠、数据精确，而且对纺织生产过程的质量加以控制，不仅提升了纺织工业整体的自动化水平，而且提高了纺织产品的质量，增强了国际竞争力。

参考文献

[1]高稚允，高岳.光电检测技术[M].国防工业出版社，1995.

[2]罗先和，张广军，等.光电检测技术[M].北京航空航天大学出版社，1995.

[3]姚穆，来侃，孙润军.纺织检测技术与仪器发展的回顾及前瞻[J].棉纺织技术，2003，2.

[4]刘曙光，费佩燕，屈萍鸽.机器视觉在纺织检测中的应用[J].纺织学报，2002.

[5]松平光南，志，建，敏.CCDレザ位を用いたしわの客法[J].工学，2003.

[6]柴雅凌.激光检测在纺织工业中的应用[J].国外纺织技术.

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（中原工学院信息商务学院，河南南阳451191）

【摘要】光电检测这门技术在当前的经济发展形势下，已经被广泛应用于精密制造以及高科技武器等行业中。经过详细的调查和研究一种基于单片机技术的激光检测方法。主要是利用单片机进行激光脉冲信号的调制以及控制发射,在此基础上，结合单片机与光电检测的相关技术设计了检测电路，从而实现利用激光传载信号，进行多路控制的方法与途径。

关键词 光电检测；单片机；脉冲信号；多路控制

简单地讲，单片机是微型计算机应用技术的一个重要分支，在工业检测、自动检测、智能仪器仪表、信息处理、光机电设备、家电等电子设备中得到广泛应用从而单片机技术迅速发展到各行各业。在20世纪60年代末，随着光学技术、微电子技术、激光技术、材料技术、半导体技术的迅速发展，在此基础上大范围地推动了光电技术的发展，使得光电技术得到人们的广泛关注以及认可。特别是在军事中得到了很好的应用，举个例子来说，反激光制导武器系统、激光雷达这两者都利用到了光电技术。与此同时，在一些特殊的工业行业中，举个例子来说，在零件检查、精密制造、精密测量、光纤通信等生产技术中，都在光电技术的运用中有很大程度上的依赖。并且因为光电技术的应用而让他们的工作效率大大的提高。但是，目前的光电技术在现如今的发展形势下还属于比较前沿的技术，现存的一些光电产品由于原理非常复杂以及对生产加工技术的要求非常严格，所以光电技术的造价一直以来都比较高，不能被普通消费水平的用户所受。所以，本文主要利用单片机结合光电技术从而进行开发并设计了这一光电控制系统[1]。以求让更多的人能感受到光电技术的好处所在。

1基本原理

光电控制系统的基本原理是利用光电检测技术与单片机技术两者相结合的情况下来应用。

该系统利用了单片机对电源的控制，从而形成了一串有序的电源脉冲（键入了用户的基本信息），利用这一串有序的电源脉冲来控制半导体激光器，从而发射出一串载有用户信息的激光脉冲波（信号波）。在光电系统的检测下，再将信号波转化为电脉冲波（此时的电脉冲波的信号微弱而且受到外部因素的干扰，所以此时的信号不可以直接应用）。再通过前置放大电路对电脉冲波进行放大和除噪音的处理，此时的信号便可以通过单片机的驱动来使用并进行译码和判别处理，通过这些处理，单片机能够生成信号并以此来启动控制设备。

2关键技术

2.1激光调制技术以及编码技术

激光调制的一般概念是：激光是一种频率更高（1013~1015Hz）的电磁波，它具有很强的相干性，因而像以往电磁波（电视、收音机等）一样可以用来作为传递信息的载波，由激光“携带”的信息有：符号、图像、文字、语言等，在此基础上，通过一定的传输通道（光纤、大气等)送到接收器，再由光接收器鉴别并还原成原来的信息，这种将信息加载于激光的过程称之为激光调制技术[2]。举个例子来说，控制面板TD19C23具有性价比高、稳定性好等特点，并且在用途上使用广泛。其具体的编码过程是：首先在检测到一组二进制的编码时的情况下在单片机内设定，如果检测到“1”，通电为30μs，如果检测到“0”就断电为30μs，然后再进行循环执行，便会形成一周期脉冲。

2.2光电检测器件的选取

在现如今的发展形势下，光电检测技术中常用到的一些光电检测器件有光敏电池、CCD阵列、光敏电阻、PIN、光电三极管、光电二极管、光电倍增管、以及雪崩二极管等一些半导体器件。

其中光电二极管是最佳选择，它具有做好的长期稳定性，面积比较小，所以选择它作为此系统的光电检测器。不过在连接时要注意光电二极管在反偏状态时的检测情况

2.3检测电路的频率特征分析

如上图所示：当我们给定输入光照度时，在负载上取得最大功率输出时的条件是：足RL=Rb和g<<Gb。此时，uL=(RL/2)Se/(1+jkf)，时间常f=RLCj/2，上限频率fHC=1/2πf=1/πRLCj;同样可以得出，电流放大时希望得到最大输出电流，此时要求满足RL<<Rb?且g很小，uL=SeRL/(1+jkf)，时间常数f=RLCj，限频率fHC=1/2πRLCj;电压放大时，希望得到最大输出电压，则要求满足RRb(例如RL≥10Rb)且g<<Gb。此时，uL=SeRb/(1+jkf)，时间常数f=RbCj，上限频率fHC=1/2πRbCj。此处，Cj为光电二极管结电容，Rg为内阻，Se为光电流。RL?是前置放大电路的输入电阻。在设计中考虑到为从光电二极管中得到足够的信号功率和电压，RL和Rb不能太小。根据其微变等效电路可得RL和Rb过大又会引起高频截止，频率下降，降低了通频带宽度[3]。

2.4噪声处理以及前置放大电路的设计

噪声的处理以及前置放大电路的设计是光电检测电路中最关键的部分，因为在实际光电检测电路中有很多的噪声和外部的干扰，外部的干扰主要是随机的波动和光调制以及电路干扰、光路传输的介质的端流和入射的散光。这些外部的干扰可以通过去除杂散光转而选择偏振片或者稳定光源等方法来操作[4]。内部的干扰主要有光电检测电路中的部分半导体器件，也可以通过电容耦合的方法来得到解决。

3结束语

这个系统具有价格低廉、操作简单、系统稳定、原理简单等优点，能够让更多的用户认识到它的重要性。在智能化程度更高的要求方面，会有很大的前景发展。

参考文献

［1］王鸿磊,张雪松.基于信息传播算法的云存储系统架构研究[J].河北软件职业技术学院学报,2014(04).

［2］秦志春,陈西武,周彬,徐汉中,田桂蓉,杜其学,徐振相.小型点火器燃烧特性的光电子诊断[C]//新世纪新机遇新挑战——知识创新和高新技术产业发展（下册）.2014.

［3］吴强,刘其奇,杨全胜,徐造林,王晓蔚.基于系统软件分析与设计的嵌入式系统实验[J].计算机教育,2015(04).

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【关键词】 数字电视广播 监测技术 现状

引言：我国的数字电视广播监测技术在实际中得到了广泛应用，对数字电视广播的发展起到了很大促进作用。在面对当前的多元化发展时代，将监测技术和数字电视广播进行结合就显得比较重要。通过从理论上对数字电视广播监测技术的应用研究，就能为实际技术应用提供理论支持。

一、数字电视广播监测技术特征及面临的难题分析

1.1数字电视广播监测技术特征体现

数字电视广播监测技术的应用，是保障数字电视广播正常使用的技术，有着完善的监测体系。在监测技术自身也有着鲜明的特征，独立的监测仪器就是比较鲜明的特征。模M电视信号的传播是在单一监测设备以及仪器的使用下进行的，在信号的传播以及记录上是通过手动方式进行的，在保存功能方面也是人为实施的[1]。在这一单一化的监测仪器设备的应用下，在进行监测记录的工作实施方面就比较简单化以及快捷。

数字电视广播监测技术的特征还体现在小型网络版C/S架构系统方面，在随着技术水平的不断提高下，监测技术也是在不断发展的，在手动监测方面已经不能有效满足实际的应用需求，而独立的电脑控制也有着很大的局限性，所以在监测技术的应用方面就显得比较重要。通过对数字电视广播的监控系统完善实施，就能将网络作为监测系统，在控制的效率上可大大提高。

数字电视广播监测技术的特征还体现在单机版监测系统层面，通过计算机能完成不同时段的播放传播，在对播放的状况查询也比较方便[2]。还有就是能在大型网络版的监测系统应用下，对监测的完善性就能得到有效保障。

1.2数字电视广播监测技术面临的难题分析

数字电视广播监测技术的应用过程中，在当前还面临着诸多的难题有待解决。在近些年的技术不断发展下，监测技术的应用也愈来愈广泛。数字电视广播监测控制方面还存在着相应问题，在当前我国对数字广播电视的了解也逐渐的加深，数字电视的内容含量也比较大，在质量层面的要求比较高，在图像的转换中有时会存在着凝结现象，在当前的设备技术应用下，对冻结的图像监测就有着一定的难度，这是当前需要克服的难题。

数字电视广播监测技术应用过程中，在和广播电视总局的监测系统联网时，还存在着相应的问题。当前广播电视总局的进步也比较快，都已经建立了监测中心以及有线电视监测网络系统。在将数据及时性的传到监测中心方面还存在着一定问题，在稳定性方面需要进一步加强[3]。

在当前的各种新兴传播媒体的监测方面，把电视广播电视技术以及信息技术的结合就比较重要，在良好的结合方面还需要进一步加强。

二、数字电视广播监测技术的发展和技术应用策略

2.1数字电视广播监测技术的发展

当前的数字电视广播监测技术得到了迅速的发展，监测技术在经历了长时间的发展后，能将前端采集设备在网络的应用下进行及时性的传播，从而在日常的监测任务完成度上就能有效加强。

监测站点的增加情况下，都有着各自独立的系统，在统一协调方面就存在着相应的难度。监测的前端设备关键部分出现问题，就会对整个站点监测业务造成很大的影响。将统一性的硬件平台加以应用，以及在同一机框中实现不同功能模块混插应用就比较重要[4]。统一化的接口标准应用下，将监测系统的兼容性以及扩展性得以提高，在监测报警的作用上充分发挥就比较关键。经过了长期的发展，监测技术的应用作用也有着加大。

2.2数字电视广播监测技术应用策略

数字电视广播监测技术的应用中，要注重和数字电视自身的特征相结合，加强维护力度。通过数字电视的监测，加强对播控机以及上载机和监控仪等方面的维护，对客户讲解使用方法以及应当注意的事项，把出现过的问题向客户进行明确，在监测技术的实际应用方面科学化进行，只有充分注重对电视广播的监测，才能真正有助于监测的质量水平，保障电视广播的正常使用。

要想将监测技术得到科学合理化的应用，就要对数字广播监测技术的理论知识加强学习。在当前的时展背景下，加强数字电视广播监测技术的宣传工作就比较重要，在监测技术的人才培养方面科学化实施，在监测技术的应用重要性和应用价值方面让人们得到了解，并要将这一认知告知电视使用者。

除此之外，就要在新设备的改进工作方面要能充分重视，通过专业人员的加入，在观念上以及指导方法上能积极的创新，引进新的监测设备等。通过多种方法来保障数字电视广播的正常化使用。

数字电视广播监测技术的应用要注重监测内容的充分重视。实时监测方面就要设置播出前端监测设备，这样就能对信号进行接收以及解调和现实，在回传网络的应用下压缩编码传到应用层系统，这样就能实时性的对视频内容的播放正常性进行查看。可通过实时监测对多画面以及音频的播放等内容进行监测，也能设置频道间适切换间隔实现轮巡监测，这样就能大大的将监测效率得以提高[5]。在录像管理方面也要能加强，这就主要是对视频的录像任务实施的管理。在面对不同的客户时候，就要按照实际需求进行定制，支持多线程任务，在录像的管理方面比较有效。

加强对数字电视广播的质量监测，在监测技术的实际应用中，将信道指标以及图像的质量和频谱的使用质量加强监测。例如：实际监测工作实施中，在信道指标监测中通过EVM以及MER相关参数作为基础依据，以及通过误差矢量幅度进行调制失真。这样就能对信道指标有效的监测。而在进行图像质量的监测工作实施中，通过实时视频监测以及轮巡监测的方法应用，也能达到实际监测的目的。

数字电视广播监测中的安全监测工作的实施中，电视广播系统安全监测的主要任务就是对电视广播节目安全传输到播放器当中，在节目的实际播放中对节目的质量实施审查，保障节目的质量。

在安全监测的系统运行下，能够对节目的播放安全性进行保障，当前有着语音识别技术，在这一技术的应用下，对音频数据的自动匹配质量就能保障，能有效保障节目播放的安全性。通过这些监测的工作实施，就能有助于促进数字电视广播的正常运行。

三、结语

综上所述，处在当前的发展过程中，加强数字电视广播的监测技术科学应用，就要从实际出发，通过监测技术和数字电视广播的有效结合，就可促进其正常的使用。当前我国的生活已经离不开数字电视广播，而保障其正常性以及安全性，就需要在监测技术方面进行科学应用，从多方面促进数字电视广播的进一步发展。

参 考 文 献

[1]郑沔灏.数字电视码流的监测和分析[J]. 科技资讯. 2014（30）

[2]林建俊.浅谈数字电视信号的监测[J]. 广播电视信息（上半月刊）. 2015（03）

[3]刘瑞明，自兴发.有线数字电视信号测量与监测方案探究[J]. 中国有线电视. 2014（05）

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【关键词】机载激光测量；航测与遥感；特高压；输电线路

机载激光测图系统作为一种对地观测技术，就有高精度、高效、全天候以及快速的特点，这和其融合了以下技术有着很大的关系：全球定位系统（GPS）、激光（laser）以及惯性导航系统（IMU），因此是一种在摄影测量与遥感领域占据重要位置。机载激光测图系统使用的是航空摄影原理以及激光测距原理，因此可以获取到关于大面积的地球表面的信息，比如：摄影数据和三维坐标数据。其主要的应用范围包括：航空遥感定位（尤其是少量地面控制点地区）、影像获取、地表大范围内目标点坐标的获取等。此外，在测定森林覆盖地区地面高程高程时也可以使用该技术。工作人员在进行电力勘探时，往往会遇到条件恶劣、森林覆盖密以及地形很复杂的地方，这时可以使用该技术来解决技术上的难题。

一、特高压输电线工程测量的特征

我国的经济规模在不断的扩大，人口也在增长，因此无论是生产还是生活都对电力的要求越来越高。而目前的电力供求矛盾比较突出，因此我国在电力方面加快了发展的步伐。特高压送电线路是国家主干电网的一个关键的部分，其特点是：覆盖范围广、线路距离长、建设工期短等。和传统的工测技术相比，目前的航空摄影测量技术具有一定的优势，其可以缩短工期，优化线路路径，而勘测设计人员的野外劳动强度也会得到大幅度的降低。但是，在遇到一些断面精度较低且植被茂密的地区，我们就需要使用机载激光技术，是一种先进的特高压输电线路的测量方法。

二、机载激光扫描测量系统组成及工作原理

机载激光扫描测量系统的英文是Light Detection And Ranging，因此可以简写为：LIDAR。作为一种激光探测和测距系统，机载激光测量系统一般会安装在飞机或其他飞行器上。其和地面及机载GPS，可以进行定位以及定姿态。再加上个激光测距我们就可以直接得到地面点的三维坐标，而有了数码相机的辅助，则可以得到数字影像。最后，进行应用相关软件对数据进行处理，就可以获取到数字地面模型以及正射影像图，这二者具有高精度。

1、系统构成

该系统主要包括：惯导系统（IMU）、小幅面数码相机（DSS）、全球定位系统（GPS）以及其他的数据处理软件等。

2、ALTM-3100机载激光测量系统技术参数

我们可以在表1中看到ALTM-3100机载激光测量系统的技术参数。

三、机载激光扫描测量技术在特高压勘测中的应用实例

1、工程介绍 某工程的建设规模是换流站3个、极址3个以及3条接地极线路。此外，还包括3条±800kV出线。这些线路和站址的东西长约103km，南北宽是69km，主要分布在7000km2的范围内。有金沙江、关河流过，此地山脉多，交通比较阻塞。其东北部是丘陵，人口稀少。其中，最高海拔有3000m，这些都给出线以及选战造成了苦难和阻力。我们已经将GPS-C级控制网布置在该区域内，航空摄影也已经实现。为了获得到比较准确的地物高程，我们使用了机械激光测量技术。

2、检校飞行 在飞行器上安装激光测量系统，之后进行校检。校检的对象有：系统校准、数码相机的检校。

3、地面GPS设站 地面基站设计原则：相邻基站间最大间距不能大于60km；GPS接收机支持1s或更小数据采样；飞机滑行前15min就可以进行数据的采集了。地面GPS设站。共用4个基站，分别是：C040，C032，C009以及N0。

4、飞行计划设计 将测区划分做3区域块来实施机载激光的航飞，总共进行了14架次的飞行。此外，我们在表2中可以看到本工程飞行设计参数。

5、数据处理

WGS-84坐标系统、UTM投影在目前的激光测量系统中使用，为了和全部区域中GPS-C级控制网所使用的坐标系统保持一致性，我们需要对坐标系统进行转换。

搭建数字化立体作业平台。对于批量外方位元素一次性导入，海瓦拉技术难以实现，因此我们编制了和海拉瓦全数字化摄影测量系统的接口软件。当完成对畸变差改正参数、像片的外方位元素的软件处理后，就可以将其导入海拉瓦系统，数字化立体作业平台就构建出来了。构建数字高程模型和数字表面模型。需要使用的软件是Terrascan。制作正射影像。需要使用一些精度高的激光数据，参考数码影像，对其实施纠正和镶嵌。之后，进行平断面图的制作、土方量计算以及激光测量成果。

6、精度检测与误差分析

Z值插值（ZTolerance）限差没有高于0.15m，已知点所在三角形（激光点构网得到）的坡度没有超过5度。数码影像平面精度检测：平面中误差为±0.64m。造成误差的原因有：器设备的内在误差、飞机飞行的异常、天气或人为因素等。对数据误差的处理：GPS解算，检测时高程内插等。

结束语

机载激光测量技术作为新的测量手段，其可以准确、快速的获得到高程和数字影像，通过本工程的实践，我们不难发现使用机载激光测量系统可以让误差降低，达到电力工程要求，因此可以大力推广。

参考文献

[1]刘经南，张小红.激光扫描测高技术的发展与现状[J].武汉大学学报，信息科学版，2011（23）.

[2]李英成等.快速获取地面三维数据的 LIDAR 技术系统[J].测绘科学，2011（34）.

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在二十一世纪，网络的普及为现代人们提供了更多的信息传输方式，在这样的环境下，广播电视逐渐消失在现代年轻人的生活当中，取而代之的是网络中的各个视频平台，如爱奇艺、搜狐视频、优酷网等，这些平台能够传输给人们更流畅的信息内容，与广播电视的信号传输方式相比，具有更快速、顺畅的特点，但是，倘若这些平台失去了网络的支持，则无法有效的接收信息传输信号，视频功能也会失去，因此，从实用性的角度来看，广播电视的实用性更强，不受网络技术的限制，为了让广播电视的信号传输工作能够实现稳定发展，采取有效的信号检测方法是实现广播电视可持续发展的核心所在[1]。

1广播电视

广播电视是通过无线电波信号或导线信号的传输方式向各个城市的人们传递信息内容。在现代，只有声音形式的信息属于声音广播，而电视广播不仅具备图片与声音，还具备动态形式的视频信息，这是我国广播电视技术不断进步的成果。广播电视在相继得到研发后，人们接收的信息面越来越广泛，同时也促进了现代社会的进步，也让人们意识到科技技术的重要性。广播电视在通过信号传输技术传递信息的过程中，人们所受到的影响是不可忽视的，许多关于社会价值观内容的信息在经过广播电视的传播后会对人类以及整个社会有着深远的影响，并且，随着我国企业形式的逐渐商业化，许多企业都会利用广播电视的平台来宣传自己企业的产品信息，以此提高企业的整体销量，促进企业的发展，另外，伴随现代社会的不断进步，广播电视平台的用途已不仅仅只是用于信息的传递，在对社会工作人员以及执法人员的工作内容上，广播电视平台具有良好的监督作用，广播电视的信息传输与其它媒体的信息传输方式相比，具有较高的真实性以及普遍性，没有年龄限制[2]。

2广播电视的信号传输技术

（1）微波信号传输技术。微波传输技术是现代应用非常广泛的一项技术，这项技术属于无线式传输，与其它有线式的信号传输技术相比，能够避免出现自然灾害、人为破坏等因素所导致的信号传输障碍现象。微波信号传输技术还具有长途稳定的传输特点，在跨越海洋以及山区地质环境区域时微波信号不会出现较大影响，而传统的线缆在传输信号过程中，会受到外界环境的影响出现信号不流畅的现象，并且无法穿越地域较长的地区，因此具有一定的限制。但是，微波信号的传输方式在传输时信号会经过大气层以及许多城市当中的高层建筑群，而信号在经过这些区域时，信号的传输会被减弱，因此，这也是现代广播电视信号传输工作需要完善的问题[3]。

（2）卫星信号传输技术。目前，卫星信号传输技术在我国现代广播电视信号传输技术中占领着重要的应用地位，并且是广播电视信号传输技术中的必不可少的传输技术，卫星信号传输技术与其它众多类型的信号传输技术相比具有很多的优势。卫星信号传输技术的传输方式主要是通过地面广播电视台发出了信号后再通过卫星接收并传播到达信号的传输区域，以此实现信号的全程传输。从卫星信号的传输技术整体来讲，卫星信号的覆盖面积非常广泛，对于地球中的各个区域面积都能够广泛的覆盖卫星信号，因此许多地区都能够接收到来自于卫星传输的信号，这是因为卫星的位置是位于地球的上方区域，所以信号的传输面积非常广泛。由于卫星信号传输属于二次传播，因此卫星所传输的信号相对较为稳定，广播电视的画质与声音也非常清晰，不会出现断断续续的现象。从各个方面来说，卫星信号传输技术的特点具有覆盖面广泛、信号传输流畅、信号传输稳定，不易受外界干扰。但是，卫星信号传输技术与微波信号传输技术都有一个共同点，在信号传输过程中都需要经过大气层这个领域，因此信号会有出现减弱现象。不过，卫星信号的传输与其它信号的传输方式相比较，卫星信号的传输方式具有建设速度快、投资成本低、不会因地理位置而出现建设困难等现象，这些优势是其它信号传输技术无法比拟的。

（3）光纤信号传输技术。随着我国信号传输技术的不断研发，光纤信号传输技术的应用范围越来越广泛，这是因为光纤传输技术具有传输信息含量大，信息传输具有较高完整性，难以受到电磁波的干扰和影响，光纤传输技术的设备材料具有轻便、保密度高等优点，依据光纤传输技术的这些优点，光纤传输技术在广播电视信号的传输应用中有着非常广泛的作用，它在广播电视的信号传输工作中被作为基础的网络建设，由此可见，光纤传输技术在广播电视信号的传输工作中有着非常重要的应用价值。

3广播电视信号传输的检测方法

广播电视信号传输的检测工作是确保信号稳定传输以及顺利传输的重要工作环节，是保障人们观看高清电视内容的重要途径。而随着我国广播电视信号传播技术的不断进步，我国的信号传输检测工作也逐步的得到了相应的开发，并且随着广播电视信号问题的频繁出现，信号的检测工作也开始受到了重视，现已成为广播电视运行中必不可少的工作环节。在广播电视信号传输的检测方法中，总共分为4种在不同情况下的检测方法，第一是正常的信号检测，当广播电视的信号传输并无出现异常现象时，为了确保对广播电视信号传输的实际状况有一定的了解，可对广播电视信号传输通道中的信号进行检测，检查其信号是与正常的信号频率相一致。第二是当广播电视信号在传输过程中受到外界干扰现象时，其主要是针对干扰信号源进行查找，普遍情况下，广播电视信号传输受到干扰影响的因素有两个，分别是人为因素与自然因素，因此，在信号受到干扰现象时工作人员首先要做的就是找出干扰因素。第三是根据信号传输的不同干扰因素进行考察。当广播电视在播放过程中出现了干扰现象时，需要对信号干扰源进行检测，普遍会对节目信号以及噪声现象进行检测。

4结束语

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山西广播电视局无线管理中心1125台 山西 太原 030001

摘 要：近些年，随着科技的迅猛发展，我国的广播电视发射事业取得了巨大的进步，维护制度越来越健全，技术管理越来越规范，然而，在广播电视发射天线技术维护方面，依然有一些不足存在，应当引起足够重视。要想充分发挥广播电视发射天线技术的巨大作用，一定要做好各种设备的检查与维护，以保证我国广播电视事业的健康发展。本文将就广播电视发射天线技术的基本概况、常见故障及对策进行相关论述。

关键词 ：广播电视；发射天线技术；故障；对策

0 引言

广播电视涉及的技术较多，其中广播电视发射天线技术是其中较为重要的一项，发射技术水平的高低对于其他相关工作质量有直接的影响。发射天线主要性能由天线增益、天线极化方式、天线主瓣以及输入阻抗等组成，是电视天线系统、调频广播中重要的组成部分之一。广播电视是人们了解社会信息的重要途径，已经广泛深入人们的生活，并逐渐成为人们日常生活中不可或缺的重要组成部分，可以说，广播电视发展水平直接影响人们的生活水平。随着科学技术的不断发展，我国广播电视事业迎来了新的发展契机，新技术的使用、新设备的投入已经极大的促进了广播电视的发展。发射技术是广播电视各项技术中应用较为普遍的一项基本技术，本文主要讨论的内容为广播电视发射天线技术常见的故障及其维护。

1 广播电视发射天线技术介绍

广播电视发射天线技术是利用专业的装置对电视信号进行接收和覆盖的一项技术，信号接收和覆盖需要用到的装置有垂直结构的铁塔，该铁塔为振子单桅杆拉线天线铁塔；铁塔中部设置的平台；由导线构成的圆盘系统，经过调配箱与信号主馈线连接；以及铁塔底部敷设的广泛地网。

广播电视发射流程如下：发射的信号以高频电流的形式经发射天线系统进入到平台，经过处理之后进入到铁塔底部的地网之中，从而完成信号的接收，并将信号覆盖到周围地区，覆盖后的信号经过后期处理，以具体的信息形式展现给各个电视用户，这就是广播电视发射天线技术的使用流程。

2 广播电视发射天线技术常见故障

2.1 回波损耗

广播电视发射天线的回波损耗是指天线的输入端口的阻抗值与标准阻抗值不相符时，其偏离阻抗引起的能量损失，能量损失的大小与天线的匹配程度成反比，计算出来的损耗值越大，表明天线匹配度越高。回波损耗是天线输入装置中的常见故障，该故障对天线信号的接收、传输和覆盖具有直接的影响。

2.2 驻波比的浮动

发射天线上电流最大值与最小值之间的比值，被称为驻波比。驻波比的比值越大，说明天线的匹配程度越差，这一点与回波损耗恰好相反。发射台输出口被反射的电波可能产生高压，这对于发射台的损害是极为严重的，应当采取合适的防护措施。

3 广播电视发射天线技术的维护

3.1 天线的维护

首先，做好天线和桅杆的维护工作。天线和桅杆的检查及维护是广播电视发射天线技术维护工作的主要内容，在检查和维护过程中，主要对天线的调节片、桅杆、天线振子以及天线紧固件做出详细的检查，查看各个零部件之间的接触情况及其工作性能，对于接触不牢固的零部件应进行紧固处理，并对不合格或者损坏零件进行更换。

其次，做好发射机的维护工作。发射机主要在室内工作，并依靠天线发射设备的监测功能进行运行状况的检测。维护人员应仔细观察天线发射设备的监视器和仪表，根据各个检测仪器的示数，对天线系统的工作状况进行准确判断，并及时采取可靠的防护措施。

3.2 馈管的维护

馈管的维护主要包括三方面内容，首先要了解变阻器和馈管的连接情况，对各个零部件进行仔细检查，看是否存在螺丝松动或者不牢固的情况，防止发生严重的漏水现象，影响设备的正常运行。其次，做好发射机和馈管连接处的检查工作，确保接口处接触状况良好，坚决杜绝接口打火的现象。最后，查看电缆的接触情况，检查各部分的连接情况及其绝缘性能，保障各个设备运行的安全性和稳定性。

3.3 铁塔的维护

铁塔作为广播电视发射天线技术中一个重要的组成部分，具有特殊的“地位”，由于其长期在室外暴露，因此很容易受到自然因素的影响，因此非常有必要对其进行定期的检查。然而由于铁塔的构造比较稳定与坚固，因此一般检查周期定为半年。但是，要是遇到诸如台风、地震、暴风雨等自然灾害时就要随时进行相关的加固工作，特别是遇到冰冻，雨雪天气时更要注重定期加固工作，这样才能够确保铁塔的牢固与稳定。最后就是由于长期的风吹日晒，铁塔表面会形成各种变形与腐蚀，所以要及时发现问题并采取补救措施。

4 结束语

随着现代信息技术的不断发展及广泛应用，广播电视技术发展越来越快，人们对广播电视的需求也越来越高，这就对广播电视天线发射技术提出了更为苛刻的要求。广播电视天线发射技术具有一定的专业性，由于受系统设备自身性能及其自然因素的影响，天线发射系统在运行过程中可能会发生多种故障，给广播电视的正常接收、传输和覆盖带来了不利影响。因此，充分认识广播电视天线发射技术的常见故障，采取合适的方法对其进行检查和维护，以确保广播电视信号的稳定性。

参考文献：

[1]俸琼.广播电视发射天线技术维护的常见故障及对策研究[J].电子技术与软件工程，2014（01）：59-60.

[2]吴智义.广播电视发射天线技术维护常见故障与对策[J].信息与电脑(理论版)，2014（08）：200.

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关键词：多播技术 流媒体 媒体网关

在河南广播电视监测网中，监测前端与中心之间为2M带宽的连接。每路实时视频流媒体传输占用带宽为1～1.5M。在此网络条件下，显然不能够让每个需要接收监测前端流媒体的客户端都向监测前端请求一路实时视频流。为了保证在现有带宽下，多个用户能够同时向一个监测前端请求流媒体视频，监测网系统引入了多播技术。

一、多播技术的概念

多播技术指的是在Internet网上对一组IP站点进行数据传送，这一组IP站点是动态形成的，每一个IP站点都可以动态地加入或者退出这个组。多播是一种将报文发往多个接收者的通信方式，其降低了不参与通信的主机的负担。Multicast（多播）是面向“组”（Group）的介于单点传输和广播发送之间的数据传送方式。多播是随着网络应用的实际需要提出并发展起来的，其特点就是多点（Multipoint）传输和组间通信（Group Communication）。由于Internet的迅速发展，网络带宽显著提高，为各种分布计算机系统、协同工作等应用提供了硬件上的可能性，而原有的协议体系无法充分满足这些应用的需要，此时Multicast就应运而生了，它以Internet面向端到端的TCP/IP协议为基础进行了扩展，并且提出了许多新的协议和草案。

二、多播技术的特点

多播实现了对多个IP的高效率数据传输方式。单个物理网络的多播是简单的。多播进程将目的IP地址指明为多播地址，设备驱动程序将它转换为相应的以太网地址，然后把数据发送出去。这些接收进程必须通知它们的IP层，它们想接收的发往给定多播地址的数据报，并且设备驱动程序必须能够接收这些多播帧。这个过程就是“加入一个多播组”。当一个主机收到多播数据报时，它必须向属于那个多播组的每个进程均传送一个复制。这和单个进程收到单播UDP数据报的UDP不同。使用多播，一个主机上可能存在多个属于同一多播组的进程。

当把多播扩展到单个物理网络以外需要通过路由器转发多播数据时，复杂性就增加了。现在在负责的网络如广域网中进行多播应用仍然是一个世界性的难题。主要原因有以下三点：

1） 许多IP多播路由协议的并存。

2） 许多IP多播路由器不支持IP多播。

3） IP多播的确认站点的形成、可靠多播的确认方式以及重传机制目前都还在研究中。

三、流媒体压缩技术在监测网中的应用

在监测网系统中，如何在仅有的2M带宽内实现实时视频节目传输及录像文件回传呢？。监测网实时视频回传不同于有线电视信号传输，后者传输的模拟信号每路节目需要8M模拟带宽，而监测网系统采用流媒体压缩技术将视音频信号压缩至1M码流进行传输，很大程度上减少了带宽占用。信号传输过程中，系统采用高速缓存来弥补数据包延迟、抖动造成的影响，保证视音频信号传输顺畅。流媒体压缩技术的应用节省了带宽，保证了监测工作的准确、快捷。

四、流媒体信号多播技术—媒体网关的应用

在河南广播电视监测网中采用支持应用层多播协议的媒体网关作为对上述问题的一个解决方案，实现了跨路由的多播应用。媒体网关连接监测前端，获得实时视频流并转发给用户以满足多用户同时收看同一前端的需求。

为了更好的支持应用层多播技术，媒体网关设备是可行的。高性能流媒体转发网关Mosaic Media Gateway是一款专为IP流媒体转发设计的流媒体网关，在1U高度的紧凑型机箱中提供了3个100M高速网络端口，在硬件上采用了高性能的Intel控制芯片，支持30～40个并发流媒体转发连接。流媒体转发网关可将从监测前端获取的一路音视频流媒体数据转发给多个客户端，以节省转发网关与前端之间带宽。通过媒体网关，多个客户端可同时接收前端发送的流媒体数据，避免带宽抢占和资源冲突。媒体网关使用嵌入式操作系统，保证了系统的稳定性与高效性。同时，能够保障数据传输、转发的效率。可以实现对媒体数据流实时转发，流媒体数据共享等功能。当多个客户端请求同一流媒体数据时，可以支持最多70-80客户端的并发请求；当每一个客户端访问不同的媒体采集前端时，最多支持30-40客户端的并发请求，

媒体网关的特点与优点：采用嵌入式操作系统；支持采用TCP、UDP传输协议；多级流媒体实时转发；利用前控制面板可以进行控制和管理；支持Telnet方式的远程维护；支持Microsoft Media Player播放器的客户端；通过Mosaic Media Gateway，可以在两个或两个以上的不同IP网段中实现流媒体数据的转发。

多个客户端并发请求同一台Mosaic Media Gateway转发同一前端的同一路视频流时，Mosaic Media Gateway只与目的前端传输一路媒体数据流，而不会因为客户端的增加而增加。这就是前端媒体流共享。同一台的Mosaic Media Gateway在分发来自同一前端的同一路数据时，多个客户端得到的媒体流是同步的。

客户端通过多台Mosaic Media Gateway访问媒体采集前端，称为多级转发，如图：

多级转发时，当发现下一级的Mosaic Media Gateway发生故障时，当前Mosaic Media Gateway将尝试跳过故障级，对故障级的下一级进行连接，并在连接成功后转发其数据。多级转发延时为每级延时的累积时间。

以上方案使用后，监测中心和分中心多个用户可以同时接收内容监测前端播出的流媒体，又将多播限制在局域网内，不会造成全网的广播风暴。

结束语

以上介绍了流媒体信号多播技术在全国有线电视监测网的应用的一些简单认识，并结合本人的实际工作，希望能让大家有所借鉴，也期待大家提出批评和指正。

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P键词 无线广播；监测信号接收；链路技术

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）181-0045-02

无线广播电视监测系统中，信号接收的作用非常显著，在于稳定节目质量，并将信号送入监测设备。而信号接收情况的好坏对于监测结果有着决定性的作用。

随着广播电视技术的发展，信号质量也成为了电台日常工作中的重心。而技术改造也是广播电视台未来发展的必然趋势，链路技术正是其中的关键所在。

1 链路的内涵和发展

广播电视链路指的是信号源道用户设备通道。这一段包括摄像机、切换台、延时器等，这些设备都与链路的质量有着密切的联系，一旦某个环节出现问题，必然会导致严重的后果。

因此，如何能做好监测信号接收链路技术的提升，对于广播电视行业来说具有重要的意义。随着科技的不断发展，广播电视技术也朝着智能化、自动化的方向发展。智能化体现在采集、播出和发射的生产环节，例如，可以在正在编辑的新闻信息中插入一个之前的视频影像资料，然后直接用鼠标在编辑系统上进行编辑，就可以实现设备的全自动切换[ 1 ]。而数字化正是现阶段广播电视的显著特点。数据的传输通过链路来建立局域网，并采用统一的数字信号进行数据传输。当距离较短时直接使用电缆即可，当距离长时也可以利用光纤链路来保障信号质量，提升节目的安全性和整体质量。而现阶段的节目传输技术也实现了高清化和有效的网络多渠道覆盖。在数字化基础上通过智能化控制手段让节目的表现形式也更加多元化，满足人们的需求。

2 技术标准

技术标准是应该被首先确定的内容。通过对链路的建设过程，可以根据不同的技术标准进行节目的改造。而标准化正是在设计过程中的重点，是提升信号传输稳定性的保障，也是设备之间链路技术的体现。它的系统功能体现在监测前端的工作中[ 2 ]。前端可以对无线广播电视中的信号进行采集，然后经过一系列压缩、存储、测量等工作后，实现对调频广播和模拟电视的监测。节目的监测功能包括调制度超限度后的报警，以及调幅度的测量等，另外还包括画面静止、静音、无影像输入时的提醒功能。

3 链路构成

3.1 接收天线

接收天线的作用是对无线广播电视信号进行接收。而天线可以将电能转换为射频电流，再将其传输给检测设备。无线广播电视的特点也使得它在系统中利用环形天线来进行接收节目信号。前端系统是根据中波广播的特点进行调整。当环形天线的平面和电波传播的方向垂直时，信号接收的效果比较差，收听效果下降。

相反，在天线平面与电波传播方向平行时，则信号质量高，收听的效果也最佳。而针对于调频广播和地面数字电视，系统也可以利用对数周期天线作为接收设备。接收天线的高度会受到很多因素的影响，例如，包括天线的相对位置、方向、实际高度等，而通过电波传播距离可以对天线的架设进行计算。电视和广播接收天线在相同条件下的选取条件也需要考虑到天线的增益。天线增益在电缆损耗等参数计算完毕后可以得出具体的结果[ 3 ]。

3.2 链路的设计和规划

设计和规划有几个需要注意的地方。首先是广播的链路包含一体化的数字网络链路和广播媒体的管理系统。电视台要根据自身的技术水平和实际需求来选择音频设备。在正常情况下应该多使用AES/EBU专业接口的设备，减少中间接口的转换频率，从根本上提升信号质量。

链路的设计和规划包含几个方面。首先是链路中包含了数字网络两组和广播资源管理系统，其播出和制作都是一体化的。通过专业的音频设备可以保障信号的质量，并收集电视和媒体中的资源，实现链路的灵活处理和调配，提升画面质量[ 4 ]。画面节目质量监测系统中，在无线远程控制中，对输入信号源、分配器、切换器以及相关的节点进行质量监测，在实时监测系统中，能够自动产生报警，该系统采用的是嵌入式前端输出的TS over IP组播码流，对画面节目进行监测。

另外，建设高效的广播电视台专业网络体系是网络连接的关键。可以在中心机房设立跳纤设备，并通过该设备来保障线路的日常稳定，同时配备网络数据的光纤手法设备，实现对链路的灵活管理，让模拟信息和网络信息可以进行传递。

3.3 质量管理

链路质量的影响因素比较多，而系统布局和管理是最大的影响因素。从线路的整体规划上来看，数据格式不统一、链路和生产工序的问题是最严重的技术问题。而系统规划没有质量管理，也会使链路的质量受到不必要的损耗。链路质量的改善首先包括链路设备的质量控制，并在质量要求符合时才能够上线[ 5 ]。

上线过程中，要对链路进行定期的质量检测，并设置好系统和链路的方位，可以及时了解链路中存在的问题，以便于针对性地寻求解决方案。最后要完善维护制度，能够保障设备的运行状态。不难看出只有对链路进行有效的质量管理才能切实提升电视监测信号接收的质量。

4 应用及注意事项

链路包含有线、无线和传输设备。而广播电视中主要包含光纤、网线等。无论是哪种线路都会影响到数据和信号转播质量。所以布线是需要重点考虑的内容。而布线的施工环节正是能否合理利用技术的表现。按照工艺链路的需求情况，对中线缆数量进行分析，然后将多种光纤安排在同一线槽内。需要注意的是电力电线应该将线槽单独设置。

5 结论

通过研究，不难看出无线广播电视监测信号接收链路技术包含了多领域的内容，也涉及到不同的技术环节。随着未来广播电视功能的不断优化和技术水平的不断提升，该项技术也会有更大的发展空间。

因此，广播电视台也需要对链路的技术标准进行合理规划，并从技术上探究如何进行质量提升和技术改造，为我国未来广播电视行业的发展提供重要的技术保障。

参考文献

[1]李建军.无线广播电视监测信号接收链路技术分析[J].山西电子技术，2014，6（5）：65-67.

[2]毛晓羽.地面数字电视信号传输链路技术研究[J].有线电视技术，2015，11（9）：47-48.

[3]陈刚.广播电视工艺链路技术探讨[J].数字技术与应用，2016，3（3）：233.

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关键词： 光缆； 智能监测系统； 传输技术； OTDR

中图分类号： TN915?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）13?0118?04

Abstract： The optical fiber line intelligent monitoring system of regional power grid is taken as the research object， and its data transmission technology is studied. The database technology， computer technology， GIS technology， network communication technology and OTDR test technology are used to study the composition and functions of the optical fiber line intelligent monitoring system， system structure design， OTDR optical fiber intelligent monitoring implementation of the system key module， fault location judgment of GIS optical fiber monitoring， and location of GIS optical fiber fault intelligent monitoring. The system using the optical cable line landmark information stored in database is tested with OTDR to display the landmark information of the fault location directly， provide the accurate and intuitive visual fault information to the maintenance staff， reduce the maintenance cost further， and avoid the loss of system breakdown caused by communication interruption， which provides a reference for the future application of the optical fiber line intelligent monitoring system of regional power grid.

Keywords： optical cable； intelligent monitoring system； transmission technology； OTDR

0 引 言

区域电网实质上属于一种区域电力的市场模式，其特点是以区域性的电力系统为基础[1]。保障电力系统生产安全和高效运行的是光纤传输网络[2?5]。随着数据通信量的不断增长，光缆通信是信息传输的主要媒介，其具有越来越重要的作用，但因光纤具有较大的容量，在发生故障时，中断时间较长，会导致无法弥补的损失[6?9]。 要做到电力系统安全稳定，就要在光缆线路的传输性能正常运行到突然出现下降时进行预警[10]。智能在线监测是电力体系光缆线路的发展趋势。

目前，随着智能电网的快速发展与普及，区域电网光缆通信智能检测传输数据技术变得日益重要。在电力系统引入各种通信技术、设备、系统的过程中，不断有新问题出现，因而电力通信系统的光缆通信智能检测管理就需要更进一步的智能化和便捷化[11]。光缆智能监测系统的主要技术有四类，分别为光功率实时监测、自动控制、光时域反射和数据库等技术[12]。本文以区域电网光缆线路智能监测系统为研究对象，对其数据传输技术进行研究。

1 光缆通信的基本原理

光缆通信的载波为激光，传输媒质为光导纤维，通过光纤进行信息传输。光缆通信系统由四部分组成，分别为光发射机、光中继器、光缆、光接收机。光缆通信的传输原理实质是信息经过光发射机处理后，转换成电信号，然后经过电光转化和调制，将电信号转化为光信号，波长经波分复用技术进行调整，最后进入光缆传送，若进行长距离传输，则使用中继器放大信号，然后继续进行传输。传输到接收端时后，光信号经光接收机的电光转换，变为电信号，在放大和解调后，输出原信号，图1为光纤通信系统图。

2 光缆智能监测系统总体设计

2.1 系统的组成及功能

光纤智能监测系统由总监测中心GMC、区域监测中心LMC、监测终端MT、监测站MS、光功率监测模块OPM等组成。系统包含五种主要的技术，分别为数据库技术、计算机技术、GIS技术、网络通信技术、OTDR测试技术，这五种技术是测试传输线路光纤的专用技术。该系统可实时监测光纤网络的状况，完成对光纤的自动测试，光纤细微变化也被随时记录，通过与资源系统进行结合，可实现对光纤故障点、原因的快速确定，使得故障历时得到大幅缩短，图2为光缆智能监测系统的组成。

2.2 光缆智能监测系统的功能

光缆智能监测系统监控用来监测光纤损耗状况，以智能在线监测方式、自动方式进行光纤状况的测试，可快速、方便构成OSI，具有友好的计算机网络人机界面，支持汉字，容易安装。按规定周期，LMC将被监测光缆线路运行状况的数据文件传报给GMC；在光缆线路中，当被监测光纤有障碍产生时，LMC对故障点位置可迅速、准确的进行确认，从而压缩障碍历时，对抢修进行配合。

光纤要实现全面的智能在线网络监测，则必须要实现4个功能，即实时监测功能、光纤路由及地标管理功能、检测状态检查功能、检测数据管理功能，同时还需要有领先的数据库管理文件等技术，图3为光缆智能监测系统的功能。

2.3 光缆智能监测系统结构设计

光缆智能监测系统结构采用三层体系结构，分别为应用层、中间层、数据层。体系结构将数据存储、图形和数据结果展示、应用处理合理分开。空间数据库管理进行系统图形数据的引擎处理，Web GIS服务器进行Web数据的处理，业务应用服务器进行业务数据的处理。通过三层结构，数据库服务器上的一部分数据处理工作和计算工作，可转移到应用服务器上进行处理，这样数据库服务器处理压力就得到大幅的减轻。从而使数据库服务只管理数据存储。系统采用GIS平台显示图形和处理数据，GIS处理图形的功能非常强大。系统负荷分配均匀，数据与图形处理能力较高，图4为光缆智能监测系统体系结构。

2.4 光缆智能监测系统软件结构设计

光缆智能监测系统软件由三部分组成，分别为光缆数据采集层、界面层、逻辑处理层。采集系统实时运行信息、光缆实时数据，主要由数据采集层进行；各种功能界面由界面层提供给用户；处理逻辑业务由逻辑处理层进行，这样，系统的GIS管理、资源管理、故障管理等主要业务功能就得到实现。在不同操作平台上软件系统都可以运行，具有跨平台性和可移植性。

图5为光缆智能监测系统软件结构设计，系统功能组由三部分组成，即系统支撑管理功能组、外部接口功能组、网络管理功能组。各功能组又包含许多功能模块，各模块间通过松耦合进行组织，可部署在不同硬件环境下。系统各模块分在线运行和离线仿真两种状态，系统运行后，各模块均为在线运行状态。在离线状态下，系统再现网络故障，通过对故障影响业务进行分析，积累维护经验。

2.5 系统关键模块OTDR光缆智能监测的实现

光缆纤芯的智能在线监测、统计分析可通过光纤外置OTDR实现，并且可自动生成定检结果报表，可对单根光纤、完整光缆链路特征进行评估，为故障点定位工作提供了方便，光纤通信传输质量也得到了提高。系统通过对数据库存储的光缆线路地标信息的使用，经OTDR测试，可直接将故障位置显示在地标信息上，提供准确直观可视化故障信息给维护人员。

图6为OTDR模块的工作原理，由图6可知，通过USB线，OTDR模块与PC进行连接，程序指令通过USB线缆，从PC机传输给OTDR单元，OTDR单元进行数据采集。在OTDR 测试回路中，脉冲发生器产生脉冲，然后驱动LD，进而生成光脉冲，通过方向耦合器后，进入到待测光缆，然后产生反射光，进入雪崩二极管，再转换成电脉冲，经反复传送、收集、放大处理后，再在显示器 CRT上显示波形，图7为OTDR测试模块。

3 GIS光缆监测故障的判断与定位

3.1 GIS光缆监测故障位置的判断

当光纤故障被监测到后，通过GIS定位技术转换光缆路由图和距离，获得光纤故障位置的智能判断，故障纤长将被自动转换为路面实际位置，在GIS画面上呈现出来。根据光缆故障智能监测系统可判断光缆故障的位置，在系统告警同时启动OTDR，在进行故障光纤测试后，对比参考曲线，结合工程参考点信息，进而输出光纤故障位置。

图8为计算故障点地理位置示意图。

根据光纤所在光缆属性和故障纤长，对光纤故障点在光缆的位置进行计算，计算公式为：

式中：故障点与测试地标点a间的光缆长度用表示；故障点与测试装置a间的光纤长度用表示；光缆绞缩率用表示。

根据地标位置分段敷设方式，起始地标点到路径上任意地标点光缆长度为：

式中：地标点与地标点之间的光缆长度用表示；地标点与地标点的路面距离用表示；地标点0与地标点的光缆长度用表示。

光缆长度转换为地面距离的公式如下：

式中：地标点与地标点的路面距离用表示；光缆长度用表示；光缆弯曲率用表示。通过GIS技术计算出路面相距的光缆故障点地标信息，并展现在GIS地图上。

3.2 GIS光缆故障智能监测定位

以OTDR采集数据为基础，采用故障点地理位置分析算法判断光缆事件，将事件点与标准曲线进行比较，判断是否超出事件门限范围，同时生成对应报告。分析光缆事件，给出每段光缆测试的数据数组，光缆事件点位置、事件类型可自动分析出，图9为故障分析流程。

光缆故障智能监测分析流程表明，系统通过事件点和参考曲线事件损耗差值是否超过事件门限值进行对比，如果超过就进行告警。通过这种光缆故障智能监测分析，从而发现光缆故障，并对故障位置进行定位。系统通过对地标技术的运用，对故障点实际位置进行判啵同时自动在GIS地图上将故障点位置标出，图10为光缆故障的智能监测。

4 结 语

本文以区域电网光缆线路智能监测系统为研究对象，对其数据传输技术进行研究。系统通过对数据库存储的光缆线路地标信息的使用，经OTDR测试，可直接将故障位置显示在地标信息上，提供准确直观可视化故障信息给维护人员，运维成本得到进一步的降低，避免通信中断造成系统瘫痪引起的损失，为今后区域电网光缆线路智能监测系统数据传输技术的应用提供了参考。

参考文献

[1] 刘艳丽，赵启明，黄瀚，等.区域电网智能化水平评估及其时空外推方法[J].南方电网技术，2016，10（5）：45?51.

[2] 孙广强，陈海涛.基于MPO集束光缆技术的智能变电站光缆优化集成设计[J].通讯世界，2016（9）：223?225.

[3] 王好作，刘瑞淼.基于智能网管的光缆故障定位与智能关联分析方法研究与实践[J].电信技术，2015（8）：72?76.

[4] 肖振球，罗予东.面向智能电网的数据传输安全技术研究[J].计算机技术，2013（7）：50?51.

[5] 陈留洋，韩本帅，刘宁宁，等.变电站自动化系统通信光缆智能统计软件开发[J].电工技术，2014（4）：27?28.

[6] 陈杰贤.智能变电站光缆联接方式优化研究[J].水电工程，2016（12）：138.

[7] 陈国华.智能变电站光缆选型及优化整合方案探讨[J].能源与环境，2014（5）：88?89.

[8] 丘栋，陆以夫，陈娟.智能变电站光缆全套解决方案[J].广西电力，2015，38（1）：57?60.

[9] 任志华，邢晓娟.智能电网IT运维驾驶舱跨区数据传输技术[J].山西电力，2014（4）：41?45.

[10] 郭经红，张浩，刘亚新，等.智能输电网线路状态监测数据传输技术研究[J].中国电机工程学报，2011（z1）：201?204.

篇10

[关键词]纺织检测技术；光电检测仪器；非接触检测；应用

中图分类号：TE485 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）15-0073-01

在纺织企业中，利用光电检测仪器设备进行产品检测具有较高的科学性与准确性，其检测结果也更加可靠。客观讲如果合理应用该技术，纺织行业产品质量与企业市场竞争力都会大幅度提升。

一、关于光电检测技术仪器

光电检测技术是基于产品质量有效保障所提出的智能化机械工具，它在纺织等领域的应用范围最广，应用价值也最高，它不仅仅检测纺织产品质量，也针对企业纺织产品研发科学技术进行检测性研究。总体来说，光电检测所提供的是一种先进的检测技术内容，它将测光学量与非光学待测物理量共同转化为光学量，并配合光电变换与电路处理方法来展开检测技术过程。

从技术角度讲，光电检测所采用的是非接触检测技术类型，它具有无损检测功能，且能够进行远距离检测，拥有极强的抗干扰能力，不容易受到环境因素影响，其检测速度与灵敏度也较为理想。再一方面，它的电路配置相当简单，测量精度较高且应用成本相对低廉。在自动化生产过程中发挥着极为关I的检测作用。目前，随着光电检测系统设备的持续技术更新，其所体现的技术内容也越来越丰富。例如近年来就有许多工业行业采用电子技术配合微电脑技术，通过两大技术来共同验证产品质量，这也使得光电检测系统越来越成熟，应用领域越来越广。就目前来看，光电检测技术已经全面渗透到国内重工业及相关科研领域，这也将成为未来行业检测技术的主要发展方向[1]。

二、光电检测技术仪器在纺织检测中的应用过程解读

当前纺织行业的自动化水平越来越高，社会对其所生产产品的质量要求也随之水涨船高，为了提高企业在市场中竞争力，同时保证产品质量水平，各个纺织企业也纷纷引入光电检测技术仪器，希望通过它的无损检测、高精度检测特性来提高纺织产品的检测水平及应用效果。以下主要介绍一下当前针对纺织产品质量所展开的光电检测技术及其仪器应用过程。

（一）前纺工艺的异形纤维检测技术应用分析

在纺织工业生产过程中，前纺棉花的洁净程度对棉纱质量影响较大，当棉包被运送到前纺车间后，棉花中很可能混进如毛发、碎布、线头、人造纤维等多余杂物。所以必须在纺织之前就对棉花进行杂物清除，保证其洁净度，避免后期纺织生产开始后影响其纱线强度，包括所纺织布匹的美观性，理论上讲它也能降低棉布的抗静电性能。传统纺织厂的前纺棉花处理方式一般为人工检验清除，这种人工方法不但检测效率低且效果不会很理想。如果应用光电检测仪器，就能实现对前纺棉花中异性纤维的高效清除。具体来说在实际的检测过程中，光电检测仪器主要配置了彩色线阵CCD传感器，配合特殊光源来实现光电转换过程，这种光电检测方法很容易发现前纺棉花中所存在的异性纤维。再一方面，为了确保检测结果的准确性，还会在前期对棉花进行蓬松处理，保证棉块尺寸适中。因此，还要利用抓棉机配合输棉管设备进行前纺棉花检测，保证其符合光电检测技术标准。

再一方面，还要利用到CCD传感器，主要基于它快速成像的设备特点，一旦在棉快中发现异性纤维后立即第一时间输出信号，再通过计算机来处理这一输出信号，配合指令和快速阀门来消除所发现的异性纤维。目前国外许多纺织企业都会采用棉结杂质检测装置来对棉花中可能存在的异性纤维进行检测，并实现智能自动化清除过程，以提高纺织产品检测工作效率，且检测过程中无需任何人工操作参与，也在一定程度上节约了人工成本。细致来说，利用CCD传感器中的自动检测功能与清除工序应用来将前纺棉花与纱线络筒连接，可以实现对前纺棉花中异性纤维的快速准确清除，再配合CCD传感器的高速线阵功能，就可以以敏锐的高精度发现前纺棉花纱线中所包含的异性纤维，此时再启动清纱器就能够快速消除异性纤维，保证纱线能力[2]。

（二）纺织织布车间的成品检测技术应用分析

成品检测属于纺织企业最为重要的检测工作环节之一，一般来说对纺织产品的外观质量进行检测，看其是否存在褶皱或者疵点。在进行该过程检测以后，就可以对纺织产品进行等级评定。目前比较常用的两种检测技术方法就包括了Monsanto褶皱恢复仪，它能够对织物样品的褶皱处恢复角进行重新测量；再一种技术就是AATCC实验法，它主要对褶皱样品与AATCC标样进行对比评级。纵观这两种检验方法在测量方面都相对要求不高，可通过手感目测方式来展开测量过程。但这两种方法的弊病就在于他们都会受到人为主观意识影响，在测量精度方面无法保证精确测量，甚至有时还会出现漏测漏检的不良状况。

基于这两种成品检测技术的基本原理之上，采用光电检测技术能够有效提高检测准确性，弥补两种检测技术在人工方面的天然缺陷。详细来说，首先对织物的外观进行检验，让布匹在验布台上匀速移动，在经过人工光源照射区域后，会发现布匹上的漫反射光会投射到CCD传感器上，此时通过计算机来计算它传感器输出信号点，在对信号点实施处理后准确获取所检测布匹上所存在的疵点大小及数量，最后确定布匹等级。如果在布匹上发现连续的同性质疵点，就要对织布车间设备进行详细的故障检测。此时还需要采用光电检测技术仪器，通过它其中的CCD-LDS激光位移探测器来检测布匹织物中不易被检测到的颜色、色泽与花纹，看这些因素对布匹质量的实际影响，对布匹织物信息数据进行全面提取，并保证数据准确可靠，进一步提升布匹织物成品测试的高精度[3]。

（三）纺织工艺过程的在线检测技术应用分析

在纺织产品生产过程中，也能实现光电检测技术的在线检测过程。比如利用USTER-4SX条干均匀度仪和新型光学传感器对纱线毛羽、纱线直径等等织物内容进行参数有效测试，绘制织物图形，模拟织物成品效果，看其是否存在质量瑕疵。以羊毛纤维直径测定为例，它在过往都会采用传统检测技术，将羊毛纤维样品放在投影显微仪器设备下方，对其进行放大投影，再实施手工测定。这种检测过程不但要花费大量时间，对人力物力强度要求也相当之高，且不太容易确保测定结果的准确有效性。如果采用光电检测技术体系中的OFDA纤维细度仪，再配合CCD摄像技术，就能够在线精确计算显微仪设备放大后的显微样品图像信息，对其进行处理后得到高精度且高质量的产品质量检测结果。

总结：综上所述，光电检测技术在纺织产品检测过程中发挥了良好且细腻的科学应用效果，它不但大幅度提升了织物质量检测结果精度，也实现了对纺织产品生产过程的有效控制。在未来，纺织企业应该多多利用该光电检测技术，围绕它构建设备仪器体系并广泛应用，不断研发并提升其自动化技术应用发展水平，增强企业在市场中的综合竞争力。

参考文献：

[1] 姚穆，来侃，孙润军等.纺织检测技术与仪器发展的回顾及前瞻[J].棉纺织技术，2003，31（2）：16-19.