電力無線傳感與電氣集成技術（簡體書）

本書主要內容包括傳感器、無線通信和電氣設備智能化的發展現狀以及一次電氣設備智能化的發展趨勢；輸電線路和變電站電磁場分佈規律及其干擾研究；電力強電磁干擾環境下的無線傳感器抗干擾屏蔽技術、微弱信號檢測技術以及無線通信抗干擾技術研究；強電磁干擾環境下的無線傳感器通信網絡技術研究；無線傳感器網絡可靠供電及低功耗設計技術研究；傳感器與電網一次設備集成設計技術研究；適應智能多參量、多傳感應用的異構傳感信息融合技術、技術架構、統一信息模型以及協同決策機制研究。最後，詳細介紹幾個傳感電氣集成典型案例。

本書可作為高等院校、研究院所等高年級本科生、研究生或工程技術開發人員的參考書，也可供智能電網、電力物聯網相關專業人士閱讀。

第1章 緒論

1.1 傳感電氣集成基本概念

1.2 國內外傳感器技術現狀與發展趨勢

1.2.1 傳感器技術現狀

1.2.2 傳感器主要工藝

1.2.3 傳感器及傳感技術發展趨勢

1.2.4 無線傳感器通信技術現狀

l.3 國內外一次電氣設備智能化現狀與發展趨勢

1.3.1 智能電網發展現狀

1.3.2 電網一次設備智能化發展現狀

1.3.3 電網一次設備智能化發展趨勢

參考文獻

第2章 輸電線路、變電站的電磁場分佈及干擾

2.1 工頻電磁場產生機理

2.1.1 工頻電磁場的產生

2.1.2 影響工頻電磁場分佈的要素

2.2 輸電線路工頻電磁場計算及測試

2.2.1 基於模擬電荷法的輸電線路電場計算模型

2.2.2 基於模擬電流法的輸電線路磁場研究

2.3 輸電線路瞬態電磁場分佈研究及測試

2.4 電暈及電磁干擾

2.4.1 電暈放電基本頻譜特性

2.4.2 電暈放電形成機理

2.4.3 電暈放電產生的效應

參考文獻

第3章 無線傳感器抗干擾技術

3.1 強電磁環境下無線傳感器電磁屏蔽技術

3.1.1 強電場干擾屏蔽技術

3.1.2 強磁場干擾屏蔽技術

3.2 強電磁環境下無線傳感器微弱信號檢測技術

3.2.1 微弱信號檢測電路設計原則

3.2.2 微弱信號檢測常用算法

3.3 強電磁環境下無線通信抗干擾技術

3.3.1 頻譜感知技術

3.3.2 擴頻通信技術

3.3.3 適用電力無線傳感網的跳頻擴頻通信技術

參考文獻

第4章 無線傳感器通信網絡技術

4.1 電力無線傳感器網絡常用通信技術

4.1.1 無線頻譜分析

4.1.2 微功率無線通信技術

4.1.3 低功耗廣域網通信技術

4.1.4 LTE 230MHz電力無線專網

4.2 電力無線傳感器網絡組網技術

4.2.1 網絡拓撲模型

4.2.2 網絡協議棧

4.2.3 網絡故障檢測

參考文獻

第5章 傳感器供電及低功耗設計

5.1 長壽命一次電池供電

5.2 環境取能

5.2.1 太陽能取能

5.2.2 風光互補取能

5.2.3 溫差電池

5.2.4 其他環境取能

5.3 無線輸電

5.3.1 感應式無線輸電

5.3.2 諧振式無線輸電

5.3.3 磁耦合共振無線輸電

5.3.4 微波／激光無線輸電

5.4 輸電線路感應取電

5.4.1 感應取電原理

5.4.2 CT取電與保護電路設計

5.5 傳感器低功耗設計策略

5.5.1 節點級能源管理策略

5.5.2 數據鏈路級能源管理策略

5.5.3 網絡級能源管理策略

5.6 傳感器休眠／激活轉換策略

5.6.1 電力無線傳感器網絡心跳同步機制

5.6.2 電力無線傳感器網絡休眠／激活轉換流程

5.7 電力無線傳感器網絡能量消耗均衡技術

5.7.1 考慮能量消耗的電力無線傳感器網絡的路由協議

5.7.2 典型的彙聚點分簇算法

5.7.3 基於角色成員關係的分簇算法設計

參考文獻

第6章 智能傳感與一次電氣設備集成設計技術

6.1 智能傳感設備的三防設計

6.1.1 防水、防潮設計

6.1.2 防鹽霧、防黴菌設計

6.2 電氣傳感集成設備的熱設計

6.2.1 PCB熱設計

6.2.2 冷卻風道與散熱器設計

6.3 強電磁干擾環境下傳感器天線設計

6.3.1 半波振子式平板天線

6.3.2 微帶天線

6.3.3 縫隙天線

6.3.4 平板天線饋電方式

6.3.5 設備天線一體化及封裝設計

6.4 強干擾環境的電磁防護技術

6.4.1 電磁干擾源及其特性分析

6.4.2 電磁干擾信號傳播的途徑

6.4.3 傳感電氣集成設備的電磁兼容和抗干擾防護設計

6.4.4 傳感電氣集成設備的防對外電磁輻射設計

6.5 無線傳感器可靠性設計要求

6.5.1 零部件可靠性篩選

6.5.2 環境適應性設計

6.5.3 印製電路板設計

6.5.4 冗餘設計

6.5.5 白檢與自愈

6.5.6 優化結構設計

參考文獻

第7章 多傳感器信息融合技術

7.1 多傳感器信息智能融合技術架構

7.1.1 信息融合定義

7.1.2 信息融合的作用

7.1.3 信息融合技術

7.2 多源異構傳感器節點信息模型

7.2.1 信息模型建模需求

7.2.2 信息模型建模方法

7.2.3 電力傳感器信息建模

參考文獻

第8章 傳感電氣集成設計案例及應用

8.1 輸電線路智能絕緣子吊環

8.1.1 智能絕緣子吊環設計

8.1.2 智能絕緣子吊環工作拓撲

8.1.3 智能絕緣子吊環的主要實現

8.1.4 智能絕緣子吊環的功能與優勢

8.2 輸電線路智能間隔棒

8.2.1 智能間隔棒和傳感器機電一體化設計

8.2.2 智能間隔棒軟、硬件設計

8.2.3 受限運動研究

8.2.4 智能間隔棒工作拓撲

8.3 智能間隔棒產品現場掛裝

8.3.1 傳感器安裝於間隔棒

8.3.2 基站及其供電系統安裝

8.3.3 監控軟件

8.3.4 現場掛裝

8.4 配電網智能10kV避雷器

8.4.1 智能避雷器設計

8.4.2 智能避雷器功能組成

8.4.3 智能避雷器的應用與安裝

參考文獻