牵引供电系统分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:西南交通大学出版社

作者:李群湛

出品人:

页数:282

译者:

出版时间:2007-9

价格:29.50元

装帧:

isbn号码:9787811046793

丛书系列:

图书标签:

• 牵引供电
• 电力系统
• 电气工程
• 轨道交通
• 电力牵引
• 供电系统
• 分析
• 电气技术
• 高电压
• 电力电子

好的，这是一本关于先进传感技术在工业自动化中的应用的图书简介，内容涵盖了最新的技术趋势、实际案例和未来展望，旨在为工程师和研究人员提供一个全面的参考。 --- 图书名称：先进传感技术在工业自动化中的应用 内容简介 本专著深入剖析了现代工业自动化领域中传感器技术的前沿发展与实际应用。随着工业4.0浪潮的推进，对实时、精确、可靠的感知能力的要求日益迫切，本书紧密围绕这一核心需求，系统性地介绍了各类先进传感器的工作原理、性能优化、集成方法以及在复杂工业环境中的部署策略。 第一部分：传感技术基础与前沿进展 本书首先奠定了坚实的理论基础，详细阐述了从传统电学、光学传感器到新兴微机电系统（MEMS）、纳米传感器的演进历程。重点剖析了影响传感器性能的关键因素，包括灵敏度、分辨率、漂移和环境适应性。 1.1 智能传感器的体系结构： 详细讨论了传感器、信号调理电路、微处理器和通信接口的集成设计。特别关注了边缘计算能力在传感器节点上的实现，如何通过本地数据预处理降低网络负载并提高响应速度。 1.2 新型材料与制造工艺： 探讨了柔性电子、二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物）在制造高精度、可穿戴或可嵌入式传感器中的潜力。分析了3D打印技术在定制化传感器外壳和微流控结构制造中的应用。 1.3 量子传感器的初步探索： 简要介绍了原子干涉仪、NV色心金刚石等量子传感技术在磁场、重力测量中的最新突破，展望了其在极端精度要求下的工业检测潜力。 第二部分：关键传感技术深度解析 本书花费大量篇幅，聚焦于当前工业自动化中应用最广泛且技术难度较高的几类传感器。 2.1 高精度视觉传感系统： 3D成像技术对比： 详尽对比了结构光、ToF（飞行时间）和激光扫描三角测量法的优缺点，并结合实际案例说明了它们在机器人抓取、零部件定位中的适用场景。 高动态范围（HDR）图像处理： 讨论了如何利用HDR技术克服光照不均对质量检测的挑战，包括多曝光融合算法和单次曝光HDR的硬件实现。 光谱成像与机器视觉的结合： 介绍了近红外（NIR）和高光谱成像技术在材料识别、早期缺陷检测（如食品、制药行业）中的独特优势。 2.2 工业环境下的力、扭矩与振动传感： 压电与应变片传感器的优化： 探讨了如何在高温、高湿等恶劣环境下保证应变片测量的稳定性和长期可靠性，包括先进的封装技术和补偿算法。 非接触式振动监测： 详细阐述了激光多普勒测振仪（LDV）和光纤振动传感（FVS）技术在大型旋转机械健康监测（CBM）中的应用，以及数据反卷积在故障诊断中的作用。 2.3 气体与化学传感器的智能化： 选择性增强技术： 聚焦于MOx传感器阵列的交叉敏感性问题，介绍了基于机器学习的模式识别方法，以实现对特定目标气体的高精度分离检测。 在线过程分析（PAT）： 讨论了可调谐二极管激光吸收光谱（TDLAS）技术在反应器中痕量组分实时监测的应用，及其对提高反应收率和安全性的意义。 第三部分：数据融合、网络化与边缘智能 现代自动化系统不再依赖单一传感器数据，多源异构数据的有效融合是提升系统鲁棒性和智能性的关键。 3.1 多传感器数据融合策略： 卡尔曼滤波及其扩展： 详细讲解了扩展卡尔曼滤波（EKF）和无迹卡尔曼滤波（UKF）在融合来自IMU、GPS（或室内定位系统）以及其他环境传感器数据时的具体实施步骤和参数调优。 基于学习的融合框架： 探讨了深度神经网络在特征级和决策级融合中的应用，特别是在处理非线性、不确定性数据流时的表现。 3.2 工业物联网（IIoT）与传感器网络： 低功耗广域网络（LPWAN）在远程监测中的部署： 分析了LoRaWAN、NB-IoT等技术如何为分散式工业资产提供可靠的数据回传。 时间同步与确定性网络（TSN）： 讨论了TSN技术如何确保来自不同位置、不同类型传感器的采集数据在时间轴上精确对齐，这对闭环控制至关重要。 3.3 边缘侧的实时决策与自适应： 轻量级机器学习模型： 介绍了如何将优化后的CNN或RNN模型部署到低功耗传感器节点上，实现现场故障的早期预警和自适应参数调整，无需频繁依赖云端计算。 第四部分：实际工程挑战与案例研究 本章通过一系列深入的案例，展示了先进传感技术在解决真实工业难题中的具体成效。 4.1 复杂装配过程中的高精度定位与引导： 以汽车白车身（BIW）焊接为例，分析了融合激光跟踪仪、视觉系统和接触式探针数据的综合定位方案，如何将误差控制在亚毫米级别。 4.2 极端环境下的过程监测： 探讨了在冶金行业（高温熔炉内部）和石油化工（高压管道泄漏检测）中，特种光纤传感器和耐腐蚀化学传感器的选型、安装与长期维护策略。 4.3 预测性维护（PdM）的传感器驱动： 通过一个详细的风力发电机齿轮箱监测案例，展示了如何通过高频振动数据、油液分析传感器数据与运行工况数据的联合分析，成功预测轴承的剩余使用寿命（RUL）。 总结与展望 本书最后总结了当前传感器技术面临的挑战，包括标准化、互操作性以及数据安全问题。并对未来传感器的发展方向进行了展望，强调了自校准、自修复传感器以及与数字孪生模型更紧密结合的趋势。本书是从事工业控制系统设计、设备维护、自动化研发及相关学术研究的工程师和专业人士的必备参考书。

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这本书的结构安排堪称教科书级别的典范，逻辑链条清晰得令人赞叹。作者显然对整个学科的知识体系有着宏观的把握，从最基础的电力传输原理出发，层层递进，直至深入到现代高速铁路供电系统中的谐波抑制与功率因数补偿技术。我注意到，在处理“短路电流计算”这一关键环节时，作者没有简单地给出公式，而是详细剖析了不同故障类型（单相接地、三相短路）对系统稳定性的影响机制，并且给出了不同防护装置的选型依据。这对于做设计规范的工程师来说，是无价的参考资料。更让我感到惊喜的是，书中对“分布式能量管理系统（DEMS）”的探讨，虽然篇幅不算特别大，但已经触及到了未来智能电网在轨道交通领域的应用方向，显示出作者紧跟时代步伐的前瞻性。这本书的厚度令人望而生畏，但一旦沉下心来阅读，就会发现每一页都承载着扎实的学术功底和丰富的工程经验。

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阅读完这本书，我最大的感受是，它成功地构建了一个从宏观到微观的、完整的牵引供电知识体系框架。作者没有满足于仅仅描述“是什么”，而是深入挖掘了“为什么会这样”以及“如何优化”。特别是对于不同供电制式（如直流1500V与交流25kV）的优劣势分析，书中不仅列举了各自的特点，还从经济性、可维护性和未来发展潜力等多个维度进行了深入的比较，这种多角度的审视非常全面。我特别欣赏作者在讨论“可靠性分析”时引入的故障树分析（FTA）方法，将复杂的系统故障分解到最基本的单元，便于识别薄弱环节。这本书的图表质量非常高，插图清晰且信息密度大，几乎每一个图表都是对文字描述的有力佐证。它不仅是一本技术书籍，更像是一份包含了几十年行业经验的结晶，值得反复研读、时常翻阅，以期在工程实践中能不断精进。

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这是一本需要耐心啃读的书，但回报是丰厚的。我发现作者在描述复杂的控制算法和保护逻辑时，运用了大量的数学工具，这对于非电力专业背景的读者来说，可能是一个不小的门槛。然而，一旦跨过这个理解的初级阶段，你会发现作者的严谨性是多么令人信服。比如，在讲解“过电压保护动作阈值的确定”时，书中不仅考虑了雷击过电压，还细致地分析了操作过电压的产生机理和不同断路器灭弧特性对保护配合的影响，这体现了作者对系统安全冗余性的深刻理解。这本书的行文风格偏学术化，学术气非常浓郁，少有那种煽情的描述，完全是技术层面的硬核对话。对于渴望在理论根基上打下坚实基础的读者而言，这无疑是一部不可多得的宝典，它教会你如何从物理本质上去理解电力系统的每一次脉动和响应。

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坦率地说，这本书的深度远超我预期的“入门指导”范畴，它更像是一部面向中高级工程师的深度参考手册。我个人对书中关于“电能质量”的章节尤为推崇。在如今对列车运行平稳性要求越来越高的背景下，如何有效治理由牵引电机频繁启停带来的电压波动和电流畸变，是实际工程中的一大难题。作者非常细致地梳理了不同滤波方案（如无源滤波、有源电力滤波器APF）的优缺点及其在不同电压等级下的适用性。书中给出的仿真结果对比图表，直观地展示了安装滤波设备前后系统谐波含量的变化，这种量化的分析极具说服力。阅读过程中，我不断地在脑海中将书中的理论模型与我工作现场遇到的实际挑战进行对照，发现很多以前困惑不解的问题，在书中的严密论证下迎刃而解，极大地拓宽了我的解决问题的思路。

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这本书的封面设计非常吸引人，那种深邃的蓝色调配上简洁有力的白色字体，立刻就给人一种专业、严谨的感觉。我之前对电力系统，尤其是涉及到轨道交通的供电方面了解不多，觉得那是个很深奥的领域。但拿到这本书后，我发现作者的叙述方式非常平易近人，虽然内容涉及复杂的电磁理论和系统拓扑结构，但讲解起来却像是在和一位经验丰富的工程师面对面交流。尤其是在介绍牵引变电所的配置和运行模式时，书中引用了大量实际案例和图示，这让那些原本抽象的概念变得立体起来。我特别欣赏作者对于“稳态分析”和“动态响应”的区分阐述，这对于理解系统在不同负载和故障情况下的表现至关重要。这本书不仅是理论的堆砌，更像是提供了一把通往实际工程应用的钥匙，让初学者也能窥见行业前沿的思考逻辑。读完前几章，我已经能更有信心地去阅读相关的技术规范了。

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