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| 內容簡介： |
本书主要内容包括传感器、无线通信和电气设备智能化的发展现状以及一次电气设备智能化的发展趋势；输电线路和变电站电磁场分布规律及其干扰研究；电力强电磁干扰环境下的无线传感器抗干扰屏蔽技术、微弱信号检测技术以及无线通信抗干扰技术研究；强电磁干扰环境下的无线传感器通信网络技术研究；无线传感器网络可靠供电及低功耗设计技术研究；传感器与电网一次设备集成设计技术研究；适应智能多参量、多传感应用的异构传感信息融合技术、技术架构、统一信息模型以及协同决策机制研究。*后，详细介绍几个传感电气集成典型案例。
本书可作为高等院校、研究院所等高年级本科生、研究生或工程技术开发人员的参考书，也可供智能电网、电力物联网相关专业人士阅读。
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| 目錄：
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第1章 绪论1
1.1 传感电气集成基本概念1
1.2 国内外传感器技术现状与发展趋势2
1.2.1 传感器技术现状2
1.2.2 传感器主要工艺5
1.2.3 传感器及传感技术发展趋势6
1.2.4 无线传感器通信技术现状6
1.3 国内外一次电气设备智能化现状与发展趋势8
1.3.1 智能电网发展现状8
1.3.2 电网一次设备智能化发展现状9
1.3.3 电网一次设备智能化发展趋势12
参考文献12
第2章 输电线路、变电站的电磁场分布及干扰13
2.1 工频电磁场产生机理13
2.1.1 工频电磁场的产生13
2.1.2 影响工频电磁场分布的要素14
2.2 输电线路工频电磁场计算及测试15
2.2.1 基于模拟电荷法的输电线路电场计算模型15
2.2.2 基于模拟电流法的输电线路磁场研究21
2.3 输电线路瞬态电磁场分布研究及测试24
2.4 电晕及电磁干扰30
2.4.1 电晕放电基本频谱特性30
2.4.2 电晕放电形成机理31
2.4.3 电晕放电产生的效应33
参考文献34
第3章 无线传感器抗干扰技术35
3.1 强电磁环境下无线传感器电磁屏蔽技术35
3.1.1 强电场干扰屏蔽技术35
3.1.2 强磁场干扰屏蔽技术37
3.2 强电磁环境下无线传感器微弱信号检测技术39
3.2.1 微弱信号检测电路设计原则39
3.2.2 微弱信号检测常用算法41
3.3 强电磁环境下无线通信抗干扰技术45
3.3.1 频谱感知技术45
3.3.2 扩频通信技术49
3.3.3 适用电力无线传感网的跳频扩频通信技术52
参考文献53
第4章 无线传感器通信网络技术54
4.1 电力无线传感器网络常用通信技术54
4.1.1 无线频谱分析54
4.1.2 微功率无线通信技术57
4.1.3 低功耗广域网通信技术58
4.1.4 LTE 230MHz电力无线专网60
4.2 电力无线传感器网络组网技术61
4.2.1 网络拓扑模型61
4.2.2 网络协议栈64
4.2.3 网络故障检测66
参考文献70
第5章 传感器供电及低功耗设计71
5.1 长寿命一次电池供电71
5.2 环境取能73
5.2.1 太阳能取能73
5.2.2 风光互补取能74
5.2.3 温差电池74
5.2.4 其他环境取能74
5.3 无线输电75
5.3.1 感应式无线输电75
5.3.2 谐振式无线输电75
5.3.3 磁耦合共振无线输电75
5.3.4 微波激光无线输电76
5.4 输电线路感应取电77
5.4.1 感应取电原理77
5.4.2 CT取电与保护电路设计80
5.5 传感器低功耗设计策略82
5.5.1 节点级能源管理策略83
5.5.2 数据链路级能源管理策略84
5.5.3 网络级能源管理策略84
5.6 传感器休眠激活转换策略85
5.6.1 电力无线传感器网络心跳同步机制85
5.6.2 电力无线传感器网络休眠激活转换流程86
5.7 电力无线传感器网络能量消耗均衡技术87
5.7.1 考虑能量消耗的电力无线传感器网络的路由协议88
5.7.2 典型的汇聚点分簇算法89
5.7.3 基于角色成员关系的分簇算法设计92
参考文献97
第6章 智能传感与一次电气设备集成设计技术99
6.1 智能传感设备的三防设计99
6.1.1 防水、防潮设计99
6.1.2 防盐雾、防霉菌设计103
6.2 电气传感集成设备的热设计104
6.2.1 PCB热设计104
6.2.2 冷却风道与散热器设计105
6.3 强电磁干扰环境下传感器天线设计107
6.3.1 半波振子式平板天线108
6.3.2 微带天线111
6.3.3 缝隙天线115
6.3.4 平板天线馈电方式118
6.3.5 设备天线一体化及封装设计120
6.4 强干扰环境的电磁防护技术121
6.4.1 电磁干扰源及其特性分析121
6.4.2 电磁干扰信号传播的途径123
6.4.3 传感电气集成设备的电磁兼容和抗干扰防护设计123
6.4.4 传感电气集成设备的防对外电磁辐射设计125
6.5 无线传感器可靠性设计要求127
6.5.1 零部件可靠性筛选127
6.5.2 环境适应性设计128
6.5.3 印制电路板设计129
6.5.4 冗余设计130
6.5.5 自检与自愈130
6.5.6 优化结构设计130
参考文献131
第7章 多传感器信息融合技术132
7.1 多传感器信息智能融合技术架构132
7.1.1 信息融合定义133
7.1.2 信息融合的作用134
7.1.3 信息融合技术136
7.2 多源异构传感器节点信息模型137
7.2.1 信息模型建模需求137
7.2.2 信息模型建模方法138
7.2.3 电力传感器信息建模147
参考文献150
第8章 传感电气集成设计案例及应用151
8.1 输电线路智能绝缘子吊环151
8.1.1 智能绝缘子吊环设计152
8.1.2 智能绝缘子吊环工作拓扑156
8.1.3 智能绝缘子吊环的主要实现156
8.1.4 智能绝缘子吊环的功能与优势162
8.2 输电线路智能间隔棒163
8.2.1 智能间隔棒和传感器机电一体化设计164
8.2.2 智能间隔棒软、硬件设计165
8.2.3 受限运动研究165
8.2.4 智能间隔棒工作拓扑169
8.3 智能间隔棒产品现场挂装170
8.3.1 传感器安装于间隔棒171
8.3.2 基站及其供电系统安装171
8.3.3 监控软件172
8.3.4 现场挂装173
8.4 配电网智能10kV避雷器174
8.4.1 智能避雷器设计175
8.4.2 智能避雷器功能组成176
8.4.3 智能避雷器的应用与安装177
参考文献178
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| 內容試閱：
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传感电气集成是指通过一次设备和智能传感器在物理结构、机械性能、电气性能等方面的相互匹配，推动一次设备与传感器的一体化设计、一体化试验及一体化交付，提高一次高压电气设备的全面状态感知能力和智能化水平。本书以系统的视角全面研究无线传感器与一次设备的集成设计、制造问题，既是作者多年从事电力物联网技术研究、产品开发以及工程应用的经验积累，也是对所承担的国家高技术研究发展计划（即国家863计划）项目电网信息可视化及互动化技术研究（2012AA050800）、国家电网重大科技项目传感电气集成技术研究与应用（SGIT0000KJJS1500053）的成果总结。
全书共分8章。第1章系统介绍传感器、无线通信和电气设备智能化的发展现状以及一次电气设备智能化的发展趋势；第2章介绍输电线路及变电站电磁场分布规律及其干扰，包括空间电磁场分布、高压放电及电晕效应等，为抗干扰技术研究提供数据支撑；第3章介绍在电力强电磁干扰环境下的无线传感器抗干扰屏蔽技术、微弱信号检测技术以及无线通信抗干扰技术；第4章介绍强电磁干扰环境下的无线传感器通信网络技术；第5章介绍无线传感器网络可靠供电及低功耗设计技术，包括环境取能、无线输电、感应取电、传感器低功耗设计策略及能耗均衡技术等；第6章介绍传感器与电网一次设备集成设计技术，包括微小天线与一次设备一体化设计技术、传感器与一次设备一体化封装技术、一次设备内置传感器长寿命及可靠性设计技术、传感器电磁防护技术；第7章介绍适应智能多参量、多传感应用的异构传感信息融合技术、技术架构、统一信息模型以及协同决策机制；第8章针对实际应用介绍几个传感电气集成设计案例。
本书第1～3章、第5～7章由李祥珍编写；第4章由刘柱编写，并参与第1～3章和第5章的编写；第8章由张翼英编写，并参与第1章和第5～7章的编写。
在本书的编写过程中，得到了国网信息通信产业集团有限公司欧清海教授级高工、嘉兴学院钱苏翔教授、浙江维思无线网络技术有限公司胡淼龙高工、上海欣影电力科技股份有限公司徐伟高工、国网嘉兴供电公司周建其副总工程师的支持与帮助，在此表示感谢！本书能够出版，要特别感谢嘉兴学院的资助以及科学出版社的大力支持。
由于作者水平有限，本书难免存在缺点和错误，殷切期望广大读者批评指正。
著 者
2019年1月
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