器对测量系统的影响，我们用万用表测量各个信号的有效值如下表表各电压信号有效值输电线电压二次侧电压上小电容分压器二次侧电压小电容分压器变比二次侧电压上小电容分压器二次侧电压小电容分压器变比以输电线电压为横坐标，以和接小电容分压器后的电压为纵坐标，得到图。由表可以得出，我们所接的小电容分压器的变比随着输电线电压的增大，基本上保持不变。由图可以看出输电线电压与和接小电容分压器后电压呈现线性关系。因此我们可以说，小电容分压器的接入对的影响不大。输电线电压上小电容分压器二次侧电压输电线电压上小电容分压器二次侧电压图输电线电压与信号电压关系支撑材料对传感器的影响图采集卡得到的电压波形按幅值从大到小依次是信号信号感应线信号实验时感应线高，输电线高，输电线与感应线的长度均为，截面积均为，感应线末端电容为。表支撑材料对传感器特性影响电压等级木架子时感应线电压木架子时感应线电压为仿真电压倍数木架子时感应线电压相位误差度环氧管时感应线电压环氧管时时感应线电压为仿真电压倍数环氧管时感应线电压相位误差度由上表可知，当支撑材料为木架子时，感应线电压为仿真电压的倍，相位误差为滞后度当支撑材料为环氧管时，感应线电压为仿真电压的倍，相位误差为滞后度。由此可见，支撑材料对传感器的性能有影响，支撑材料为环氧管时，幅值误差和相位误差都有很大程度的减小。湿度对传感器的影响表感应线浸湿后各电压值序号电压待级折算后电压误差折算后电压误差感应线折算后电压感应线电压与理论值倍数实验时采用木架子，感应线被水浸湿，感应线高，输电线高，输电线与感应线的长度均为，截面积均为，感应线末端电容为。表感应线浸湿后各电压相位值序号母线电压电压相位度误差度电压相位度感应电压相位度误差度定的减小。感应线的末端电容对传感器的性能影响不大。第六章结论及展望结论本文从仿真计算以及实验三个方面对基于平行多导线耦合原理的非接触式传感器的特性进行了研究。在仿真计算方面，我们仿真了单相直流，单相交流以及三相交流情三种情况下，非接触式传感器的特性，比较仿真与计算的结果，我们发现仿真的结果与我们编程计算的结果完全吻合，因此我们得出仿真中建立的模型是正确的，并且此原理的非接触式传感器能够用于过电压在线监测。通过仿真我们对此种非接触式传感器的特性也有了进步的认识。在实验方面，我们搭建了此种传感器的电压监测平台，以工频稳态电压为对象进行了实验，采集到了电压信号，并计算了实际测量的感应线电压与理论值的误差。对于误差的来源我们也进行了分析，并确提出了改进的方案。通过系列的实验，我们对传感器的性能有了更好的认识，也通过改进实验方案，提高了传感器的精度。因此我们得出结论采用此种非接触式电压传感器对电网电压进行测量是可行的，并且具有定的精确度。展望本文提出了新的非接触式传感器的原理，对其建立模型并进行仿真计算。搭建了实验平台，通过实验对此种原理的传感器的可行性进行了研究，并对传感器的特性有了定程度的了解。目前亟待努力的方向包括仿真模型没有完全按照实际电网的同。另外在，相上也分别感应出峰值为，。第五章过电压在线监测实验实验装置输电线感应线空开自耦调压器升压变断路器信号信号信号图实验电路图实验电路图如上所示，实验电源我们采用的是，的交流电，经过自耦变压器调压之后经升压器升压。在工频实验中，我们高压输电线上的电压为到，为了做切空线等过电压实验，我们在电路中增加了三相真空接触器。非接触式电压传感器为于输电线路之下，用环氧棒或者木架子做支撑。高压输电线和传感器感应线的长度均为两米，采用塑料管和有机玻璃棒做支撑，以便让输电线和感应线更加直，更加平行。感应线的末端接的电容，在电容的两端接同轴电缆获取感应线上的电压信号，并使电压信号的干扰减小。此外，为了对非接触式传感器的性能有更深入的了解，我们在高压输电线路的首端接入和来分别获取信号，以便与感应线上得到的结果进行对比，了解非接触式电压传感器的特点。我们接入的变比为，的变比为，并且两者的精度都比较好，能够为感应线数据的对比提供依据。输电线和感应线均采用截面积为的带绝缘皮的铜导线。实验装置的具体布置如图所示，为了模拟地面，我们将大块长方形的铝板放置在输电线路的下面，并将其与地线相连。实验信号处理平台本装置采用拓普公司的并行数据采集卡，通道同步并行高速数据采集卡可扩展为通道，高精度，每通道最高采样率可同时达到，同时配有高达字节通道的大容量板载缓存，可实现多通道高速或超高速动态信号的实时记录。此数据采集卡使用简单方便，只需插入电脑的主板，安装其专门的软件即可。调压器绝缘支架铜线传感器铝板图实验装置摆放图在用采集卡测量之前，我们般先用万用表测量三个信号的电压有效值，并且用示波器观察其波形及相位关系。采集卡非接触式电压传感器输电线工控机信号信号信号非接触图信号流图实验方案国内外现在对于基于多导线耦合原理的非接触式传感器的特性研究不是很多，基于这点，我们的实验主要针对此种传感器的特性。通过改变绝缘支架的材料来研究绝缘支架对非接触式传感器的测量性能的影响。在试验中，我们分别对木架子和环氧管做的架子两种情况进行测量。通过实验研究当非接触式传感器的湿度改变时，非接触式传感器的性能变化。因此我们在做木架子的实验时，对感应线及木制支撑进行浸湿处理，然后进行实验，将结果与没有浸湿时进行对比，研究其特性变化。通过改变非接触式传感器感应线的高度和输电线的高度来研究高度对于非接触式传感器性能的影响。通过改变感应线的长度来研究在输电线长度不变的情况下，传感器性能的变化。通过改变感应线末端电容的大小来研究末端电容对传感器性能的影响。做切空线或者雷电过电压实验，来研究高频情况下，非接触式传感器性能的变化。实验数据处理与分析电容分压器对测量系统的影响实验中，三个信号都通过采集卡进行采集，由于采集卡的三个信道的分辨率样，而的变比为，的变比为，输电线的电压是感应线电压的多倍，因此，三个信号的电压等级相差比较大，为了在个采集卡上实现采集功能，我们在和的输出端加装个电容分压器，将其信号再次分压。为了研究小电容分压运行依据,也可供今后相关工程设计施工运营维护时借鉴。重点监测位置根据理论分析和以往的经验,般对地铁的以下主体部分进行重点监测,掌握重点位置的结构变形情况车站与区间衔接处的差异沉降城轨交通穿越河流不良地质地段的隧道区段的特殊沉降既有隧道与新建隧道衔接处的差异沉降区间联络通道附近衔接处的差异沉降城轨交通沿线有高大建筑或工程正在施工的地段对隧道的影响本线与后建设的城轨交通线路交叉点附近地段对本线隧道的影响高架桥地段的墩台沉降梁体的挠曲变形隧道高架桥与路基的过渡段的差异沉降城轨交通穿越国家既有铁路对隧道的影响。地层沉降理论的支持和分析对于城轨交通建设时和运营后主体结构的地层沉降,般采用现在通用的理论,如派克法有限元法和派克修正公式对地表沉降量进行估算。派克法是假定地层损失在隧道长度上均匀分布,地面沉降在垂直隧道方向上正态分布。对隧道上方地表沉降槽横向分布的地面沉降量提出估算公式。计算结果应根据工程的具体地质情况和土质特征,般要对估算公式进行修正,并通过监测得到验证。对重要建筑物的地基变形计算依托的理论依据对于地铁附属的重要建筑物和周围紧邻的高大建筑物的建设对地铁主体结构的影响,首先要掌握建筑物荷载在地基土层中引起的应力变化,其次必须掌握地基土层的分布情况及其应力应变关系特征,由此可预先计算出将发生的变形值。对建筑物而言,在般情况下最主要的是地基的竖向压缩变形,表现为建筑物基础的沉降。因此,地基变形计算通常即指基础沉降计算。自地铁开始施工之日起,对地铁保护区范围内的新建建筑物,就要进行监测,直至评定其已经稳定,或变形值和变形速率在正常值范围内。方面要对建筑物基坑围护结构的变形进行监测,同时对临近建筑物地段的地铁结构重点加强监测。根据工程情况和变形情况,采取适当的监测方案,必要时采取现场设置探头和传感器,用光缆传输数据,远程适时监测。调查结果根据调查已经建成运营的多条轨道交通线均有不同程度的结构变形。深圳广州南京上海天津等城市的已经运营轨道交通线的调查发现,些线路的变形较严重,尤其上海已经运营的号线均有较大变形,且直在持续,其中上海号线变形较大的地段,隧道洞体下沉达,隧道断面变形达,而且变形仍在持续发展,正在采取各种手段来保障运营的安全。天津地铁号线工程在西站过河段施工期间的最大沉降量就达到,侵限很严重,线路调整无法解决根本问题,经过研究,最终将线路尽量调整到侵限均匀,轨道采取特殊设计,减薄道床厚度,解决了该难题,避免了工程的拆除重建。目前国内些城市的轨道交通工程已陆续建成通车,有些城市对工程的结构变形进行了监测,有些城市对此还尚未引起足够的重视,尤其错过了初期数据的采集时机,对以后的变形监测数据分析处理极为不利。国家有关规范对此类重大工程也有明确规定,建筑变形测量规程地下铁道轨道交通工程测量规范等对此均有明确条文,规定地铁工程施工全过程和运营阶段中,进行变形测量是十分必要的,通过对监测数据的分析,经评定认为已经稳定的可以停止观测。结论建议地铁及器对测量系统的影响，我们用万用表测量各个信号的有效值如下表表各电压信号有效值输电线电压二次侧电压上小电容分压器二次侧电压小电容分压器变比二次侧电压上小电容分压器二次侧电压小电容分压器变比以输电线电压为横坐标，以和接小电容分压器后的电压为纵坐标，得到图。由表可以得出，我们所接的小电容分压器的变比随着输电线电压的增大，基本上保持不变。由图可以看出输电线电压与和接小电容分压器后电压呈现线性关系。因此我们可以说，小电容分压器的接入对的影响不大。输电线电压上小电容分压器二次侧电压输电线电压上小电容分压器二次侧电压图输电线电压与信号电压关系支撑材料对传感器的影响图采集卡得到的电压波形按幅值从大到小依次是信号信号感应线信号实验时感应线高，输电线高，输电线与感应线的长度均为，截面积均为，感应线末端电容为。表支撑材料对传感器特性影响电压等级木架子时感应线电压木架子时感应线电压为仿真电压倍数木架子时感应线电压相位误差度环氧管时感应线电压环氧管时时感应线电压为仿真电压倍数环氧管时感应线电压相位误差度由上表可知，当支撑材料为木架子时，感应线电压为仿真电压的倍，相位误差为滞后度当支撑材料为环氧管时，感应线电压为仿真电压的倍，相位误差为滞后度。由此可见，支撑材料对传感器的性能有影响，支撑材料为环氧管时，幅值误差和相位误差都有很大程度的减小。湿度对传感器的影响表感应线浸湿后各电压值序号电压待级折算后电压误差折算后电压误差感应线折算后电压感应线电压与理论值倍数实验时采用木架子，感应线被水浸湿，感应线高，输电线高，输电线与感应线的长度均为，截面积均为，感应线末端电容为。表感应线浸湿后各电压相位值序号母线电压电压相位度误差度电压相位度感应电压相位度误差度定的减小。感应线的末端电容对传感器的性能影响不大。第六章结论及展望结论本文从仿真计算以及实验三个方面对基于平行多导线耦合原理的非接触式传感器的特性进行了研究。在仿真计算方面，我们仿真了单相直流，单相交流以及三相交流情三种情况下，非接触式传感器的特性，比较仿真与计算的结果，我们发现仿真的结果与我们编程计算的结果完全吻合，因此我们得出仿真中建立的模型是正确的，并且此原理的非接触式传感器能够用于过电压在线监测。通过仿真我们对此种非接触式传感器的特性也有了进步的认识。在实验方面，我们搭建了此种传感器的电压监测平台，以工频稳态电压为对象进行了实验，采集到了电压信号，并计算了实际测量的感应线电压与理论值的误差。对于误差的来源我们也进行了分析，并确提出了改进的方案。通过系列的实验，我们对传感器的性能有了更好的认识，也通过改进实验方案，提高了传感器的精度。因此我们得出结论采用此种非接触式电压传感器对电网电压进行测量是可行的，并且具有定的精确度。展望本文提出了新的非接触式传感器的原理，对其建立模型并进行仿真计算。搭建了实验平台，通过实验对此种原理的传感器的可行性进行了研究，并对传感器的特性有了定程度的了解。目前亟待努力的方向包括仿真模型没有完全按照实际电网的