雷电监测原理与技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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马启明 著

图书标签:

• 雷电监测
• 雷电定位
• 雷电防护
• 电气工程
• 气象学
• 高电压技术
• 电磁兼容
• 传感器技术
• 信号处理
• 雷电灾害

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030426611

版次：01

商品编码：11643801

包装：平装

开本：32开

出版时间：2014-12-01

用纸：胶版纸

页数：320

正文语种：中文

内容简介

　　《雷电监测原理与技术》全面介绍了国际上现有的雷电监测定位的原理与对应的技术，并以我国的国家雷电监测网为实例，详细地讲述了VLF/LF三维闪电探测仪、国家雷电监测网数据处理中心及雷电监测网数据应用服务系统对应的技术，以2012年的全国雷电探测网的探测数据为样板，统计出我国雷电活动的时空特性及对应的雷电密度、雷暴日等重要防雷参数的分布图。《雷电监测原理与技术》中研发的雷电精确定位技术，也适用于导航、线电监听以及其它通讯领域测控与定位。

前言/序言

现代城市基础设施的智能维护：基于物联网与大数据分析的视角 图书简介 随着城市化进程的加速，城市基础设施的规模与复杂性日益增加，如何实现对这些关键资产的高效、主动、精准的维护，已成为现代城市管理面临的重大挑战。本书《现代城市基础设施的智能维护：基于物联网与大数据分析的视角》，深入探讨了如何运用新兴的信息技术，特别是物联网（IoT）技术和大数据分析，对桥梁、隧道、管网、轨道交通等核心基础设施进行全生命周期的智能监控与预测性维护。 本书并非聚焦于单一的物理现象监测（如电磁干扰或特定环境因素），而是着眼于系统工程的视角，构建一个完整的、多层次的智能维护框架。 第一部分：基础设施智能维护的理论基础与挑战 本部分首先为读者勾勒出现代基础设施维护的现状与痛点。传统的定期巡检模式（Time-Based Maintenance, TBM）往往效率低下、成本高昂，且无法及时发现早期隐患，导致“小问题积累成大事故”。 第一章：基础设施维护范式的转变 本章详细分析了从被动修复（Reactive Maintenance）到预防性维护（Preventive Maintenance），再至预测性维护（Predictive Maintenance, PdM）的演进路径。重点阐述了PdM的核心理念：基于状态的决策（Condition-Based Decision Making）。我们引入了可靠性、可用性与可维护性（RAMS）的概念，作为衡量基础设施健康状态的关键指标。 第二章：多源异构数据的采集与融合 智能维护的基础是对“状态”的准确认知。本章聚焦于数据采集端的技术栈。这不仅包括传统的应力传感器、位移计，更深入探讨了新型非接触式传感器技术，例如： 基于视觉的结构健康监测（SHM）： 采用高分辨率成像、无人机巡检结合计算机视觉技术，实现对表面裂缝、腐蚀的自动识别与量化。 光纤传感技术： 介绍分布式光纤传感（DOS）在温度、应变、振动等参数的连续监测中的优势，尤其适用于长距离结构如隧道或输油管线的监控。 环境耦合效应分析： 探讨温度、湿度、交通荷载等环境因素对结构响应的耦合影响，强调数据采集必须具备时空同步性。 第二部分：物联网架构与实时数据传输 可靠的数据传输网络是实现“智能”的前提。本部分将基础设施的监测系统置于一个广域的物联网框架下进行审视。 第三章：面向工业环境的物联网架构设计 本书摒弃了通用消费级IoT的模式，重点阐述了适用于严苛工业和城市环境的物联网架构： 边缘计算（Edge Computing）在监测中的应用： 讨论如何将初级数据预处理、异常值剔除、特征提取等任务部署到靠近传感器的边缘节点，以减轻云端压力并降低延迟。 低功耗广域网络（LPWAN）的选择与优化： 比较LoRaWAN、NB-IoT在不同基础设施场景（如偏远山区桥梁、地下管网）下的适用性、功耗与穿透能力。 数据安全与隐私保护： 针对关键基础设施的敏感数据，提出基于加密通信协议和身份认证机制的安全传输方案。 第四章：大规模传感器网络的部署与管理 部署数以万计的传感器节点，如何保证其长期稳定运行是一大挑战。本章详细介绍了： 传感器网络拓扑优化： 基于图论和网络流理论，设计冗余度高、自修复能力强的网络结构。 远程诊断与维护（FDR）： 如何通过软件定义网络（SDN）技术，实现对传感器节点电量、通信链路质量的远程监控与健康评估，指导维护人员进行靶向更换，避免盲目巡检。 第三部分：大数据分析与预测性维护模型 数据只有经过深度挖掘才能转化为决策依据。本书的核心价值体现在如何利用先进的分析技术，从海量监测数据中提取基础设施的“健康指纹”。 第五章：基础设施状态评估与健康指数构建 本章侧重于从原始数据到可解释性指标的转化过程： 特征工程的艺术： 讲解如何通过傅里叶变换、小波分析等方法，从时域信号中提取代表结构退化的关键特征参数（如模态频率、阻尼比的变化）。 多指标融合的健康指数（HI）模型： 介绍如何运用模糊综合评价法（FCE）或熵权法，将来自不同传感器（应力、振动、腐蚀速率）的异构数据进行标准化和赋权，构建统一、直观的健康状态评分体系。 第六章：机器学习在故障预测中的应用 这是实现预测性维护的关键技术章节，重点探讨了针对时间序列数据的建模方法： 传统时间序列模型（ARIMA/GARCH）： 作为基线模型，用于识别季节性和周期性波动。 深度学习在退化趋势预测中的突破： 重点介绍长短期记忆网络（LSTM）和门控循环单元（GRU）在捕捉结构长期依赖关系、预测剩余使用寿命（Remaining Useful Life, RUL）方面的强大能力。 迁移学习在数据稀疏场景下的应用： 针对新结构或数据量不足的设备，如何利用已建成的相似结构的历史数据进行模型预训练和知识迁移。 第七章：维护决策支持系统与可视化 再先进的模型也需要转化为可操作的指令。本章关注决策的闭环： 风险矩阵的构建： 结合故障概率（由预测模型给出）和潜在后果（基于资产重要性和业务影响评估），构建动态的风险评估矩阵。 维护资源的最优化调度： 运用遗传算法（GA）或粒子群优化（PSO），根据风险等级、预算限制和维护资源（人力、材料）的可用性，自动生成最优的维护排期和资源分配方案。 人机交互界面设计： 强调可视化仪表盘的设计原则，确保管理者能快速理解系统推荐的维护行动，实现从数据到行动的无缝衔接。 结论与展望 本书总结了智能维护的未来趋势，包括数字孪生（Digital Twin）技术如何与实时监测数据深度融合，构建基础设施的虚拟映射体，实现更高级别的“What-If”模拟和闭环优化控制。本书旨在为基础设施管理者、结构工程师、数据科学家以及相关技术开发者提供一个全面、实用的技术蓝图和实施指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我一种非常专业、严谨的感觉，深蓝色的背景搭配银灰色的字体，仿佛暗示着某种科学的深度和力量。书脊上的书名“雷电监测原理与技术”也简洁明了，直接点出了主题，让我对接下来的阅读内容充满了期待。我一直对自然界的各种现象很感兴趣，尤其是雷电，这种既神秘又充满力量的自然力量，总让我感到敬畏。我很好奇，究竟是如何通过科学的手段来捕捉和理解雷电的呢？这本书会不会深入浅出地讲解雷电的形成机理，比如电荷是如何积累，又如何在云层之间或者云层与地面之间产生放电的？我希望它能给我一个清晰的物理过程的描绘，而不是仅仅停留在现象的描述。同时，我也期待书中能介绍一些监测雷电的实际技术，比如都有哪些仪器设备，它们是如何工作的，又有什么样的优缺点。我想象着书中可能会出现各种雷达图、传感器示意图，甚至是具体的监测站点的照片，这些都能帮助我更直观地理解书中的内容。总之，这本书从外在的包装到内在的期望，都给我一种“干货满满”的感觉，我迫不及待想要翻开它，去探索雷电的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，理解一个事物，尤其是像雷电这样复杂而危险的自然现象，最有效的方式就是从它的“根本”入手。这本书的名字“雷电监测原理与技术”就让我觉得，它很有可能不是一本泛泛而谈的书，而是真正深入到了雷电的“原理”层面。我猜想，书中会详细讲解电磁学、大气物理学等相关基础理论，解释电荷分离、绝缘击穿、放电通道形成等关键步骤，甚至可能会涉及到一些高深的数学模型和物理定律。这对于我这样一个希望能够深入理解事物本质的读者来说，无疑是巨大的吸引力。我希望这本书能够清晰地阐释各种雷电现象的成因，例如直击雷、感应雷、球状闪电等等，并且说明它们各自的监测难点和特点。同时，“技术”部分也让我非常好奇，我想知道现代科技是如何被用来监测和预警雷电的。是依靠地闪探测网络，还是通过卫星遥感技术？书中会不会介绍一些具体的算法和数据处理方法，帮助我们区分不同类型的雷电，预测雷电的发生概率和强度？如果能提供一些案例分析，说明某个重大雷电事件是如何被监测和预警的，那就更好了。我渴望的是一种能够让我“知其然，更知其所以然”的知识，这本书看起来很有潜力满足我的这种需求。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本“雷电监测原理与技术”，我首先想到的就是它是否能帮助我解答一些关于雷电的实际疑问。我是一名经常在户外工作的人，虽然对雷电有敬畏之心，但有时候也觉得对它的了解不够深入，甚至会产生一些误解。我希望这本书能够提供一些关于雷电防护和安全方面的知识。比如，在雷雨天气下，哪些行为是最危险的？如何才能有效地躲避雷击？建筑物和电子设备的防雷措施又有哪些讲究？书中会不会介绍一些国际上通用的防雷标准和规范，或者是一些经过实践检验的有效防护案例？我更期待的是，它能够教会我如何去“识别”雷电的危险信号，比如云层颜色的变化、空气中气味的改变、甚至是听觉上的异常声音。如果这本书能够将科学原理与实际应用紧密结合，提供一些实用性强的监测和预警技巧，那就太有价值了。我希望它不仅仅是介绍理论，更能给我带来一些能够指导我日常行为和决策的知识，让我能够更安全地应对雷电带来的挑战。

评分☆☆☆☆☆

一本好的科技类书籍，不应该只停留在理论层面，更需要有生动的实例和前沿的技术介绍，来激发读者的兴趣和思考。这本书的题目“雷电监测原理与技术”就让我联想到，书中是否会涉及一些非常先进的监测设备和方法，例如高精度地闪探测系统、电磁波频谱分析、甚至是一些利用人工智能进行雷电预测的技术？我希望它能提供一些关于这些技术的原理和应用场景的详细介绍，比如它们是如何捕捉到微弱的电磁信号，又是如何进行实时数据分析和传播的。我很好奇，在全球范围内，有哪些国家或地区在雷电监测技术方面处于领先地位？书中会不会分享一些国际合作的项目或者研究成果？另外，我也期待书中能够探讨一些关于雷电监测的未来发展趋势，例如如何提高监测的精度和时效性，如何更有效地预警雷暴天气，以及如何利用大数据和云计算来优化雷电监测网络。如果书中能够包含一些图表、数据分析和案例研究，那将更能帮助我理解这些复杂的技术概念，让我对雷电监测的未来有一个更清晰的认知。

评分☆☆☆☆☆

我对科学的理解，往往需要一种“可视化”的辅助，尤其是对于像雷电这样看不见摸不着的电荷过程。因此，我非常希望这本书在讲解“原理”时，能够配以丰富的图示和模型。比如，在解释电荷是如何在云层中积聚时，能够有生动的漫画或者示意图展示不同区域的电荷分布；在讲解放电通道形成时，能够有动画或者模拟的演示，帮助我理解“梯级先导”和“云闪”等概念。同样，在“技术”部分，我希望能看到各种监测仪器的剖面图、工作原理图，甚至是真实的照片，让我能够对这些“雷电捕手”有一个直观的认识。我也希望书中能通过一些实际案例，来展示这些技术是如何发挥作用的。比如，某个地区是如何通过部署地闪监测网络，成功预警了一场大规模雷暴，避免了人员伤亡和财产损失。或者，某个科研团队是如何利用先进的传感器技术，揭示了某种罕见雷电现象的发生机制。如果书中能够将理论、技术与实例巧妙地结合起来，让我在阅读过程中能够不断地“看见”雷电，看见监测的手段，那这本书就绝对是一本不可多得的好书。