技术领域

本发明涉及输电设备技术领域，特别是涉及一 种电网输电线路监测方法和 系统。

背景技术

高压架空输电线路容易受到气象环境（如大风 、 冰雪等）和人为因素影响 而引起故障， 从而导致输电线路设备损毁， 影响输电线路的安全运行， 严重时 还会导致大面积电力供应瘫痪， 给国民经济造成重大损失。 比如， 由微风造成 的微风振动、导线风偏是高压架空线路上普遍 存在的隐患，是造成高压架空输 电线路疲劳断股的主要原因； 强风条件造成的线路舞动一旦形成，持续时间 一 般可达数小时，对高压输电线路会造成极大的 破坏作用； 雨雪天气造成的线路 覆冰， 杆塔拉线更容易结冰， 且对称的拉线结冰往往不平衡， 会导致杆塔的倾 斜， 这也是输电线路安全保障的巨大隐患。

输电线路微风振动、 舞动、 覆冰、 风偏、 污秽、 雷击等故障现象， 大多数 受当地恶劣气象环境影响所致。我国地域广大 ，输电线路具有危险点分散性大、 距离长、难以监控维护等特点， 由气象台提供的对某个地区的定时定点监测记 录并不能完全准确地反映特定输电线路走廊的 气象条件。 另外，输电线路走廊 历史气象数据完全一片空白，给输电线路故障 判断、预防及研究带来了一定的 困难。

2005年春节前后华中地区出现极为罕见的冻雨� � 雨雪天气， 特别是湖南、 湖北两省分别遭受了 50年以来大面积、 长时间、 高强度的输电线路覆冰自然 灾害， 造成华中电网 500kV变电站发生设备故障 5次， 500kV交直流输电线 路共跳闸 18条 69次。 2008年 1月， 全国南方十几个省市遇到了罕见的冰雪 天气，输电线路受覆冰等影响出现大面积事故 停电，给人民生活和社会造成十 分严重的不良影响。 湖北、 湖南、 河南、 江西、 四川、 重庆、 浙江、 安徽、 福 建、 江苏等地电网实施损失严重， 造成 36740条 10kV及以上电力线路、 2016 座 35kV及以上变电站停运， 10kV及以上杆塔倒塌及损坏 310321基，其中 110 一 500kV8381基， 从而导致电力供应短缺， 出现大面积停电状况。 仅国家电网 公司经营范围就有 545个县（区）、 2706万用户用电受到影响， 其中 80个县 (区）供电几乎全部中断， 直接财产损失 104.5亿元。

恶劣极端天气、外力破坏等对电力安全生产、 线路及塔基的安全具有重要 影响。因此，全方位监控线路和电网的运行状 态，对于提高电力系统的安全性、 可靠性、 稳定性、 经济性十分重要。

发明内容

本发明的目的是提出一种电网输电线路监测方 法和系统，以全方位监控线 路和电网的运行状态。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于电网 输电线路的监测系统，包括： 第一综合传感器， 布设于两个杆塔之间输电线路的中间位置， 包括高度计、 第 一加速度传感器、 温湿度传感器和雨量传感器； 第二综合传感器， 布设于输电 线路电缆接头处， 包括泄露电流传感器、拉力传感器和风速风向 传感器； 第二 加速度传感器，布设于输电线路电缆接头到第 一综合传感器之间输电线路的中 间位置。

在一个实施例中， 监测系统还包括数据处理装置， 数据处理装置包括： 弧 垂状况获取模块， 用于根据高度计的测量结果、 输电线路的静态信息、 传输容 量以及温湿度传感器和雨量传感器测得的微气 象条件获取输电线路的弧垂状 况；风偏角获取模块，用于根据高度计和第一 和第二加速度传感器的测量数据， 以及温湿度传感器和雨量传感器测得的微气象 条件， 获取输电线路的风偏角； 运动轨迹获取模块，用于根据第一和第二加速 度传感器的测量数据获取输电线 路的运动位置轨迹； 振动水平及疲劳寿命获取模块， 用于根据第一和第二加速 度传感器的测量数据、风速风向传感器的测量 数据和温湿度传感器的测量数据 获取输电线路的微风振动水平和疲劳寿命； 舞动状态获取模块， 用于根据加速 度传感器的测量数据获取输电线路的最大受力 情况， 融合最大受力情况、 高度 计的测量数据和微气象条件获取输电线路的舞 动状态监测结果；覆冰情况获取 模块，用于根据泄露电流传感器和拉力传感器 的测量数据对输电线路的覆冰情 况进行监测。

在一个实施例中，风速风向传感器为全固态小 型超声波共振型风速风向传 感器。

在一个实施例中， 监测系统还包括： 视频监控装置， 布设于输电杆塔上， 将对输电线路进行监视的信息通过无线通信网 络传送给监控中心。

在一个实施例中， 监测系统还包括： 骨干节点， 接收第一综合传感器、 第 二综合传感器和第二加速度传感器的数据，并 通过通信网络传送第一综合传感 器、 第二综合传感器和第二加速度传感器监测的数 据。

在一个实施例中， 监测系统还包括： 包含于第一综合传感器、 第二综合传 感器或第二加速度传感器的通信模块， 用于将第一综合传感器、第二综合传感 器或第二加速度传感器的监测数据通过通信网 络传送给监控中心。

在一个实施例中， 第一综合传感器、 第二综合传感器和第二加速度传感器 的监测数据的传送符合多跳组网协议。

在一个实施例中， 监测系统还包括： 光纤复合架空地线 （OPGW ), 布设 于输电线路上。

在一个实施例中， 高度计为激光测距高度计。

为实现上述目的， 本发明还提供了一种用于电网输电线路的监测 方法， 包 括： 根据高度计的测量结果、 输电线路的静态信息、 传输容量， 以及温湿度传 感器和雨量传感器测得的微气象条件监测输电 线路的弧垂状况；根据高度计和 加速度传感器的测量数据， 以及温湿度传感器和雨量传感器测得的微气象 条 件，监测输电线路的风偏角； 根据加速度传感器的测量数据监测输电线路的 运 动位置轨迹； 根据加速度传感器的测量数据获取输电线路的 最大受力情况， 融 合最大受力情况、高度计的测量数据和微气象 条件获取输电线路的舞动状态监 测结果； 根据加速度传感器的测量数据、风速风向传感 器的测量数据和温湿度 传感器的测量数据监测输电线路的微风振动水 平和疲劳寿命；根据泄露电流传 感器和拉力传感器的测量数据对输电线路的覆 冰情况进行监测。

在一个实施例中， 监测方法还包括： 对输电线路进行监视， 并将监视的信 息通过通信网络传送给监控中心。

在一个实施例中， 监测方法还包括： 接收高度计、 加速度传感器、 风速风 向传感器、 温湿度传感器、 泄露电流传感器和拉力传感器监测的数据； 将高度 计、 加速度传感器、 风速风向传感器、 温湿度传感器、 泄露电流传感器和拉力 传感器监测的数据通过通信网络传送给监控中 心。

在一个实施例中，监测输电线路的风偏角， 包括：根据高度计的测量数据、 加速度传感器的测量数据、位移模型获取第一 风偏角； 根据高度计测得的当前 高度和历史高度获取第二风偏角； 根据视频或图像信息获取第三风偏角； 根据 风速风向信息、 传输线路的静态信息获取第四风偏角； 融合第一、 第二、 第三 和第四风偏角， 获取输电线路的风偏角。

基于上述技术方案， 根据本发明的一方面， 通过结合无线传感器网络技术 的优势，提出基于传感器多维感知技术的输电 线路在线监测方法和系统， 实现 输电线路弧垂、 覆冰、 风偏、 风摆、 舞动等的可靠在线监测。 根据本发明的另 一方面， 通过在整条输电线路上部署温度传感器、 加速度传感器、 温湿度传感 器、 风速风向传感器等， 并通过每个杆塔上的汇聚节点构成一个传感器 簇， 多 个簇构成线状网络并通过电力通信网构成整个 智能电网输电线路在线监测系 统， 有效预防和减少电网输电线路事故。

附图说明 图 1为根据本发明实施例的电网输电线路的监测� �法的流程图；

图 2为根据本发明另一实施例的电网输电线路的� �测方法的流程图； 图 3为根据本发明实施例的系统网络拓朴结构示� �图；

图 4为根据本发明实施例的电网输电线路的监测� �统的结构示意图； 图 5为根据本发明另一实施例的电网输电线路的� �测系统的结构示意图； 图 6为根据本发明实施例的第一综合传感器的结� �示意图；

图 7为根据本发明实施例的第二综合传感器的结� �示意图；

图 8为根据本发明实施例的数据处理装置的结构� �意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更详细的描述，其 中说明本发明的示例性实施 例。 在附图中， 相同的标号表示相同或者相似的组件或者元素 。

图 1为根据本发明实施例的电网输电线路的监测� �法 100的流程图。

在步骤 102中，根据高度计的测量结果、输电线路的静 态信息、传输容量， 以及温湿度传感器和雨量传感器测得的微气象 条件监测输电线路的弧垂状况。

在步骤 104中， 根据高度计和加速度传感器的测量数据， 以及温湿度传感 器和雨量传感器测得的微气象条件， 监测输电线路的风偏角。

在步骤 106中，根据加速度传感器的测量数据监测输电 线路的运动位置轨 迹。

在步骤 107中，根据加速度传感器的测量数据获取输电 线路的最大受力情 况， 融合最大受力情况、 高度计的测量数据和微气象条件获取输电线路 的舞动 状态监测结果。

在步骤 108中， 根据加速度传感器的测量数据、 风速风向传感器的测量数 据和温湿度传感器的测量数据监测输电线路的 微风振动水平和疲劳寿命。

在步骤 110中，根据泄露电流传感器和拉力传感器的测 量数据对输电线路 的覆冰情况进行监测。

本领域的技术人员将可以理解，用于电网输电 线路的监测方法 100的各步 骤并不分先后执行顺序， 各步骤能够综合实现预防和减少电网事故。

图 2为根据本发明另一实施例的电网输电线路的� �测方法 200的流程图。 在步骤 202中，根据高度计的测量结果、输电线路的静 态信息、传输容量， 以及温湿度传感器和雨量传感器测得的微气象 条件监测输电线路的弧垂状况。 输电线路弧垂是线路设计和运行的主要指标， 关系到线路的运行安全， 因此必 须控制在设计规定的范围内。线路运行负荷和 周围环境的变化都会造成线路弧 垂的变化， 过大的弧垂不但会造成事故隐患， 也会限制线路的输送能力。

在一个实施例中， 输电线路弧垂的测量可以以高度计测量为主， 融合由输 电线路静态信息、 传输容量、 微气象条件等估算出来的结果， 得出当前可靠的 导线弧垂状态。 弧垂的测量结果可以是覆冰、 风偏、 舞动等状态测量的重要信 息来源。 在一个实施例中， 高度记可以是激光测距高度计。

在步骤 204中， 根据高度计和加速度传感器（比如 MEMS陀螺 ) 的测量 数据， 以及温湿度传感器和雨量传感器测得的微气象 条件，监测输电线路的风 偏角。 在一个实施例中， 可以根据高度计的测量数据、 加速度传感器的测量数 据、位移模型获取第一风偏角。根据高度计测 得的当前高度和历史高度获取第 二风偏角。 根据视频或图像信息获取第三风偏角。 根据风速风向信息、 传输线 路的静态信息获取第四风偏角。 然后， 融合第一、 第二、 第三和第四风偏角， 获取输电线路的风偏角。

在步骤 206中，根据加速度传感器的测量数据监测输电 线路的运动位置轨 迹。 当导线受到侧阵风吹拂的时候， 其摆动轨迹可以筒化为钟摆运动， 通常三 相线路按同样的方式摆动。当遇到侧阵风和垂 直切变风复合类型的复杂气象情 况时， 有可能发生某二相线路的相向运动， 导致过度接近而发生短路事故。 通 过在输电线路上安装三轴加速度传感器可以实 时监测导线的横向加速度，经过 二次积分可以得到导线的运动位置轨迹，系统 综合各相传感器的同一时刻的运 动轨迹就可以对可能的导线异常接近给出告警 。

在步骤 207中， 风速风向传感器可以监测输电线路周围的风速 和风向。 在 一个实施例中，风速风向传感器可以是全固态 小型超声波共振型风速风向传感 器， 用于对输电线路周围的风速和风向进行测量。

通过输电线路上部署的加速度传感器计算出的 导线风偏以及风速风向传 感器的测量数据， 可以为输电线路的设计和风偏校验提供实测依 据，协助运行 部门查找故障点。 另外， 可以通过监测中心对输电线路所经区域的气象 资料的 观测、 记录、 收集， 积累运行资料， 完善风偏计算方法， 同时准确地记录输电 线路杆塔上的最大瞬时风速、 风压不均匀系数、 强风下的导线运动轨迹等， 为 制定合理的设计标准提供技术数据。

在步骤 208中， 根据加速度传感器的测量数据、 风速风向传感器的测量数 据和温湿度传感器的测量数据监测输电线路的 微风振动水平和疲劳寿命。 比 如， 通过三维加速度传感器监测导线的振动情况， 分析记录导线的振动频率、 振幅， 结合线路周围的风速、 风向、 气温、 湿度等微气象环境参数以及导线本 身力学性能参数， 在线分析判断线路微风振动的水平和导线的疲 劳寿命。

在导线运行中， 由于在静张力之上叠加了振动， 导线承受了由几种应力级 分量组成的复杂荷载系列，在导线运行的同一 时间内，各个分量具有不同的振 动循环次数。估算一个具有这种荷载系列的导 线疲劳使用寿命可以应用累积损 伤理论。应力框图是累积频率曲线的基础，通 过对输电线路振动信号数据进行 时域和频域分析， 可以估算出同一时间内不同应力级的循环次数 。 同时， 可以 观察各个频率分量上振动的大小，从而预防输 电线路上可能产生的共振。 经过 估算可以得出疲劳寿命。 参照预测结果及专家知识库设置的提示、 预警、 报警 值可以给出检修建议。

在步骤 209中，根据加速度传感器的测量数据获取输电 线路的最大受力情 况， 融合最大受力情况、 高度计的测量数据和微气象条件获取输电线路 的舞动 状态监测结果。 比如，在一档导线中多点安装三维加速度传感 器节点以监测导 线舞动情况， 采集三轴加速度信息，依据对监测点加速度的 计算分析及线路基 本信息、导线舞动三自由度数据模型分析舞动 线路的纵向、横向舞动半波数及 计算导线运行的轨迹相关参数， 进而根据历史经验和相关模型， 判断线路是否 发生舞动危害， 发出报警信息， 避免相间放电、 倒塔等事故的发生。

当输电线遇有风向与线路水平夹角大于 45度的大风时， 整档导线在强大 风力和导线本身机械应力的作用下将产生整体 扭转与摆动，导线整体的这种扭 转和摆动随着持续风力的作用而逐渐加大，慢 慢形成橢圓形的运动轨迹。 当扭 转加剧并导致导线以较低频率进行大幅度上下 跳动，这时导线的扭摆现象已不 十分明显， 整档导线的状态表现为定向的波浪式运动， 当风力减弱时， 导线将 从上下跳动逐步恢复为扭转和摆动并逐渐减弱 直至停止。 根据舞动的特点得 出， 在舞动剧烈运动的前期和后期， 线路的运动轨迹主要以摆动为主， 因此， 实时监测输电线路摆动的角度或者输电线上某 点摆动的振幅，能够对线路起良 好的监控和预警作用。

利用加速度传感器可以描绘导线某点的运动轨 迹，对加速度数据进行二重 积分即可得到位置数据。 此外， 由于加速度数据是不连续的， 可以进行近似积 分。 通过计算， 可以精确得出导线的最大运动距离， 通过测得的最大加速度， 可以近似推导该段导线的最大受力情况，从而 可以给出导线受损可能的指导数 据。 由于导线舞动受各种参量的影响， 在实际系统中， 导线舞动监测可以融合 如微气象、 高度计、 塔架视频等的信息， 设计合理的多源信息融合模型， 获取 可靠的舞动状态监测结果。

在步骤 210中，根据泄露电流传感器和拉力传感器的测 量数据对输电线路 的覆冰情况进行监测。 比如， 可以在输电杆塔的绝缘子上安装绝缘子泄露电 流 传感器和拉力传感器节点， 采集拉力、 重量等数据， 根据拉力、 重量与覆冰状 况之间的对应关系进行计算判定。 另外，通过对线路弧垂的实时测量也可以对 线路覆冰情况进行实时监测。

通过实时测量环境温度、 湿度、 风速、 风向、 雨量等参数， 也可以判断是 否有结冰可能。如果可能结冰可以启动拉力传 感器进行绝缘子拉力测量， 以精 确判断是否有结冰现象。 如果没有结冰可能， 就不启动耗费电力的拉力测量， 从而延长绝缘子泄露电流传感器和拉力传感器 节点的电池寿命。

在步骤 212中， 对输电线路进行监视， 并将监视的信息通过通信网络传送 给监控中心。 比如， 在重要的大跨距输电杆塔上可以安装视频监控 装置， 通过 无线通信网络将照片、视频等信息传往监控中 心。进而，在监控中心可以随时、 全天候地掌握输电线路的情况， 比如覆冰的形成和发展情况等。 另外， 将塔架 上的视频监控装置获取的当前图像信息与历史 信息进行比较、分析， 可以进一 步确认线路的弧垂以及覆冰情况。再辅以微气 象测量数据， 能够及时适当的进 行调整， 增加线路电流， 提高导线温度， 以防止导线覆冰。

在步骤 214中， 接收高度计、 加速度传感器、 风速风向传感器、 温湿度传 感器、 泄露电流传感器和拉力传感器监测的数据， 将高度计、 加速度传感器、 风速风向传感器、温湿度传感器、 泄露电流传感器和拉力传感器监测的数据通 过通信网络传送给监控中心。

由于输电线路分布范围广， 跨越距离大， 为保证传感信息的有效传输， 避 免信息丟失，在传感网中可以采用多跳组网协 议， 以多跳中继通信的方式使网 络具备更远的信息传输距离。通过电力专用通 信网络或借助公网移动通信网络 实现传感信息的远距离传输， 提供更加灵活、 高速、 便捷的信息传输服务， 确 保信息传输的高效畅通，为输电线路现场与后 台监控中心的互通互联提供可靠 优质的传输服务。依据输电线路应用场景， 可以设计系统网络拓朴为链状簇型 结构， 如图 3所示。

图 3包括传感节点 302、 骨干节点 304和通信链路 306。 传感节点 302可 以部署各类传感器比如高度计、 加速度传感器等。 在一个实施例中， 可以在输 电杆塔上布设骨干节点 304,从其通信范围内的各传感节点 302采集监测数据， 并将其通过通信网络发送给后台监控中心。 在一个实施例中， 传感节点 302 与骨干节点 304之间可以采用单向通信链路 306, 骨干节点 304能支持多个传 感节点 302, 如 256个。 在一个实施例中， 骨干节点 304之间的通信可以为双 向通信链路 306。 骨干节点 304可以构成链型拓朴多跳网络。 在另一个实施例 中， 可以在某个传感器节点 302上加装通信模块， 直接将传感器的数据通过通 信网络发送给监控中心。在一个实施例中，通 信网络可以是 TD-SCDMA、 GSM 等网络， 可以直接接入 3G移动通信网络， 在有条件的杆塔也可以接入光纤复 合架空地线（OPGW ) 光网。

本领域的技术人员将可以理解，用于电网输电 线路的监测方法 200中的步 骤 202-212并不分先后执行顺序， 各步骤能够综合实现预防和减少电网事故。

图 4为根据本发明实施例的电网输电线路的监测� �统 400的结构示意图。 电网输电线路的监测系统 400包括第一综合传感器 402、 第二综合传感器 404 和第二加速度传感器 406。

第一综合传感器 402, 布设于两个杆塔之间输电线路的中间位置， 包括高 度计、 第一加速度传感器、 温湿度传感器和雨量传感器。

第二综合传感器 404,布设于输电线路电缆接头处， 包括泄露电流传感器、 拉力传感器和风速风向传感器。

第二加速度传感器 406, 布设于输电线路电缆接头到第一综合传感器之 间 输电线路的中间位置。

图 5为根据本发明另一实施例的电网输电线路的� �测系统 500的结构示意 图。 电网输电线路的监测系统 500包括第一综合传感器 502、 第二综合传感器 504、 第二加速度传感器 506、 视频监控装置 508、 骨干节点 510。

第一综合传感器 502, 布设于两个杆塔之间输电线路的中间位置， 包括高 度计、 第一加速度传感器、 温湿度传感器和雨量传感器。 在一个实施例中， 高 度计可以为激光测距高度计。 第一综合传感器 502还可以包括能量供应模块、 信号调整模块、 A/D转换模块、 数据处理装置、 数据传输模块， 如图 6所示。

第二综合传感器 504,布设于输电线路电缆接头处， 包括泄露电流传感器、 拉力传感器和风速风向传感器。在一个实施例 中，风速风向传感器为全固态小 型超声波共振型风速风向传感器。第二综合传 感器 504还可以包括能量供应模 块、 信号调整模块、 A/D转换模块、 数据处理装置、 数据传输模块， 如图 7所 示。

如图 6和图 7所示的第一综合传感器 502和第二综合传感器 504中的数据 处理装置可以如图 8所示，包括：弧垂状况获取模块 802、风偏角获取模块 804、 运动轨迹获取模块 806、 振动水平及疲劳寿命获取模块 808、 舞动状态获取模 块 810和 /或覆冰情况获取模块 812。 其中， 弧垂状况获取模块 802, 用于根据 高度计的测量结果、 输电线路的静态信息、 传输容量， 以及温湿度传感器和雨 量传感器测得的微气象条件获取输电线路的弧 垂状况。 风偏角获取模块 804, 用于根据高度计和第一和第二加速度传感器的 测量数据，以及温湿度传感器和 雨量传感器测得的微气象条件， 获取输电线路的风偏角。 运动轨迹获取模块 806, 用于根据第一和第二加速度传感器的测量数据 获取输电线路的运动位置 轨迹。 振动水平及疲劳寿命获取模块 808, 用于根据第一和第二加速度传感器 的测量数据、风速风向传感器的测量数据和温 湿度传感器的测量数据获取输电 线路的微风振动水平和疲劳寿命。 舞动状态获取模块 810, 用于根据加速度传 感器的测量数据获取输电线路的最大受力情况 ， 融合最大受力情况、 高度计的 测量数据和微气象条件获取输电线路的舞动状 态监测结果。覆冰情况获取模块 812, 用于根据泄露电流传感器和拉力传感器的测量 数据对输电线路的覆冰情 况进行监测。在一个实施例中，数据处理装置 也可以包含于骨干节点 510或后 台监控中心。

第二加速度传感器 506, 布设于输电线路电缆接头到第一综合传感器之 间 输电线路的中间位置。每条输电线路可以部署 三个加速度传感器， 其中一个集 成到第一综合传感器 502中， 另外两个部署（如第二加速度传感器 506 )在第 一综合传感器 502的两侧，位置在输电线电缆接头到第一综合 传感器 502的中 间位置。

视频监控装置 508, 布设于输电杆塔上， 将对输电线路进行监视的信息通 过无线通信网络传送给监控中心。

骨干节点 510, 接收第一综合传感器 502、 第二综合传感器 504、 第二加 速度传感器 506以及视频监控装置 508的数据，并通过通信网络传送第一综合 传感器 502、 第二综合传感器 504、 第二加速度传感器 506以及视频监控装置 508监测的数据。

在一个实施例中， 第一综合传感器 502、 第二综合传感器 504、 第二加速 度传感器 506或视频监控装置 508可以包括通信模块，用于将第一综合传感器

502、 第二综合传感器 504、 第二加速度传感器 506或视频监控装置 508的监 测数据通过通信网络直接传送给监控中心。

在一个实施例中， 第一综合传感器 502、 第二综合传感器 504、 第二加速 度传感器 506 以及视频监控装置 508的监测数据的传送可以符合多跳组网协 议。 通信网络可以为 TD-SCDMA网络。 在一个实施例中， 输电杆塔也可以接 入光纤复合架空地线 （OPGW )。

基于上述描述， 根据本发明的一方面， 通过结合无线传感器网络技术的优 势，提出基于传感器多维感知技术的输电线路 在线监测方法和系统， 实现输电 线路弧垂、 覆冰、 风偏、 风摆、 舞动等的可靠在线监测。 通过在整条输电线路 上部署温度传感器、 加速度传感器、 温湿度传感器、 风速风向传感器等， 并通 过每个杆塔上的汇聚节点构成一个传感器簇， 多个簇构成线状网络并通过电力 通信网构成整个智能电网输电线路在线监测系 统，有效预防和减少电网输电线 路事故。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的 ，而并不是无遗漏的或者将 本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对 于本领域的普通技术人员而言是 显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本 发明的原理和实际应用， 并且使 本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设 计适于特定用途的带有各种修 改的各种实施例。