基于中值滤波的 OFDR 二维形状感知精度提升研究

基于光频域反射(OFDR)的二维形状传感技术存在相干噪声和光谱匹配错位,导致瑞利散射波长偏移曲线出现乱峰、 杂峰,严重影响形状重构精度。 为此,提出一种使用中值滤波的二维形状传感精度提升方法,分析了 Frenet-Serret 标架下的 OFDR 二维形状重构原理和利用中值滤波提升传感精度的基本原理,搭建了 OFDR 二维形状传感系统,通过多组静态应变实验 标定了应变-波长偏移系数,利用中值滤波方法对 3 种预设二维形状的瑞利散射波长偏移曲线进行降噪处理。 实验结果表明, 应变-波长偏移系数标定为 1. 20 με / pm;在 0. 5 m 形状传感长度上,3 种形状传感末端误差分别从 3. 08%、0. 94%、0. 82%降低至 0. 80%、0. 66%、0. 48%。 研究表明,利用中值滤波降噪可以实现 OFDR 二维形状传感系统的感知精度提升。     

全分布式光纤温度传感器研究的进展及趋势

综述了基于光时域反射和光频域反射的分布式温度光纤传感器的原理、技术以及最新的研究进展 ,并在此基础上分析了温度光纤传感器的发展趋势。     

An optimized distributed fiber Bragg grating sensing system based on optical frequency domain reflectometry

In this paper,the waveforms in time domain and frequency domain of two kinds of optical frequency domain reflectometry (OFDR) sensing systems are compared,which use common fiber Bragg grating (FBG) and...     

分布式光纤传感技术在蜗壳模型试验中的应用

分布式光纤传感器与传统应变片和光纤光栅传感器相比,具有分布式测量的显著特点,成为传感器领域的研究热点。随着技术的进步,基于瑞利散射的光频域反射技术(OFDR)得到了迅速的发展。该文介绍了OFDR的测量原理,并将分布式光纤传感器应用于蜗壳模型试验中。为检验蜗壳充水后的变形规律,检查蜗壳和混凝土的整体安全性和设计的合理性,对蜗壳试验过程中外围混凝土应变进行监测。通过分布式光纤传感器在每级水压加载下产生的应变,获得蜗壳模型外部变形以及裂缝发展的情况。实验结果表明,分布式光纤传感器能够真实地反应结构物的应变分布,及时准确地监测蜗壳模型在加压作用下混凝土变形及开裂情况,对结构的损伤进行识别。     

基于光频域反射技术的雪花形钢板桩抗拔试验研究

利用光频域反射技术,开展了雪花形钢板桩抗拔模型试验,获得了钢板桩在上拔过程中桩身不同处的应变和不同距离处的土体水平位移。试验结果表明：光频域反射技术能够准确监测雪花形钢板桩上拔过程中桩身的变形特征,揭示桩身不同处的变形规律;雪花形钢板桩在上拔过程中桩身不同位置应变大小和波动不同,在腹板与腹板交界处最小,翼缘边处最大;结果显示雪花形钢板桩在上拔过程中,桩周土体水平位移随上拔荷载的增大而增大,距模型桩200 mm处土体水平位移约为100 mm处的19.15%。     

基于OFDR技术的深层土体水平位移场监测研究

深层土体水平位移场监测是基坑安全开挖的重要指标,现有测斜法耗费大量人力,且精度较低,但仍是当前获得水平位移的主要方法。该文提出了一种基于光频域反射(OFDR)技术的分布式光纤测量法,推导了应变-挠曲变形转换关系,通过室内实验进行了验证,证实了分布式光纤测斜的可行性和准确性,且基于OFDR的测量方法在苏州某基坑工程中得到了应用,准确详细地获取了基坑在开挖过程深层土体位移信息。     

基于光频域布里渊散射的全分布式光纤应变传感器的研究

根据光纤受到拉伸应变时布里渊散射频移改变的特性，提出了基于光频域反射法的分布式光纤应变测量系统，系统采用了光纤光栅法布里-珀罗干涉仪对布里渊频移进行直接测量的新方法，并给出了实验系统及实验结果，表明了该方案的可行性。     

分布式光纤温度传感器的研究现状与发展趋势

综述了基于光时域反射技术(OTDR)和光频域反射技术(OFDR)，以光纤中光散射效应(布里渊效应、喇曼效应)作为温敏信号的分布式温度光纤传感器的特点、原理和研究现状，并在此基础上分析了分布式光纤温度传感器的发展趋势。     

分布式光纤测温技术研究现状及发展趋势

综述了分布式光纤测温技术。阐述了基于散射光的分布式测温系统的原理,简述了依据传输光的分布式测温技术,并对所涉及的技术进行了比较。介绍了各分布式光纤测温技术的研究现状,最后展望了分布式光纤测温技术的发展趋势。     

OFDR光纤传感技术在十字岩柱暗挖法物理模型试验中的应用

 现阶段岩土工程模型试验围岩变形监测多采用点式传感器,仅能获得部分测点的应变,而光纤传感作为一种迅速发展的分布式监测技术,能很好地解决这一问题。对于岩土工程室内试验,现有光纤传感技术无法满足试验对空间分辨精度的高要求。对一种新型光纤传感技术光频域反射技术(OFDR)的测量原理和优点进行介绍,并将其应用于浅埋超大断面圆形隧道十字岩柱开挖模型试验中,对整个模型不同断面进行水平向应变连续监测。根据试验结果,结合有限元分析,表明OFDR能准确记录试验过程中模型内部的应变变化,揭示围岩在十字岩柱开挖方法下的变形规律,反映十字岩柱对围岩的支撑作用,为今后隧道工程开挖提供参考。另外通过算法将应变结果转化为位移结果,并与多点位移计的监测结果进行对比分析,偏差在10%以内。结果表明,该技术可应用于岩土工程试验中的变形监测。