分布式自行起吊小车电控系统的设计和实现

研究了基于Siemens Simatic 300PLC和ET200S远程I／O站的分布式自行起吊小车电控系统的设计和实现，系统为分布式现场总线结构，主站和子站之间使用Profibus—DP通信，易于设计实现和维护扩充。编程时采用模块化设计，各功能分别用FC实现，并且设计了完备的错误处理程序。系统在环境恶劣、高强度、高频度的生产过程中运行稳定高效，在起吊重量方面目前居全国首位。     

基于网络技术的光纤传感安全监测系统

针对大型成品油库的安全管理，提出了一种较先进的基于网络技术的光纤传感监测设计方案。具体介绍了由光纤液位计、光纤高位报警器和光纤温度传感器以及ADVANTECH工控机构成监测系统的设计与实现方法，并对油库的管理信息化提出了具体的组网方案。随着信息技术的发展，该设计方案在大型成品油库的应用将会得到迅速的发展和推广。     

现场总线网络在油库安全监测中的应用

介绍了分布式监控技术领域的一种新型技术--现场总线网络技术,指出了其相对于传统技术所具备的独特优越性.通过对现场总线技术特点的分析,介绍了一种基于现场总线技术的油库安全监测系统.最后对系统监控软件进行了介绍,并开发出相应的接口通讯程序.采用现场总线技术组建的油库安全监测系统稳定可靠,具有良好的应用前景.     

基于超弱光栅传感阵列的钻机违法入侵地铁线路识别定位方法EI北大核心CSCD

实时监测和及时报警地铁线路上方钻机的违法入侵对地铁安全管理十分重要。分布式光纤传感技术是一种满足长距离、远程实时监测需求的有效手段。为及时发现和定位地铁线路上方钻机违法入侵,超弱光栅传感阵列被用于采集钻机入侵事件引起的分布式振动响应。基于钻机设备发动机的振动信号特征,提出了可实时识别并定位钻机违法入侵的方法。现场试验结果表明,提出方法具有抵抗地面及地下交通荷载干扰的能力,可以及时、准确地识别和定位模拟的钻机违法入侵事件。     

用低反射率光栅阵列实现智能复合电力电缆温度监测

针对现有的电缆温度监测方法主要存在无法检测电缆内部温度和测温时易受到应力影响等缺点。针对此本文研究采用低反射率光栅(wFBG)阵列智能复合电力电缆温度监测技术,用于实时监测电缆内部及外部的温度分布情况。通过免应力光栅阵列,解决了复合电缆和光缆的过程中因光纤受力而影响光栅波长准确测量从而造成对温度的影响问题。系统通过检测wFBG波长漂移得到温度信息从而实现高灵敏度高空间分辨率的智能电缆的分布式温度在线监测。搭建了基于wFBG阵列的复合电力电缆实验系统,结果表明,该系统可以实现对电缆内部及外部温度的高精度、高空间分辨率分布式测量,电缆沿线空间分辨率达到10 cm,测温精度达到0.1℃。该低反射率光栅阵列智能复合电力电缆温度监测系统可以满足智能电网运行的实际需要。     

应用光纤Bragg光栅测量光纤基本参数的研究

提出了一种测量光纤基本参数的新方法.从光纤Bragg光栅(FBG)的耦合模理论推导出测量光纤热光系数及线膨胀系数的数学模型,结合自主研发的FBG解调系统建立实验系统,实验证明系统可以有效地测量光纤的热光系数与线膨胀系数,误差小于10%.     

振动对光纤陀螺线形测量系统影响分析

在使用光纤陀螺测量系统对桥梁线形进行测量的过程中,由于线形测量结果是通过积分算法得到的,所以来自汽车发动机和路面不平的振动影响会给测量结果带来巨大的误差,并且这类误差会随着测量时间和距离的增加变得越来越大,呈现出发散的特性;为了减小这些振动给测量结果带来的误差,可以使用时频分析的手段,通过时间信息和运动速度得到位置和路况信息,进而得到不同路况下的频域特点;选择路面完好的路段进行实验,点状减速带代表路面不平,使用Morlet小波对光纤陀螺采集到的信号进行时频分析,发现了不同工况下带来的振动噪声信号的频域特点,并且确定了27 Hz以上均为振动带来的噪声信号;在实际对某跨江大桥的线形测量中,使用切比雪夫滤波器去除光纤陀螺所采集到27 Hz以上的噪声信号,相比没有使用低通滤波处理的线形,测量精度提高了50%。     

光纤光栅位移传感器的开发及应用

针对全光纤结构健康监测系统中对位移监测的需求,设计了一种基于等强度悬臂梁结构的光纤光栅(FBG)位移传感器,它具有结构简单、测量精度高、温度自补偿等优点。通过对传感器进行标定试验,结果显示其线性相关系数可以达到0.999以上,传感器的测量精度为0.326%FS。该传感器在桥梁支座监测中的成功应用表明其可靠性高、对结构自身影响小,可直接测量支座位移,适合于长期工程结构监测。     

基于二维激光扫描技术的罐道检测算法

罐道在煤矿生产中发挥着重要作用,因此,必须对煤矿罐道进行安全检测,保证其形变范围在正常范围内,避免影响煤矿的安全生产。为了解决目前我国煤矿罐道检测方法中存在的精度不高,操作繁琐的问题, 研究了一种基于二维激光扫描技术的罐道检测算法,可以通过该算法计算出两根罐道之间的缝隙、错位,以及单根罐道的磨损,并将此算法写入进上位机软件中。在实验室的环境下,该算法的可重复性较好,同时在实际煤矿的实验中,该算法的识别准确率达到了62.5%,对算法进行改进后,识别率提高到了87.5%,验证了该算法具有较好的实用性与可靠性。相比于传统方法,该方法操作简单,同时具有较高的测量精度,将该方法应用于煤矿罐道检测中,将有效提高煤矿的生产安全性,具有较大的推广应用价值。     

基于弱反射光栅阵列的覆土储罐泄漏监测方法

储罐在覆土情况下,可能会因土壤压力导致罐体变形从而产生泄漏,故采取可靠的罐体泄漏在线监测技术,在确保储罐生产安全中显得尤为重要。为解决目前储罐泄漏安全监测存在的定位精度低、响应速度慢、监测范围小等问题,文章采用弱反射型布拉格光栅阵列(FBG)双波长波分/时分混合复用组网技术实现对覆土储罐表面温度全时、全域在线监测。FBG阵列测温精度为±1℃,传感器空间分辨率为1 m,经过对覆土储罐两个月的数据监测和高压充水实验,分别验证了传感器在覆土情况下的长期稳定性和可靠性。结果表明,将FBG应用到储罐监测中,将有效提高储罐的生产安全性,具有较大的推广应用价值。