基于分布式光纤温度传感技术的渗流监测试验

为实现实时、长距离和分布式的渗流监测,基于分布式光纤温度传感技术定位原理,设计了室内渗流监测模型及理想的提高渗流监测空间测量精度的光纤布置方式,通过对埋置于粘土、砂土以及均匀混合土壤中的光纤进行加热模拟渗流试验,对比分析不同渗流量下光纤温降情况,说明光纤布置方式的合理性及渗流定量监测的可行性,并给出了提高温度测量精度及压实效果的有效措施。     

基于光纤传感技术的输电线路在线监测技术

光纤传感技术具有体积小、抗电磁干扰能力强、可多路复用等优势,将其用于输电线路的在线监测已经成为了电网发展的必然趋势。阐述了输电线路的故障类型,并论述了几种在输电线路在线监测中经常使用的光纤传感技术,包括分布式光纤传感技术、光纤光栅传感技术和智能化光纤传感技术,以实现合理化的封装方案、光纤类型、解调系统以及布置方案的选择。     

基于分布式光纤传感技术结合维纳滤波的架空线路舞动监测方法

电力系统中输电线路由于天气影响极易产生舞动现象,威胁电网安全运行。针对这一现象提出一种基于分布式光纤传感技术结合维纳滤波的架空线路舞动监测方法。通过分析沿导线内光纤传播的后向瑞利散射信号得到架空线缆的舞动信息,经过正交解调算法实现舞动定位与舞动波形重构,同时结合维纳滤波算法消除由于波形重构存在的相位漂移和环境噪声。仿真及实验测试结果表明,该方法能直观地呈现整条线路舞动状况,并在舞动信号频率为0.8 Hz的情况下,成功消除了0.05 Hz的低频漂移信号,将信噪比提高了9.89 dB,减少了环境噪声的影响。该方法对架空线路的舞动监测提供了一种新的思路。     

基于分布式光纤传感技术的移动式堆石坝面板塌陷探测方法

混凝土面板堆石坝面板的工作状态直接关系到大坝的安全运行,水下面板缺陷的探测是长期关注的难点问题。利用光纤分布式传感技术,研制了一种新的移动式面板塌陷检测装置,通过特殊光纤布制成的传感布,制作可移动式感知设备,感知面板塌陷处光纤在水压力作用下的应变变化,实现了水下面板塌陷的探测,并可通过光纤的异常应变信号,确定缺陷位置和大小。模型试验结果表明,该方法具有较强的水下面板塌陷探测能力,能检测面板的塌陷位置和范围并可视化。     

光纤传感技术在土木工程健康监测中的应用

针对传统结构的监测仪器存在的缺陷,光纤传感技术正逐步取代传统监测技术应用于土木工程结构健康监测,对单个物理量进行测试已取得可靠成果。但是,通过采用同一根光缆同时监测结构多种物理量来评价工程结构安全与健康,即联合监测在国内并不多见。介绍了分布式光纤传感技术的优势及测试原理,结合工程实例,研究了分布式光纤传感技术应用于土木工程结构健康监测的方式,并探讨了存在的主要问题及解决办法。研究结果表明,该技术应用于结构安全与健康监测是可行的。     

500 kV充油海底电缆导体温度分布式光纤传感监测及应用

依据海南联网系统500 kV海底电缆捆绑特殊海底光缆的实际情况,通过分布式光纤传感技术结合经有限元仿真模型优化的IEC60287热路模型的方法可以监测海底电缆内部的温度分布.在实验室中搭建岸上模拟实验平台,利用中压电缆捆绑光纤的结构进行捆绑电缆岸上模拟实验.同时,将经验证的温度监测方法应用于海南联网系统500 kV海底...     

光纤传感技术在大坝安全监测中的应用探讨

基于光纤传感器的基本原理,分别介绍了其在坝体温度及渗漏、坝体裂缝及边坡变形、面板挠度及坝体沉降安全监测中的应用技术,并预测了光纤传感技术的应用前景,研究结果可为大坝建设提供技术参考。     

混凝土坝裂缝分布式光纤监测复用能力研究

针对大坝安全监测的常规观测仪器存在的缺陷,基于理论分析与模拟试验,定性定量分析了混凝土坝不同的裂缝间距、夹角及宽度工况下光纤微弯裂缝传感器的复用性能,获得了预测复用能力的优化公式,并总结了复用修正系数表,为光纤传感在大型水电工程裂缝监测研究与应用提供了理论依据.     

分布式光纤测温系统的研制

阐述了基于拉曼背向散射和光时域反射（OTDR）技术的分布式光纤测温系统的原理。系统由测温主机、测温光纤和温度解调软件组成,具有灵敏度高、可靠性好、可准确测出光纤沿线温度及信息量大的特点。试验数据表明,系统测温精度高、定位准确,在电力和其他行业得到一定应用,具有工程有效性。     

高温传感与红外传能的蓝宝石单晶光纤

蓝宝石单晶光纤在可见光到近红外波段具有良好的光学传输特性,且熔点高达２０４５℃,所以可用于高温传感和医用近红外激光能量传输。本文在介绍蓝宝石单晶光纤能量传输特性和高温测量原理的基础上,综述了蓝宝石单晶光纤目前的应用情况。     

可扩展式高压输电线路光纤点式传感网络技术研究

针对高压输电线路运行状态监控采用有源电信号传感器存在的问题,以高压输电线路准分布式全光监测网络的设计和架构为例,基于FBG光纤传感、波分复用光纤信号传输和光纤网络拓扑技术,架构了新一代可扩展式无源输电线路全光监测网络,实现了单根光纤通道监测一条输电线路上多基杆塔的导线温度、金具温度、导线微风振动、绝缘子状态、杆塔倾斜等状态量。对比传统光学检测技术,并通过现场挂网式运行结果表明,该技术可实现多基杆塔状态监测,可满足电力系统安全稳定运行需求。     

基于分布式温度应力监测的光纤复合架空相线结构

设计了基于分布式温度应力监测的光纤复合架空相线结构,以布里渊光纤传感器在线实时监测相线结构运行状态,并详细分析了现场应用测量结果.结果 表明在光纤复合架空相线结构无负载电流时,温度相对偏低,且分布不均匀;而在添加负载电流时,全过程温度综合升高,且分布更不均匀,即使忽视突变尖峰,通电之后相线结构温度分布依旧存在较大起伏;...     

基于无线传感网络的变电站分布式

分析了变电站高压设备变压器、断路器、互感器和电容型设备的在线监测技术与功能,提出基于无线传感网络的变电站设备在线监测方案,据此完成了基于ZigBee技术的分布式在线智能监测系统的总体方案和软硬件设计。结果表明,该系统将传感器和控制器连接到ZigBee网络中的节点上,实现了传感器和控制器的无布线的散列摆放,用户无需重新布线,就能轻松实现对一次设备状态信息的多种智能控制,可方便地为智能变电站提供实时信息。     

混凝土面板裂缝光纤监测网络构型的优化

在荷载作用下,混凝土面板裂缝的产生具有很大的时空随机性,为实现对面板裂缝的实时在线监测,提出了基于OTDR的分布式裂缝光纤监测网络优化技术路线,在考虑正交检测失效和光纤埋设工艺的基础上,对比分析了几种不同光纤监测网络的优缺点,并结合某面板堆石坝有限元应力计算分析结果,提出了光纤网络呈斜交网格布置为优化的面板裂缝光纤监测网络构型。     

光纤测温技术现状研究及发展趋势

温度参数是电力系统运行状态中需要监控的重要物理量之一,光纤温度传感相较于其他温度传感技术,具有耐腐蚀、抗电磁干扰、低能耗、无源、易部署等诸多优势.文章分析了基于光纤的多种温度测量和传感技术原理、发展及其各自适用的应用场景,讨论了光纤测温技术在电力系统的工程使用情况,得出不同光纤测温技术的应用优势,并展望了光纤测温技术在...     

混凝土拱坝裂缝光纤监测网络的优化

在多成因相互作用下,混凝土拱坝裂缝的出现具有不可避免和随机的特点。为实现对混凝土拱坝裂缝进行全方位、有效的监测,提出了基于瑞利散射优化裂缝分布式光纤监测网络,在分析正交失效混凝土模型试验结果的基础上,得出采用多组交叉平行的组合传感光路监测拱坝裂缝的可行性,并用有限元软件对某拱坝进行应力分析,寻找可能出现裂缝的关键部位和重点部位,提出了优化拱坝裂缝光纤监测网络布设图。     

基于蛇形分布式新型光纤布型设计的堤防浸润线定位

针对传统直线形光纤布型无法满足水利工程中浸润线测量要求的问题,根据测温光纤测点定位特点,设计并制作了一种蛇形分布式浸润线监测的新型光纤,以提高其定位精度。通过水深测量试验进行堤防浸润线定位,计算水深与实际水深对比结果表明,光纤新布型定位具有较高精度。研究成果可为工程应用提供参考。     

基于加热弱光纤阵列分布式测量技术的大坝渗流监测新方法

新型弱光纤阵列分布式测量技术是大坝渗流监测的新技术.根据弱光纤光栅测温原理、对流传热方程组和牛顿冷却公式,推导出热光纤渗流监测理论公式.设计了基于加热弱光纤监测渗流的圆筒模型试验,通过光纤周围温度场与渗流场的耦合关系,间接获得圆筒模型的渗流状态.试验结果表明,温度边界层是影响温度场和渗流场的重要因素,渗流水温度对温度边...     

基于光纤传感的风电机组叶片应变传递特性研究

针对在进行应变感知时光纤感知到的应变和叶片基体实际应变会存在一定偏差（即应变感知传递偏差）的问题,开展基于光纤传感的风电叶片应变感知传递特性研究,以建立应变传递分析模型。首先确定光纤光栅应变传感器布置策略,然后利用理论和数值仿真相结合分析载荷、光纤（纤芯）直径、包层（传感结构参数）、粘接剂厚度、光纤相对基体位置、叶片材料属性参数等对应变变化及其传递特征的影响,分别考虑表面粘贴式和嵌入式2种布置模式。最后,基于多因素的正交试验分析,通过回归分析建立光纤感知应变（传递值）与传感结构参数、光纤相对基体位置、材料属性之间的关系表达式。研究结果表明：随着光纤传感器植入深度的增加,应变传递大小以中性层为对称面对称分布;轴向杨氏模量E1、轴向和横向构成法平面内的剪切模量G12、轴向和纵向构成法平面内的剪切模量G31对2种布置形式的应变传递都有明显影响。