基于光纤传感技术的电缆接头局部放电监测

通过对电缆中间接头局部放电现象的监测可以及时判断其中间接头的绝缘状况,并及早发现绝缘缺陷,降低配电网电缆故障率.提出一种基于相敏光时域反射仪(phase-sensitive optical time-domain reflectometry,φ-OTDR)的分布式光纤传感系统,以相邻弱光栅间的光纤作为传感单元,通过检测相邻弱光纤光栅的干涉信号,可以得到电缆中间接头局部放电声波振动信号的频率、相位和位置等相关信息,从而判断局部放电的强弱及放电位置.实验模拟电缆中间接头局部放电情形,搭建电缆接头局部放电光纤监测系统.在10 k V电压等级下进行实时监测实验,成功检测出局部放电产生的声波信号,其频谱主要分布于9～15 kHz.将传感光纤与电缆复合,或沿电缆铺设,能够做到实时的分布式在线监测.     

线型光纤感温火灾探测监控系统的研究与设计

设计了一款基于分布式光纤的上位机监控软件,能够观察到光缆的敷设平面图温度情况,并根据温度实现实时报警.介绍了分布式光纤传感系统的基本原理、结构及硬件系统信号采集模块的优化设计,重点研究了上位机监控软件结构和功能,并用Qt编写上位机软件.系统能够准确地监控和显示待测光纤的空间温度分布状况,且界面友好,实时性强.     

Mach-Zehnder干涉仪差分检测布里渊温度和应变同时传感系统

分析了基于自发布里渊散射的温度和应变分布同时测量原理,针对已报导的外差检测和直接检测系统中存在的问题,提出了一种基于单通光纤Mach-Zehnder干涉仪(MZI)的双端差分检测布里渊温度和应变同时传感系统,通过理论分析证明了系统的可行性。该系统具有成本低,实现简单,可消除光源频率不稳定性干扰等特点,在分布式光纤温度和应变同时测量中具有广阔的应用前景。     

光纤光栅在GIS母线温度监测中的应用

为了对GIS母线运行状态提供一种有效的监测手段,提出了一种利用光纤光栅作为传感器的GIS母线温度监测方案.根据光纤光栅增敏原理,对比了几种不同增敏方案,设计了高性能的光纤光栅温度传感器,完成了GIS母线温度在线监测系统硬、软件设计.率定结果表明,光栅温度传感器灵敏度达到30pm/℃,迟滞低于10pm.温度标定实验与现场运行情况表明,该系统测温精度较高,系统运行稳定,能够准确监测GIS母线温度变化,提高了GIS安全运行水平.     

工控机多点温度检测系统的设计开发浅析

本文就工控机多点温度检测系统在实际中的应用状况,设计了一种多点温度检测系统,这种系统能够对多个位置的温度同时进行设置、检测和处理,并且根据温度的设置数据和采集数据的对比对调温设备的运行和调温功能进行控制,一方面实现了多点温度的实时测量,另一方面可以方便的组建起传感网络,使它具有抗干扰能力好、设计灵活等优点。     

船舶管道泄漏的干涉式光纤监测仪的设计与实现

针对船舶管网弯曲多、噪音强、流体波动大的复杂环境要求,设计实现了基于直线型Sagnac光纤干涉仪的船舶管道泄漏检测系统.该系统基于消除零点频率盲区、避免零点频率重复、利于零点频率出现、防止噪声频率污染4要素,通过合理选取消盲光纤的长度的方式寻找光纤传感器最优区段作为监测仪传感器.同时,通过将电路、光路及探测器均集成到机箱内,实现了监测系统的仪器化设计.系统测试表明:该仪器能够实时、精确地检测到泄漏信号,有效解决船舶复杂管网监测问题.     

长周期光纤光栅解调的FBG温度传感系统

长周期光纤光栅是特定波长范围内的线性滤波器件,该文设计了长周期光纤光栅解调的布拉格光纤光栅温度传感系统。在布拉格温度传感器中,布拉格光纤光栅的反射波中心波长随温度的改变会引起一定程度的漂移,设计布拉格光纤光栅的波长变化在长周期光纤光栅的线性吸收区域,可以使长周期光纤光栅对布拉格光纤光栅的反射波长的吸收随波长而改变,随后使用光电传感器可以得到电信号与温度信号的相对应关系,从而把温度信号转换成了电信号。对该系统的测试及仿真结果证明,该系统有很好的温度检测功能。     

分布式光纤测温技术在井下电缆温度监测中的应用

由于煤矿井下作业场所的特殊性,电缆着火引发的重大事故会严重威胁煤矿的安全生产,本文提出采用分布式光纤测温技术对井下电缆温度进行监测预警技术,给出了分布式光纤测温系统的组成、原理和光缆布设方案,对保证井下电力系统的安全运行有重要应用指导价值.     

基于计算机并口光纤光栅解调系统的研究

介绍了计算机并口的工作模式及设置,该系统采用光纤光栅解调器与计算机并口的通讯方式实现数据采集,以Vb为开发平台,实现了对解调系统控制和光纤光栅信号的解调,经过标定使系统实现了对光纤光栅波长的测量,进而实现对温度、应变等参量的测量.系统性能达到:测量宽度10 pm,检测光栅1～5个,分辨率1pm,精度±10 pm,响应时间小于2 s.此系统的成功开发使光纤光栅传感器在工程技术领域具有一定的实用价值,现已经应用在武汉江汉二桥与长江二桥等的结构检测工程中,产生了很好的经济效益.     

一种编码式光纤光栅温度传感检测系统的研制

介绍了一种新的大容量编码式光纤光栅传感测量技术，引入了一种由编码式光纤光栅作为传感探头的温度传感检测系统。该系统采用双波长编码技术．对检测点的位置和温度同时进行编码测量，系统具有精确度高、稳定性好、信息量大等特点。特别是双波长编码测量技术的采用．系统由一维编码增进到二维编码，极大地提高了系统的检测容量，克服了传统的一维编码系统由于光源有限带宽导致的信息容量限制。由于在光纤的同一位置集成多个传感探头，降低了成本，该系统具有很好的市场应用前景。     

基于计算机并口光纤光栅解调系统的研究

介绍了计算机并口的工作模式及设置。该系统采用光纤光栅解调器与计算机并口的通讯方式实现数据采集，以Vb为开发平台，实现了对解调系统控制和光纤光栅信号的解调，经过标定使系统实现了对光纤光栅波长的测量，进而实现对温度、应变等参量的测量．系统性能达到：测量宽度10pm，检测光栅1～5个，分辨率1pm，精度土10pm，响应时间小于2s．此系统的成功开发使光纤光栅传感器在工程技术领域具有一定的实用价值，现已经应用在武汉江汉二桥与长江二桥等的结构检测工程中，产生了很好的经济效益．     

光纤传感器与分布式测量

阐述了光纤光栅传感器的基本原理,分析了光纤光栅传感器在温度和应力测试中的具体应用,提出了准分布式测量方案,介绍了可调F_P滤波器对波长的解调检测方法.最后指出光纤传感器具有突出的优越性,可广泛应用.     

光纤传感器用于土木工程检测的研究——关键技术及实现途径

介绍了三类可用于土木工程检测的光纤传感器,分析了光纤传感器用于土木工程检测的几个关键技术问题,如消除温度和应变的交叉敏感,光纤保护材料的选取,光纤传感器工艺的实现等等。为有效解决上述问题,研制了一种新型光纤传感器,在工程试验的基础上,指出这种光纤传感器大规模用于土木工程检测的有效实现途径。     

基于光散射的分布式光纤温度传感器网络及其在智能电网中的应用

介绍了基于光散射的分布式光纤温度传感网络的研究现状和发展趋势,主要阐述了基于瑞利散射、喇曼散射和布里渊效应的分布式光纤传感器的工作原理。在此基础上重点介绍了其在高压电缆、电力线沿线温度测量中的应用情况,探讨了传感光电缆替代原有的电缆和光缆,使光通信、电力传输、传感三合一的趋势。     

航空电缆故障的可视化智能检测仪设计研究

航空电缆用于传输电能和信号,其性能直接影响飞机的运行安全。针对飞机上电缆故障难以定位,并且缺少合适的高精度检测设备的问题,基于时域反射技术(TDR),结合树莓派、FPGA等嵌入式系统,设计了一种航空电缆故障检测仪。检测仪通过PLL倍频时钟发射宽度小于时钟源周期的低压脉冲,基于多重ADC采样法对反射脉冲进行采样,应用智能化分析算法自动判断故障类型和故障位置,并在液晶显示屏上直观显示采样波形和检测结果。经过实验验证,该检测仪基本能够满足航空电缆的故障检测需求。     

干涉型光纤温度传感器的研究

本文对Mach-Zehnder型光纤温度传感器的原理和单模光纤的温度灵敏度作了理论分析,提出一种干涉条纹移动方向的判别方法。在检测系统中实现了对干涉条纹移动量的计数。通过实验证明系统是可行的。实验结果是令人满意的。     

基于光纤Bragg光栅的悬臂梁式力检测系统

采用毛细金属管对光纤光栅进行了封装,设计了一种悬臂梁式光纤布拉格光栅力检测装置,对光纤光栅的温度和力传感性能进行了实验研究,分析了基于悬臂梁的双光纤Bragg光栅的力灵敏度。结果表明:毛细金属管能够对光纤光栅提供较好的保护,封装后其温度和力传感性能稳定,温度灵敏度为11. 1 pm/℃,力灵敏度为0. 891pm/N,而在悬臂梁上正反面粘贴两个相同的FBG能够进行温度补偿的同时,使力灵敏度提高两倍。     

关于光纤温度传感器的研究

本文首先从理论上较系统的描述了GaAs半导体光纤温度传感器的构成原理,并据此建立了有关的设计计算方法和技术。提出用LED耦合双尾纤的方法构成光纤温度传感系统,可有效解决长时间实时温度遥测的问题。文章还介绍了利用单板机实现数据采集的硬件和软件技术。这一研究成果使这种传感器具有多路智能化温度实时监测能力,向实用化阶段前进了一步。     

光纤测温技术在稠油热采中的应用及效果评价

在稠油开发过程中,根据SAGD（蒸汽辅助重力泄油）对温度动态监测需要,开展了光纤测温技术,该技术避免了热电偶、电子温度压力计测试温度点少的缺点,可有效监测整个油层段温度剖面分布情况。工艺要求光纤在井内要有耐高温能力和连续监测使用寿命,以及配套管柱和地面工艺。因此,如何安全有效的将测温光纤下入水平井目的层段,并能够在注汽、焖井、转抽全过程中实现实时监测,是该技术的重点发展方向。本文主要对光纤性能及在现场实际应用过程中存在的问题和解决办法进行了分析和评价。     

基于LabVIEW的虚拟温度采集系统

利用LabVIEW软件设计一套虚拟温度采集系统,通过采用USB DAQ380G多功能数据采集卡、热电偶、24 V直流开关电源以及温度变送器,实现对环境温度的实时采集、显示和报警等功能.环境温度实测结果与温度系统采集结果比较表明,该虚拟温度采集系统能够实现对温度的实时采集,且采集温度绝对误差为±0.4 K;环境温度超过采集系统设置的温度上限,系统自动发生报警.