刻纹光纤传感阵列及其神经网络处理：适用于结构状态探测与…

提出了一种新颖的，采用周期性对称刻纹多模光纤组成的传感阵列网络，可用于智能材料与结构的应力，应变等的状态探测或损伤估计，探索了采用人工神经网络处理其阵列传感信号的原理与技术，并给了ＢＰ网仿真结果。     

输电线路运行状态光纤感知研究与展望

电力线路是电能输送的载体,是电网的基础,对电力线路进行状态监测有利于提高电网运行可靠性。相比于光纤传感具有远距离、分布式、无源等多个优点,在电力线路监测领域发展迅速。为加快输电线路光纤状态监测技术的发展,系统评述了多种不同的光纤输电线路状态监测技术,提出了未来的研究重点及思路。首先,介绍了光纤布喇格光栅传感、光纤分布式传感、光纤干涉传感的测量原理,对比了不同光纤传感技术的优缺点和适用条件。其次,重点阐述了光纤传感器在架空输电线路与高压电缆状态监测领域的研究进展,梳理了现有研究对输电线路静态、低频及高频状态量感知的研究脉络和测量效果。再次,结合输电线路运行状态监测需求,重点分析了现有技术尚未攻克的难点问题。最后,阐述了研究的关键点和未来的研究方向,期望对输电线路的数字化转型发展提供参考。     

高精度光纤光栅振动解调系统研究与应用

为实现工程系统中对振动信号的检测,提出了一种基于衍射光栅的光纤布拉格光栅(FBG)振动解调系统。解调系统通过色散成像原理获取传感器反射光谱,由所设计的嵌入式单元进行信号处理,并通过专用的上位机解调软件完成数据处理与分析。将系统封装为解调仪器,能实际应用于振动信号的探测。所设计的系统波长解调范围为1 525～1 570 nm,波长重复性可达±1 pm,分辨率为0.5 pm,可实现8通道复用测量,最高光谱解调速度可达10 kHz。实验结果表明,该FBG振动解调系统能够高精度测量不同频率与幅度的振动信号,最小可探测应变约为0.319με/Hz^1/2,在结构安全监测等领域具有重要的应用前景。     

椭圆芯双模光纤在电压传感器中的应用与研究

文章简要介绍了双模光纤中存在的传输模式,讨论了椭圆芯双模光纤模斑稳定性。建立在光纤中传输模场的基础上,研究了两模间干涉特性和传感特性，指出了远场两瓣光斑的动态变化规律.针对不同的扰动,重点讨论了轴向应变、径向应变和温度变化对模间相位差的影响，分析了基于逆压电效应的双模光纤电压传感器结构和原理,以及信号的获取。     

基于布里渊散射的分布式光纤传感系统的应用

介绍了分布式光纤传感的基本原理,对布里渊光强与温度和应变之间的关系进行了仿真,设计了基于自发布里渊散射的光纤传感系统,对G.652光纤进行了加热和受拉力状态下的试验,并对采集的信号进行了分析,验证了光强度与温度和拉力的关系;探讨了分布式光纤传感系统的应用前景。     

基于随机数编码的相位敏感光时域反射仪

相位敏感光时域反射仪(Ф-OTDR)的传感距离与空间分辨率相互制约,为进一步提升系统性能,提出了光脉冲随机数 编码方法,分析了基于编码的相干探测 Ф-OTDR 的线性化理论,阐述了随机数编码与解码原理并推导了随机数编码的增益数学 模型。 实验证明,在 1 kHz 脉冲重复频率,与 40 ns 脉冲宽度的条件下,与单脉冲调制的 Ф-OTDR 相比,使用 128 bit 40 ns 脉冲宽 度的随机数编码可将传感距离从 25 km 提升至 50. 26 km,且在接近尾端处还原的振动信号信噪比可达 17. 51 dB,能够较好还原 振动信号。 研究表明随机数编码方法为提升 Ф-OTDR 传感性能提供了有效的解决方案。     

光栅传感技术在输电杆塔倾斜监测中的应用

介绍了监测输电杆塔倾斜状态的几种常用方法,通过分析光纤光栅的传感原理,提出了将光纤传感技术应用于输电线路杆塔监测的设想,并设计了光纤传感系统,给出了光纤及光栅传感器的布设方式,介绍了基于TCP／IP协议组网实现远程监测的方法。     

光纤温度传感器在电力电缆监测中的应用

文章分析了电力电缆运行过程中温度升高的原因,简单介绍了基于光纤光栅、拉曼散射和布里渊散射的光纤传感技术的温度测量原理.针对电力电缆温度监测的现状,探讨了3类光纤传感器在电力电缆监测中的应用模式,在对3类传感器在电力电缆温度监测时的特点、性能进行比较的基础上,介绍了基于布里渊传感的海底电缆在线监测案例.随着智能电网的发展,光纤传感器尤其是基于布里渊散射的传感器将在电力电缆监测中发挥重要作用.     

分布式光纤温度传感虚拟仪器设计

分布式光纤温度传感采用拉曼散射原理,对多点多次测量累加消噪,获得测量区温度分布。本文基于虚拟仪器的设计将复杂的测试部件置于标准计算机内,通过操作系统、数据库和LabVIEW完成软件设计,实现了测量数据处理、存储管理和实时监控等功能。虚拟仪器技术充分利用计算机资源,加快了系统开发速度,提高了数据处理能力,便于测试系统应用和维护,适应实际分布式测量和监控环境的要求。     

光纤传感技术在电力设备监测领域的研究进展

光纤传感技术具有抗电磁干扰、体积小、多路复用等优点,用其进行电力设备智能化在线监测已成为电网发展的新趋势.本文综述了几种光纤传感技术在电力设备监测领域的研究进展,包含光纤光栅传感技术、散射型分布式光纤传感技术、荧光光纤传感技术和干涉型光纤传感技术.从温度监测、应变监测、局部放电监测、光纤电流传感器、污秽监测和氢气监测等几方面阐述了不同传感技术在不同电力设备中的应用情况及优缺点,并展望了光纤传感在线监测技术工程化、组网化应用的发展方向.     

刻纹光纤传感阵列及其神经网络处理──适用于结构状态探测与损伤估计

提出了一种新颖的、采用周期性对称刻纹多模光纤组成的传感阵列网络，可用于智能材料与结构的应力、应变等的状态探测或损伤估计。探索了采用人工神经网络处理其阵列传感信号的原理与技术，并给出了BP网仿真结果。     

我国自主研发的高压接点光纤传感在线监测系统通过新产品鉴定

2006年8月14日,保定市五星光纤传感技术有限公司研制的“WX系列高压隐性接点光纤传感在线监测系统(旋转反射式光纤传感阵列测温系统)”通过了省级新产品鉴定。该产品是集信息采集、通信、计算机及网络传输技术为一体的电力自动化综合系统,主要应用于电网、变电站的事故预警和早     

紧凑型光纤腔磁传感器研究与设计

利用光学精密检测手段,结合高灵敏紧凑型光纤腔磁敏感单元,从理论和实验两方面研究了微弱磁信号敏感的传感系统。开发了紧凑型光纤腔磁敏感单元的制备工艺,长度为3 m的单模光纤紧凑绕制在直径为3 cm的超磁致伸缩材料Terfenol-D (Tb_0.3Dy_0.7Fe_1.95)结构上。利用质量因子为1.9×10⁷提升检测灵敏度,多圈绕制有利于外部磁扰动导致的光纤腔形变放大,而外部磁扰动导致Terfenol-D径向方向的伸缩,进而引起光纤腔长和共振频率的改变。实验结果表明,在158 mT的静磁增强下,直流磁场传感灵敏度为6.9 MHz/mT,交流磁场传感灵敏度为27.74 kHz/μT,系统本征噪声为623.298 nT/Hz^1/2@100 kHz。所提出的磁传感方案,及制备的传感系统在微弱信号的测试领域具有广阔的应用前景。     

虚拟仪器技术在光纤光栅温度传感实验教学中的应用

光纤光栅温度传感实验是配合"光纤通信原理"课程教学的重要创新型实验环节。本文将虚拟仪器技术引入该实验的教学中,实现实验数据处理,有助于学生建立有关实验内容的物理图像,调动了学生参与创新型实验的积极性和主动性,提高了实验教学的效果,为完善"光纤通信原理"课程实验教学体系提供了一种新思路。     

试论社会主义核心价值观在高校心理健康教育中的作用

光纤光栅温度传感实验是配合＂光纤通信原理＂课程教学的重要创新型实验环节。本文将虚拟仪器技术引入该实验的教学中,实现实验数据处理,有助于学生建立有关实验内容的物理图像,调动了学生参与创新型实验的积极性和主动性,提高了实验教学的效果,为完善＂光纤通信原理＂课程实验教学体系提供了一种新思路。     

虚拟仪器技术在光纤光栅温度传感实验教学中的应用

光纤光栅温度传感实验是配合“光纤通信原理”课程教学的重要创新型实验环节。本文将虚拟仪器技术引入该实验的教学中,实现实验数据处理,有助于学生建立有关实验内容的物理图像,调动了学生参与创新型实验的积极性和主动性,提高了实验教学的效果,为完善“光纤通信原理”课程实验教学体系提供了一种新思路。     

基于正弦波调制的光纤电流互感器传感环误差分析

传感环由λ/4波片、传感光纤和反射镜组成,它是光纤电流互感器(fiber optical current transformer,FOCT)中最重要的传感部分,因此也是FOCT最主要的误差源之一。针对正弦波调制系统中的传感环做误差分析,引入比例因子来衡量误差对系统的影响。指出:λ/4波片的45°熔接误差和相位误差对比例因子的影响是余弦关系。对传感光纤引入的误差分析显示:传感光纤的圆双折射越大、线性双折射越小,对比例因子的影响越小。相关实验也与理论分析基本吻合。     

光纤测温系统在高压电缆测温中的应用

为探讨分布式光纤测温技术应用于高压电缆温度监测的前景,简要介绍了该技术的基本原理和特点,并举例分布式光纤测温系统在南京地区电缆隧道环境监控工程中的实际应用,可取得有效避免电缆火灾事故的效果。     

光纤传感技术在智能电网中的应用

光纤传感作为新兴的传感技术在智能电网领域取得了越来越多的应用。本文对多种适用于智能电网的光纤传感技术进行简要介绍,包括电流、温度、结构健康监测等领域,并说明了针对电力行业中不同应用背景下光纤传感技术的应用现状及市场需求,最后对国内目前光纤传感市场竞争格局进行简要说明。