基于布拉格光纤光栅的静冰压力传感研究

针对现有电传感器在高寒地区测量静冰压力存在的问题,提出了一种基于布拉格光纤光栅的静冰压力传感测量系统,可实现对静冰压力的定点在线测量。通过测得冰层内部静冰压力和温度同时变化过程中的光纤光栅布拉格波长,经过温度补偿消除了静冰压力测量过程中温度的影响,利用压力与布拉格光栅中心波长的关系得到静冰压力的测量值。同时,利用混沌光源良好的互相关性,通过相关峰的位置,实现了对静冰压力的定点测量。本实验对-10℃~-5℃温度范围内,实验室条件下的模拟静冰压力进行了测量,对系统进行了温度补偿,温度补偿曲线线性拟合度为99.56%,有效地消除了交叉敏感,可满足实际工程应用中静冰压力的测量要求。     

光纤光栅传感技术在水利监测中的应用

光纤光栅传感技术是国际上近十年发展起来的新型传感技术，既用光纤感测信号又用光纤传输信号，是以光纤为载体的传感技术的最杰出代表。目前该技术已经相对成熟，并成功地应用于多个相关行业。介绍了在光纤光栅技术平台上研制出的传感器的特点、工作原理及其在水利监测中的应用，着重于光纤光栅传感技术在水位遥测及大坝安全监测上的应用。     

丁坝变形监测中光纤光栅传感技术的设计

目前黄河丁坝监测的主要方法有锥探法、直流电阻率法、声纳探测法等。为尽早发现丁坝根石塌落、及时预警,把光纤光栅传感器作为感测原件,设计了适应黄河现地安装的光纤光栅偏斜仪。在黄河丁坝上试验性应用表明:该感测技术实际监测误差在0.5 mm以内,与传统监测方式相比,具有感测精度高、传输损耗小、非牺牲式、适应复杂环境等优势,能够适应黄河坝岸监测中边界条件复杂的环境。     

光纤光栅传感技术在边坡预应力锚索监测中的应用

概括叙述了光纤光栅传感技术应用于水电水利工程边坡预应力锚索监测的目的、原理及布设等.水电水利工程边坡预应力锚索采用的光纤光栅传感器是一种新型全光纤无源器件,技术先进,与普通传感器相比,有着不可比拟的优势和特点,具有重大的应用价值,表明光纤光栅传感技术在水电工程建设领域具有广泛的应用前景.本文对完善光纤光栅传感技术提出了共同探讨的内容.     

基于分布式光纤温度传感技术的库水温度测量方法及应用

详细介绍基于分布式光纤温度传感技术的库水温度测量系统与测量方法。结合思安江水库工程,提出测温光纤布置方案与布设工艺。在周边缝与19号和15号面板共布置1 044.7m传感光纤,采用分布式光纤温度测量系统对思安江水库不同时期与不同水位的库水温度进行测量,并分析测量数据。结果表明:库水温度曲线可分为快速下降、缓慢下降和稳定不变3个阶段,在距水面60 m以下库水温度保持在11℃左右。最后,对该测量方法进行讨论,论证了该方法的可行性与可靠性。     

基于BOTDA的光纤分布式传感温度补偿

布里渊光时域分析(Brillouin Optical Time Domain Analysis, BOTDA) 利用了布里渊受激放大特性,在测量精度和空间分辨率等方面有独特的优势。在应用基于BOTDA的分布式光纤传感技术对结构应变进行监测时,存在布里渊频移对应变和温度交叉敏感的问题。为了消除温度对应变监测的影响,基于BOTDA原理提出了一种温度补偿方法。结果表明该方法可通过附着成一体的应变和温度传感光纤的换算得到消除温度影响后的应变,无需得到待测物温度场,布设安装和数据处理均较方便,温度信息同步性和环境适应性较佳,且成本低廉,与现有温度补偿方法相比具有显著优势。通过对比室内水浴试验和某排水泵站现场试验的结果,可知基于BOTDA的光纤分布式传感温度补偿方法是有效的。     

光纤光栅传感技术在洞室围岩变形监测中的应用

光纤光栅传感器利用波长调制传递信号,具有测量精度高、抗干扰强、传输距离远、可连续测量等特点,在桥梁结构健康监测、火灾报警等领域已得到广泛应用,但在洞室围岩变形(应变)监测中应用较少。通过对光纤光栅传感器和多点变位计在围岩变形(应变)监测中的应用对比,发现光纤光栅传感器易受施工爆破振动影响,且随着运行时间的增长,有效测点数逐渐减少。为此针对性地提出了有效测点判别和异常测值内插处理的新方法,经处理,光纤光栅传感器能较好地反映洞室围岩变形(应变)变化规律,且与多点变位计测值在空间分布和时间序列上一致性较好,为洞室围岩变形(应变)监测提供了新方法。     

分布式光纤传感技术在结构裂缝检测中的应用

裂缝检测对于预防土木工程重大事故具有重要意义，但具体实施却具有较高的技术难题，新近开始研究的一种监测手段-在土木工程中埋入分布式光纤传感器进行裂缝监测可以有效地解决这一难题，分布式光纤传感器技术由于自身具有能实现大范围，连续的信息采集的诸多优点，从而从以实现土木工程的裂缝检测的功能，阐述并讨论了分布式光纤传感技术的原理，特点和相关的实验模型，并展望了在实际工程中应用的前景。     

分布式光纤温度传感技术在水电工程中的应用研究

详细分析了分布式光纤温度传感技术在水电工程中的应用.首先,在介绍分布式光纤温度传感系统与测温原理基础上,分析了该技术能用于水电工程诸多方面的可行性.其次,介绍了该技术在渗漏监测方面的应用,给出了监测不同水工建筑物渗漏时的光纤布置方案与监测方案;通过监测实例介绍了如何利用该技术监测水库库水温度;依托实际工程,研究了该技术在混凝土坝施工过程中温度监控时光纤布设所遵循的原则和埋设的基本方法.最后,通过理论分析,提出了利用该技术监测河流断面流速的基本思路与测量方法.     

光纤布拉格光栅隧道应力应变监测系统

隧道二次衬砌应力、应变状态的长期监测,一直是国内外岩土工程界关注的焦点.对此.分析了光纤光栅传感器传感原理,提出了将光纤布拉格光栅传感器应用于隧道二次衬砌应力、应变监测的新方案.同时,在现场进行光纤布拉格光栅传感器与钢弦式传感器的对比实验,并进行优势分析.实验结果表明:光纤布拉格光栅传感器具有很高的测试精度,长期稳定性好,信号传输距离远,为长期监测提供了一种可靠有效的手段.     

基于波分复用技术的FBG传感器线性阵列测温系统应用研究

不同的光纤光栅可具有不同的中心波长,利用光通信技术中的波分复用技术,可以实现在一根光缆中同时传输多个不同中心波长的光信号,将这些不同波长的光纤光栅传感器级联在一根光缆上,构成传感器线性阵列拓扑结构,则可以实现准分布式的多点测量。将基于波分复用技术的光纤布拉格光栅传感器线性阵列测温系统应用于大体积混凝土施工过程中的温控测量,目前在国内尚不多见。通过在三峡工程升船机塔柱安全监测项目的温控测量,为延拓光纤布拉格光栅测温系统的应用范围积累了一些有益经验,也为光纤布拉格光栅测温系统应用于大型水利工程的混凝土温控测量获取了宝贵资料。     

闸墩水管冷却的光纤光栅温度监测及反馈分析

将光纤Bragg光栅温度传感技术应用于水闸工程的闸墩进行实时温度监测,同时对该工程进行施工期温度场和应力场反馈分析.将光纤光栅温度传感器串联熔接形成准分布式测温系统,既具有分布式光纤测温的优点,又可克服分布式光纤测温精度不高以及常规仪器点式监测等缺点.由于闸墩混凝土是薄壁结构,其温度特性和应力状态受混凝土浇筑前后几天的气温影响较大,建议结合周天气预报,将光纤光栅温度传感技术与温度场和应力场仿真分析相结合,进行实时在线监测、实时仿真和实时反馈,及时采取合理的温控措施.     

光纤Bragg光栅温度传感器在三峡大坝坝前水温监测中的应用

基于光纤 Bragg 光栅的波长变化受光纤纤芯的有效折射率和光栅周期的影响,通过测量光纤 Bragg 光栅的反射波长的变化,可以探知环境物理量的变化。在假设压力场和轴向应力场保持恒定的基础上得到的温度传感模型,结合三峡大坝坝前水温监测的要求,建议采用温度与波长的二次式关系。其标定结果能够满足要求,并且监测的结果较好。     

基于光纤Bragg光栅的网壳拉索索头应变测量分析

为了对网壳拉索索头进行应变监测,提出了利用光纤Bragg光栅传感技术对拉索索头进行应变测量,利用电阻应变片进行对比试验,并与理论值相比较;同时提出了一种弹性模量测量的新方法。实验结果表明:光纤Bragg光栅传感器比应变片具有更高的精度,重复性好,能很好地实现对拉索索头的实时、在线监测。该技术在土木工程界具有广泛的应用前景。     

基于测温数据的拱坝垂直向温度分布绘制研究

利用ADO访问数据库技术和VB编程调用API函数绘制图形方法,结合某建设中的混凝土拱坝中埋设的分布式光纤测温数据,设计并开发了大坝垂直向温度分布图形绘制模块。该模块可方便有效地绘制施工中混凝土大坝任意时刻的垂直向温度分布。     

光纤测温在三峡左岸电站机组中的应用

分析了三峡左岸电站机组电阻温度探测器测温的优缺点,介绍了光纤测温的原理和特点。通过在机组汇流环安装光纤测温装置进行试验,对光纤测温的准确性、稳定性以及系统功能进行了分析。分析结果表明,光纤测温采集准确、稳定性好、满足三峡水电厂在线监测系统要求。通过试验发现了真机安装可能存在的问题,并提出了解决办法,得出了光纤测温满足三峡左岸电站机组测温要求,可以进行真机安装的结论。     

电子电力变压器与常规电力变压器的并联技术

在分析电子电力变压器（EPT）与常规电力变压器并联原理的基础上,提出将常规电力变压器的副方电压作为EPT输出电压的参考电压,以减少EPT与常规电力变压器并联时所产生的环流。在传统比例积分（PI）控制基础上提出了一种参考电压前馈的瞬时电压电流双闭环反馈的并联控制策略,并详细分析了其控制性能。理论分析表明,与常规PI控制策略相比,所提出的控制策略的稳态精度高、动态响应快捷。以单台EPT与单台常规电力变压器构成的并联系统为例,在MATLAB时域环境下进行了仿真研究,同时在基于数字信号处理器TMS320F2812所构建的试验系统中进行了试验验证。仿真和试验结果表明,所提出的常规控制策略获得了良好的均流调制特性,具有良好的动态响应特性,可实现不同容量EPT与常规电力变压器并联运行时的负荷合理分配。     

光纤Bragg光栅传感器在大坝安全监测中的应用及前景

押概述了光纤Bragg光栅传感器(FBG)的组成、原理、类型及特点,介绍了目前光纤Bragg光栅传感器在水电工程中的研究以及国内应用实例。分析了现有应用的不足之处,指出了光纤Bragg光栅传感器在大坝安全监测中的应用及前景。     

光纤测温在大型水轮发电机上的应用

随着水电机组单机容量越来越大,发电机的安全稳定运行显得越来越重要.探讨了如何检测发电机重要部位(汇流环管和线棒)的温度,分析总结了目前两种光纤测温形式的最新进展和测温特点.工程实践表明,点式光纤测温用于大型水轮发电机温度检测是可行的和有效的手段.     

红外成像技术检测互感器缺油

分析了互感器缺油的主要原因及产生的危害。通过对红外成像技术检测互感器缺油、互感器油温异常实际案例的总结、分析,介绍利用红外成像技术检测互感器缺油的注意事项及操作要点。