基于分布式光纤传感技术的封闭空间火源精确定位方法研究

为了解决封闭空间火源精确定位困难的问题,文中提出了一种基于拉曼散射的分布式光纤传感技术的火源精确定位方法,对比分析了分布式拉曼测温系统在温度测量领域的优势,简化了封闭空间火场的火源模型,在分析温度与后向拉曼散射光的关系特性的基础上,给出了传感光纤布阵方案和火源粗略、精确定位的数学模型,并通过实验验证了方法的有效性,实验结果表明本方法定位误差范围可控制在54cm^2以内.此方法解决了封闭空间火灾火源定位精度低的问题,为分布式光纤传感技术在二维、三维空间传感领域提供了一定的理论基础.     

光纤传感的后起之秀——分布式传感

随着对光纤中非线性效应研究的不断深入,光纤分布式传感器得到了广泛的研究和应用.本文介绍了光纤传感的应用领域,综述了基于布里渊散射、拉曼散射及瑞利散射3种散射光实现不同类型光纤分布式传感的原理,最后从光纤分布式传感优势方面对其未来发展方向进行了展望.     

分布式拉曼光纤测温系统研究进展

分布式拉曼光纤测温系统是一种快速、可靠、稳定的实时在线测量系统,它已经成为工业过程中一种重要的新检测技术.详细介绍了分布式光纤拉曼温度传感原理与系统结构,总结了国内外研究历史,重点介绍了主要应用领域和实际应用案例.     

分布式光纤测温系统在特高拱坝真实温度场监测中的应用

以溪洛渡特高拱坝为例,阐述现场布设分布式光纤系统,进而确定特高拱坝真实温度场的方法与流程.分析特高拱坝混凝土真实温度场研究的必要性与可行性,建议现场布设分布式光纤进行试验研究的有效途径.基于所提方法,在溪洛渡特高拱坝的施工现场布设分布式光纤,构建分布式光纤测温系统,并进行真实温度场的相关测试.实测成果表明分布式光纤测温系统能快捷、准确地监测大坝混凝土结构内部温度场的变化,为有效地评价大坝安全提供了可靠的科学依据.研究结果表明:采用在施工现场布设分布式光纤,并进行基于实时温度场的试验,可更为准确地确定特高拱坝的真实温度状况.     

基于分布式光纤传感的地下管线监测研究综述

概述地下管线在国民经济和国防建设中的重要作用以及管道失效可能带来的严重后果. 指出分布式光纤传感（DFOS）技术能够对地下管线进行实时监测,为其结构健康和安全运营提供保障. 介绍基于分布式光纤传感技术的地下管线监测原理,阐述该技术在管线泄漏监测、第三方入侵监测、变形监测、腐蚀监测、地质与自然灾害监测和海底管道监测等方面的研究进展.分析当前研究中存在的问题、当下的研究热点以及今后的研究趋势.     

分布式光纤传感器裂缝传感模型试验

基于光时域反射技术及瑞利散射，构建全自动控制的高精度力-光耦合试验系统，进行了分布式光纤传感器裂缝传感模型试验，研究了混凝土模型力-光本构关系，试验中组合传感光纤初始感知缝宽达0．1mm，光纤传感动态范围达5.3mm，定位精度达到0.2m，并根据试验数据拟合出半经验公式。     

应用于油田开发的光纤传感技术

光纤光栅传感器已在国外的油田开发中得到应用,分布式光纤传感技术尚未成熟,应用于油田开发尚需时日。本文介绍了光纤光栅传感器和各种分布式光纤传感器的原理,重点介绍了基于布里渊光时域反射的分布式光纤传感器。通过和光纤光栅传感器作对比,分析了基于布里渊光时域反射的分布式光纤传感器应用于油井参数监测的优势。     

混凝土内部应变分布式光纤实时检测方法及试验研究

布里渊散射光时域分析技术（BOTDA）是1种新型光电监测技术,可对沿光纤轴向的应变、温度进行分布式监测,并具有长距离、分布式、高精度和耐久性等特点,适用于结构的健康监测。系统介绍了基于BOTDA的混凝土内部分布式应变的检测方法,并通过试验研究标定了由气吹再灌浆技术铺设的埋入式传感光纤的工作性能,解决了工程应用中无法将长距离分布式传感光纤埋入混凝土内部的技术难题。试验结果表明,以气吹再灌浆技术铺设的埋入式光纤传感器能有效检测混凝土内部分布式应变,可应用于结构物的全面、长期、稳定、实时的健康监测。     

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.     

连续分布式光纤传感技术填补我国物联网空白

由南京大学工程管理学院研究人员发明的“基于布里渊效应的连续分布式光纤传感技术”通过了教育部组织的专家鉴定。     

一种新的多视点分布式视频编码算法

提出一种新的分布式视频编码(DVC)算法,在编码端对原始视频帧进行块分类后,对其稀疏块进行编码;在解码端应用复杂的重构算法并结合DVC边信息融合算法。提出的算法具有复杂度低、码率较低、码率控制灵活等优点,同时编解码端互相独立、无须反馈通道。仿真实验表明,提出的算法具有降低编码复杂度和保持压缩效率的优点。     

Development of ecohydrological assessment tool and its application

The development of Hydro-Informatic Modelling System (HIMS) provides an integrated platform for hydrological simulation. To extend the application of HIMS, an ecohydrological modeling system named ecohydrological assessment tool (EcoHAT) has been developed. Integrating parameter-management tools, RS (remote sensing) inversion tools, module-design tools and GIS analysis tools, the EcoHAT provides an integrated tool to simulate ecohydrological processes on regional scale, which develops a new method on sustainable use of water. EcoHAT has been applied to several case studies, such as, the Yellow River Basin, the acid deposition area in Guizhou province and the riparian catchment of Guanting reservoir in Beijing. Results prove that EcoHAT can efficiently simulate and analysis the ecohydrological processes on regional scale and provide technical support to integrated water resources management on basin scale. Supported by the National Key Technology R&D Program in the 11th Five-year Plan of China (Grant No. 2006BAB06B07), the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 40671123), the National Basic Research Program of China (“973” Project) (Grant Nos. 2005CB422207, G19990436), and the National Hi-Tech Research and Development Program of China (“863” Project) (Grant No. 2006AA12Z145)     

光纤传感技术在巫峡长江大桥中的应用

研究了光纤传感技术在钢管混凝土拱桥安全监测中的工程应用,包括系统构建及数据采集分析算法。以巫峡长江大桥的工程检测为基础,对光纤传感的检测结果进行了深入分析,该传感监测网络实现了对拱肋钢管混凝土界面脱空的产生、发展过程的长期监测,并确定了拱顶区域脱空开度为2～3mm,脱空范围为整个监测区域。检测结果得到超声波检测和钻孔检查验证,最后就光纤传感监测技术和常规检测手段的技术性能进行了对比。     

基于分布式压缩感知的宽带协作频谱感知算法

针对认知无线电中传统的宽带压缩频谱感知算法计算复杂度高、检测实时性差的缺点,提出基于分布式压缩感知信道能量观测差值的宽带协作频谱感知算法。该算法无需重构T+1时刻的信号频谱,只需重构T+1时刻与T时刻的信道能量差值,进而得到T+1时刻的信道能量;另外,为减少深衰落、阴影衰落等不利因素的影响,采用多个次用户协作频谱感知。数值分析表明,该算法所需的平均感知时耗为直接重构T+1时刻的信道能量算法的50%左右,且获得了检测概率大于0.95的检测性能。     

干涉型分布式光纤振动传感周界安防监测系统研究

针对长距离、大范围周界安防的需求,设计了复合干涉型分布式光纤振动传感周界安防系统。研究了光纤干涉方式实现振动传感的机理,为克服传统干涉结构两路传感光纤需等长且相互隔离的问题,提出采用Sagnac与Mach-Zehnder复合光路结构,通过测量干涉光强的变化还原调制光信号中的振动信号,实现对入侵行为的感知。实验结果证明,本系统的频率响应范围在100 Hz~20 kHz,可良好还原外界振动信号,在20 km的测试距离内,可灵敏感知外界扰动。     

分布式协作频谱感知的信誉模型

协作感知技术能大大提高认知无线电网络中的频谱感知效果,但也会产生一些安全隐患,如频谱感知数据伪造攻击。针对单个恶意次用户发起的连续性频谱感知数据伪造攻击和若干个恶意次用户发起的非连续性频谱感知数据伪造攻击,设计并实现了一种分布式协作频谱感知的信誉模型。仿真实验表明,该模型能有效地识别恶意次用户和抵御频谱感知数据伪造攻击。同时,该模型还具有较小的虚警率、丢失率和较好的容错能力。     

基于切比雪夫扩频序列的循环测量矩阵构造算法(研究生论坛)

在分布式多节点应用场景中, 针对需要产生大量混沌序列来构造测量矩阵造成资源和通信带宽浪费的缺点,提出了一种基于切比雪夫扩频序列的分布式循环测量矩阵构造算法。利用符号函数把由切比雪夫混沌函数产生的序列进行二值化得到扩频序列,选择一定长度的序列作为一行循环生成测量矩阵,并证明了由循环生成的序列满足贝努利分布。选取一维信号和二维图像进行仿真实验,结果表明相比于切比雪夫贝努利矩阵、贝努利矩阵、高斯矩阵和罗切斯特混沌矩阵,在相同的压缩比下,新矩阵在一维信号上的恢复效果与其他矩阵相同,在二维红外图像和自然图像中,相比于其他矩阵具有更好的恢复效果。     

面向电力OPGW光缆的故障精准快速定位方法

电力光纤复合架空地线(OPGW)兼具电力通信网的地线和通信功能,对其故障精准快速的定位是确保电力通信网及电网安全稳定运行的重要前提。为解决电力OPGW光缆实际运维工作中故障定位难的痛点问题,提出了一种基于分布式传感技术的OPGW光缆故障精准快速定位方法,利用光纤的分布式布里渊频移特性,准确地识别线路光缆接续盒,标定线路接续杆塔位置,并以接续杆塔为新坐标,实现故障的精准快速定位,有效地提高了光缆运维水平。现场实验结果表明,与传统的光时域反射仪测试结合人工巡线的定位方法相比,所提方法将故障定位时长由天级缩减至小时级,故障定位精度由千米级缩减至米级。     

Redevelopment of Daqing Oil Field distributed earthquake disaster reduction system skeleton

Through investigation on the international development trend of earthquake disaster reduction system （EDRS） researches, a well finished Daqing Oilfield EDRS is introduced. Based on the PC System, redevelopment of the EDRS skeleton is well discussed, including the technical skeleton, function composition, structures of software and hardware, redevelopment languages, database, and remote linking and calling of analysis modules. Meanwhile, it is pointed out that extending and utilizing the function of remote sensing information on the basis of the current distributed EDRS skeleton will become another study direction of EDRS.     

碳涂覆光纤用于分布式裂缝检测的实验研究

采用混凝土模型实验研究一种新型光纤-碳涂覆光纤的传感特性,测定了分布式光纤传感用于混凝土结构裂缝监测中的力-光本构关系和性能参数.表明碳涂覆光纤具有高分辨率(0.02 mm),动态范围(1～4.5 mm)明显优于普通单模光纤,从而弥补普通光纤应用于光纤裂缝传感时的某些缺陷,对在条件恶劣的情况下采用碳涂覆光纤进行工程健康监测提供了依据.