基于分布式光纤传感的丁坝形变监测研究

介绍了丁坝的结构特点,针对丁坝在汛期容易产生坝基坍塌和崩岸等险情,采用分布式光纤传感技术,构建了基于瑞士Omnisens公司生产的DiTeSt光纤传感分析仪的丁坝形变监测系统;搭建了丁坝试验模型,并对丁坝试验模型进行了加载试验,对试验结果进行了分析,试验结果有利于指导进一步的工程实践研究。     

基于分布式光纤传感的边坡形变监测研究

边坡的坡体变形监测较为困难,针对边坡容易产生滑坡和坍塌等险情,采用分布式光纤传感技术,构建了基于瑞士Omnisens公司生产的DiTeSt光纤传感分析仪的边坡形变监测系统。搭建了边坡试验模型,并对边坡试验模型进行了加载试验,对试验结果进行了分析。试验结果表明,该边坡形变监测系统能准确地反映边坡的变形情况,具有显著的优越性,可用于边坡稳定性的监测和预报。同时,试验结果有利于指导进一步的工程实践研究。     

分布式光纤温度监测与报警系统的研究

分布式光纤温度传感器系统实质上是分布光纤喇曼光子传感系统（DOFTSS），它是近年来发展起来的一种用于实时测量空间温度场的光纤传感系统，具有自标定，自校准和自检测功能。对光纤测温系统的基本结构和基本原理进行了说明，介绍了分布光纤喇曼光子传感系统基准值，定标和直线拟合算法的实现，通过RS332和光纤测温系统串行通讯实现了系统状态的设置和显示，并组成了火灾预测和报警系统，对硬件结构的实现和软件流程进行了说明。     

基于光纤布拉格光栅的准分布式高温监测系统

光纤布拉格光栅(FBG)具有复用能力强、灵敏度高、体积小、耐腐蚀等优点,广泛应用于多种工程监测中.使用193 nm准分子激光器在标准通信单模光纤(康宁,SMF-28)上制备了高反射率FBG阵列,并对其进行了约两个月的长期退火实验研究;设计了一种光纤高温传感系统,可在400 ℃以下对环境的温度进行准分布式测量,测温误差小...     

火灾报警中的光纤分布式温度监测系统

随着光纤技术的发展,光纤分布式温度监测系统以其分布式、在线检测等优点,已逐渐取代传统的感温探测,被广泛地应用在工业、化工、电力、交通等领域的火灾监测报警中.本文探讨了火灾报警中的光纤分布式温度监测系统的原理、分类及特点.     

空间桁架横梁分布式光纤变形监测与误差修正

空间桁架结构是一种具有低频、密模、非线性等复杂动力学特征的大型挠性空间结构,针对此类结构服役状态的智能辨识对于目前开展高轨深空探测研究具有重要意义。为此,该文提出了一种基于分布式光纤光栅传感技术的空间桁架横梁结构变形监测与反演方法。借助ANASYS有限元分析法,数值模拟得到横梁结构在不同载荷作用下的应变、位移分布特征,研究了基于位移算法的桁架横梁结构变形反演算法,计算得到空间桁架结构不同位置的挠度信息。在此基础上,构建了单边固支桁架横梁分布式光纤变形监测与反演系统,平均相对误差约为2.4%。最后,提出了一种用于横梁结构变形反演精度提升的误差分离修正方法,修正后平均相对误差下降了41.7%。研究结果表明,该文所提方法具有精度高,实时性好等优点,能为及时准确获取空间桁架结构展开形态,实现桁架形态自适应调节与主动控制提供有力保障。     

基于ROTDR分布式光纤传感的机房温度监测系统设计

机房服务器持续在密闭、狭窄、无人的工作环境下运行,伴随着设备升温及散热条件等限制,容易造成温度过高出现故障、烧坏,甚至起火引发事故。目前,传统的机房温度监测方法限于电学方法、红外热成像探测法、光纤光栅测量法,较少涉及高精度、连续性测量方式。笔者采用在服务器机体表面引入光纤的方案,设计并搭建用于机房测温的ROTDR分布式光纤传感系统,实现集成化直接测量。该系统具有精度高、稳定性强和响应时间快的优点,为机房温度安全监测和故障预警提供了可靠的理论依据。     

利用单光纤光栅实现力学量垂直感测的研究

通过改进悬臂梁自由端结构设计 ,利用光纤光栅波长绝对编码的特性 ,实现了利用单光纤光栅对应力、位移进行了垂直感测。理论分析和实验结果证明 ,通过监测粘贴于悬臂梁固定端附近的光纤光栅波长变化的大小和指向 ,能够感测应力、位移等力学量的大小及方向。在相互垂直的方向上 ,获得的应力实验灵敏度分别为 1 87nm N和 3 4 0nm N ,位移实验灵敏度分别为 0 2 3nm mm和 0 4 1nm mm。     

基于外差解调的分布式光纤传感系统设计

提出了一种基于双脉冲外差解调的分布式光纤传感系统。从理论上分析了系统的传感原理及信号解调方法。根据系统结构及原理,搭建了双脉冲外差分布式光纤传感实验系统,并进行了初步的实验研究。实验结果表明,在传感距离为300m的情况下可以将末端施加的干扰信号解调出来。     

分布式光纤振动传感技术研究

分布式光纤振动传感技术具有精度高、动态范围大、响应频带宽、隐蔽性好等优于传统振动传感器的鲜明特点,可用于大坝、桥梁、地矿监测、车辆及机械运行监测、火灾报警、管道泄漏报警及重要区域安防报警等领域,应用前景广阔。本文主要介绍了分布式光纤振动传感器相关技术及种类,并对分布式振动传感技术的发展方向和应用领域进行展望。     

混凝土中钢筋锈胀分布式光纤监测试验研究

采用布里渊光时域反射测量技术（BOTDR）,对混凝土中钢筋锈蚀引起的混凝土膨胀进行了在线分布式光纤监测试验研究。在质量分数为5%的氯化钠溶液中放置两个钢筋混凝土柱模型,并对其中一个混凝土柱中的钢筋通电加速其锈蚀,然后通过BOTDR得到的分布式监测数据对比两者的锈蚀变形。试验结果表明,基于BOTDR的分布式光纤监测技术,能够有效地定量监测钢筋锈蚀引起的外围混凝土膨胀变形的过程,尤其对于钢筋的非均匀锈蚀,这一技术更显示出其突出优越性,为混凝土中钢筋锈蚀监测提供了一种新的技术和方法。     

基于分布式光纤传感器的光缆监测系统改进方案

针对目前现存光网络监测系统在安全管理功能方面存在的不足,提出了一种应用分布式光纤传感器改进现有光缆监测系统的方案,并提出了此改进方案的基本流程图及其逻辑分层结构,完善了现有光网络监测系统的安全管理功能.     

分布式光纤在矿井温度监测中的应用

提出采用分布式光纤测温技术对煤矿井下温度进行监测以及预警,给出了分布式光纤测温系统的组成、原理,根据系统监测的空间温度场来确定火灾的可能性从而及时做出预报,可为煤矿安全生产提供先进可靠、经济实用的火灾预警预测系统,对保证矿井的安全运行与生产具有非常重要的意义。     

基于分布式光纤传感的合成气管道温度在线监测研究北大核心CSCD

针对现有煤气化工艺中合成气管道温度监测问题,研究基于拉曼散射的分布式光纤测温系统,研制了带不锈钢套管的耐高温传感光纤,模拟合成气管道周围温度分布,在合成气管道现场铺设434.6 m的分布式耐高温光纤进行实验研究。实验结果表明:基于拉曼散射的分布式光纤测温系统测温范围为0~350℃,测温误差为±2℃,空间分辨率0.5 m,系统能够完成对煤气化合成气管道温度的在线监测,同时可以对温度异常点进行空间定位。     

基于分布式光纤传感的形变探测管试验研究

介绍了分布式光纤形变探测管的结构及探测原理,推导了光纤应变与分布式光纤形变探测管沉降量的理论关系,测定了试验用传感光纤的弹性系数,基于DiTeSt-STA202分布式光纤传感分析仪进行了分布式光纤形变探测管土体形变监测的试验研究。研究结果表明,分布式光纤形变探测管应用于实时土体形变监测具有良好的实用性。     

基于布里渊损耗的单端分布式光纤传感系统研究

基于布里渊散射的分布式光纤传感系统以其可在整根光纤中同时得到被测量场在时间和空间上的连续分布信息,进而成为传感领域国内外研究的热点。针对传统的布里渊光时域分析分布式传感器只能双端入射且成本较高的缺陷,探索性地提出了一种新型的单端布里渊损耗光时域分析传感结构。采用一台窄线宽激光器作为唯一光源,应用铌酸锂电光强度调制器调制入射光产生频移可调的脉冲泵浦光,与经过光纤布拉格光栅反射的连续探测光进行布里渊散射放大效应。通过检测探测光光功率,采用洛伦兹和高斯函数线性权重谱和Levenberg-Marquardt算法得到了不同脉宽下整根光纤布里渊损耗谱。实验结果初步证明了这种传感结构对于分布式测量是可行的,对单端BOTDA的研制具有一定的供参考价值。     

基于光纤光栅的分布式传感器

分布式传感器是光纤光栅的重要应用方面之一。本文较全面地介绍光纤光栅分布传感器的各种结构和检测方法，分析讨论了它们的特点和性能。     

混凝土结构开裂监测的PPP-BOTDA分布式光纤技术试验研究

针对混凝土结构裂缝难从理论上准确预测这一问题 ,本文基于预泵浦光时域分析(PPP-BOTDA)的分布式光纤传感技术,借助模型试验,研究了 利用该技术实现混凝土结构开裂辨识和发展状况监测的可行性,建立了混凝 土结构开裂监测的经验模型。试验研究表明,光纤布里渊频移随着光纤温度的升高而相应的 增加,二者呈 一次线性关系,其温度系数为0.375MHz/℃; 光纤布里渊频移峰值与混凝土开裂位置具有很好的对应 性,且峰值的大小可表征出裂缝的宽度,光纤与裂缝正交时其应变系数为0.050MHz/με。