FBG传感器应用开发进展

近十年来,光纤布喇格光栅（ＦＢＧ）传感器已成为光纤传感器技术领域发展最迅速的技术之一,正从实验室走向实用化。其系统开发和应用两方面都取得了快速进展。ＦＢＧ在大型复合材料、混凝土构件、电力、医疗及化学传感等方面的应用取得了重大进展。     

基于FBG解复用的PON下行传输系统的仿真分析

为了探索提高无源光网络的传输质量的方法,采用将光纤布喇格光栅与密集波分复用结合的方法,提出了一个基于光纤布喇格光栅解复用的无源光网络下行系统,进行了理论分析并利用OptiSystem对该系统进行了仿真,从信道串扰、误比特特性等多方面测试了系统的传输特性,分析了影响传输性能的因素。在与现有的WDM-PON系统对比后发现,本方案有更高的边模抑制比和Q因子以及更低的误比特率。结果表明,该系统性能优异,较现有其它方案有一定的提升。     

分布式FBG的粮仓温度监测系统实验研究

提出了一种新型的粮仓温度监测系统,即利用分布式光纤布喇格光栅传感系统从整体上实现对温度的实时监测.在实验基础上,利用origin软件作出了温度与中心波长的关系图,同时与作为标准的K型热电偶测量数据进行对比,偏差曲线显示光纤布喇格光栅测得温度与标准温度接近,偏差在±0.45℃的范围内,表明本监测系统的测量准确度较高,可以满足粮仓温度监测的要求.     

基于FBG的测斜传感器设计与实现

变形监测是进行边坡灾害预警预报的重要依赖手段,为解决当前边坡深部变形监测中存在的不足,研发了一种基于光纤光栅传感技术的测斜仪器。光纤光栅测斜传感器包括刚性单元、柔性感测单元及连接销轴,柔性感测单元为布设有光纤布喇格光栅(FBG)的等强度梁结构,FBG采用在梁表面对称布置的方式以消除温度对测量的影响。边坡内部岩土体变形时,刚性单元随之在连接处发生相对偏转,由柔性感测单元中FBG波长偏移量,利用FBG中心波长与应变、角度的线性关系,得到刚性单元间的相对偏转角度,实现边坡深部变形监测。实验表明,研制的测斜传感器测量单元线性度好,倾角测量灵敏度和分辨率较高,温度造成的误差较小。     

基于FBG传感器阵列反演结构振动位移的监测方法

针对现有振动位移监测方法易受环境影响且精度不高的问题,提出了一种基于光纤布喇格光栅(FBG)传感器阵列反演结构振动位移的监测方法。该方法使用FBG传感器阵列获取结构振动过程中的多点应变和单点加速度数据,先利用基于正交曲率的曲线重构算法和获得的应变数据重构结构各点的动态位移,然后运用卡尔曼滤波算法将曲线重构算法导出的位移数据与同位置处的单点加速度数据相融合,获得更为准确的位移数据。实验结果表明：该方法可成功重构出监测结构任意时刻的振动形态,悬臂铝板和简支管道的振动位移重构相对均方根误差分别小于5.5%和7%。     

光纤布喇格光栅应力增敏理论研究

提出了一种光纤布喇格光栅应力增敏的模型,推导了该模型的应力与光纤布喇格光栅中心波长相对偏移量之间的关系,以及增敏后的光纤布喇格光栅应力响应灵敏度系数的表达式,给出了该增敏模型的弹性模量计算公式,指出通过适当选择弹性体的弹性模量和尺寸,可以提高光纤布喇格光栅应力响应灵敏度。     

基于FBG传感技术的管道曲率监测试验研究

在地下盐穴储气库的建设过程中,建腔管柱容易 因为恶劣的工作环境而弯折。利用若 干特定排布在管道外壁上的光纤布喇格光栅(FBG)可以测量管道的弯曲形状,但管道直径会 影响弯曲重建的精度。为了找到重建精度与管道直径的关系,本文利用粘贴在管壁的同一素 线上的FBG对管道弯曲重建进行了有限元模拟和检测试验,将有限元结果和试验结果进行了 对比,并进行了误差分析。试验结果表明,FBG可以实现对弯曲管道的形状重建,在同样壁 厚的管道中,随着管道直径的增加,管道挠度的相对误差随着直径的增大由负向正增大。直 径为32 mm的管道在弯曲时的挠度相对误差靠近0点,在测试的4种不 同直径的管道中,弯曲重建效果最好。     

基于FBG的流量传感器研究进展

流量测量在工业生产过程中极其重要,基于光纤布喇格光栅(FBG)的流量传感器具有一系列的优点而备受重视。结合研究成果,详细说明了常见的的靶式FBG流量计、压差式FBG流量计、涡轮式FBG流量计以及其它类型的FBG流量传感器的测量原理和实验情况,最后展望了基于FBG的流量传感器的发展方向。     

光纤布喇格光栅(FBG)传感器封装技术的研究

光纤布喇格光栅传感器的应变、温度交叉敏感特性是影响实用化的关键因素,封装是解决这一问题的主要手段.该文通过对比保护性封装、增敏性封装和温度补偿(或分离)等3种光纤布喇格光栅传感器封装的形式与各自的优缺点和应用场合,探讨了光纤布喇格光栅传感器的封装要点和需要注意的问题.     

基于TCP/IP网络的嵌入式Linux智能系统研究

由于嵌入式技术得到了发展,低成本的嵌入式监控系统也进一步占领市场,而且这种系统受到了很大关注。文章设计的基于ARM9的平台通过USB摄像头抓取图片和视频流的系统实现了监测功能,并被广泛应用在防盗报警、可视门铃中,具有低成本和高性能的优点。     

基于无线网络的智能插座系统设计

功耗控制是智能家居的关键技术之一。文章针对目前市场上常见的智能插座的功能局限,提出了一种具备远程功耗统计与控制的智能插座,进行了详细的硬件和软件设计,在此基础上组建智能家居智能插座系统,实现多个插座的统一管理,经测试该智能插座系统能够满足智能家居的应用需求,实现智能家居功耗智能化控制。     

一种基于电话网络的家居智能报警系统

介绍了基于网络的家居智能监控系统的软、硬件设计方法.该系统可实现家居的火灾报警、非法入侵检测和报警等,还预留了其它报警接口.报警信号通过有线网络到小区监控中心,并通过电话网络向主人报警,也预留110报警功能.系统由单片机作为主控制器.给出系统的基本原理、组成框图和软件流程,详细描述了电话网络的接入方法和语音功能的实现.设计了系统的硬件电路,并实现了相应的软件编程.     

无线智能组网的传感器采集系统研究

文中基于MSP430F5438单片机和CC2530芯片,研究设计了一个模拟智能家居的无线智能组网传感器采集系统。可实时采集环境温度和湿度显示在TFT液晶屏上,同时智能控制风扇、加湿器等的工作。系统中的报警系统保证了模拟智能家居的安全性。     

基于网络电力仪表的智能配电系统解决方案

本文分析了基于数字远程仪表、RS-485总线和工控机的定位方案存在的不足,提出了一种新的组网方案.介绍了基于网络功率仪表的智能配电系统的组网方式和网络结构,分析了该系统的优点.     

一种基于无线网络技术的智能监控系统设计

文章介绍了基于网络技术的智能监控系统的软硬件设计。该系统通过检测节点将监测点的温度、湿度、风力等各种监测指标通过网络技术无线传输至监测中心。监测中心对传回的数据进行分析并传送至卫星通信网,再根据卫星通信网的反馈信息作出相应的反应,从而较好地实现分布式系统的无线监控。该系统非常适合于人工方式不易监测的领域按需采集相关信息。此外,该系统的实时性、可靠性、数据传输容量都有一定的优势。     

基于自动化的智能家居系统探究

智能家居系统中,组成部分主要包括了智能系统的核心主机和相应设备组成,其主要控制功能的是主机,因此在研究智能家居控制系统,主要是对主机的研究。随着社会的不断发展,现在的社会是信息时代,在这种时代中设计的智能家居控制系统,当然不能够缺少信息元素。而在本次研究中则主要针对自动化技术应用背景下的智能家居系统展开了探讨分析。     

基于嵌入式的农场智能监控系统研究

由于利用有线网络进行通信以及监控端体积过大,导致视频监控系统的隐蔽性差,视频监控的威慑力和灵活性受到影响,基于此,利用DaVinci平台的Linux嵌入式系统设计了一套网络视频传输系统,完成了基于DaVinci平台的农场视频网络传输系统设计,包括H.264编码、农场视频的采集以及基于RTP协议的网络传输等功能。嵌入式的农场智能监控系统运行成功后,采用本地计算机上的VLC播放器能对摄像机采集的视频进行实时播放,通过对系统测试分析证明此系统稳定可靠,完全满足视频网络传输的需求。     

基于3G的智能视频监控系统的设计

基于TMS320DM6446处理器和3G网络,设计了一个智能远程无线视频监控系统.该系统能够对采集到的视频内容进行智能分析,将有可能出现隐患的画面或视频进行存储,还可根据控制命令,智能地发送监控信息,包括定时发送、请求发送、事件发送等,这些监控信息可发送到一个或多个接收端.这样既可以避免传统视频监控系统连续录像带来的数据量大的问题,又能非常方便地组成多个监控点联网进行视频监控,具有智能监控、安装方便、隐蔽性好等特点.     

基于GMPLS的智能光网络安全问题研究

安全是每个网络需要考虑的关键因素,智能光网络也不例外.分层面剖析了基于GMPLS的智能光网络中存在的各种攻击,建立了安全威胁模型,并提出了相应的安全服务需求和攻击防范对策,最后对今后需重点研究的方向进行了分析和展望.