用于油库监测的光纤Bragg光栅传感器实验研究

通过对三种光纤Bragg光栅传感器的实验研究,得出实验数据并进行分析,表明光纤光栅传感器用于油库状态参数监测是可行的。该文介绍了分布式监测技术领域的一种新型技术——光纤Bragg光栅监测网络技术,指出了其相对传统技术所具有的独特优越性。最后,提出了一种基于光纤Bragg光栅传感技术的油库监测网络。     

光纤Bragg光栅传感网络实时监测与应变分析

作为一种绝对式传感器,波长调制式光纤Bragg光栅传感器对应变的响应为0.9pm/??。开发了基于可调谐F-P滤波器的检测仪器与计算机系统之间的实时监测系统。在对白泥井3号隧道的监测过程中,该光纤Bragg光栅传感网络实时监测系统实现了对来自隧道结构的应变状态的实时采集和描绘,并可以存储波长和应变数据以便后期查寻分析;借助分析光纤Bragg光栅传感器的应变图、三维应变图,为判断隧道二次衬砌的受力趋向提供参考。     

一种复合材料封装光纤光栅片式应变传感器研究

设计了一种基于碳纤维复合材料封装的光纤Bragg光栅应变传感器,传感器采用片式封装,分析了传感器轴向应变分布与结构参数的关系,确定了其结构尺寸。试验研究表明:该传感器主要性能指标能满足混凝土应变测量的需要。     

一种基于光纤Bragg光栅传感器的挡土墙变形监测技术

阐述了一种以光纤Bragg光栅(FBG)传感器为基础,且适用于挡土墙侧向变形监测的KLA-1型变形监测计,并详述了该监测计的基本结构、监测原理及相关计算公式.以某厂区挡土墙的变形监测为例,给出了此种变形监测计的监测效果,并对挡土墙的整体稳定性进行了总体评价.     

光纤Bragg光栅传感器在应变测量中的温度补偿

由于光纤光栅Bragg波长对温度与应变均敏感,它本身无法区别温度和应变引起的波长变化,导致温度和应变的交叉敏感问题制约其发展。因此,在用光纤Bragg光栅传感器进行应变测量中,必须采取措施进行温度补偿。该文介绍了几种温度补偿方法及其工作原理和特点,并举实例说明其具体实施方法。     

关于光纤光栅应力传感及解调的研究

阐述了一种新颖有效的光纤光栅微应力传感及信号解调的方法,将光纤Bragg光栅在微应变作用下产生的波长变化用于传感测量,用一对光纤Bragg光栅进行信号解调,同时进行了温度补偿.理论上分析了传感的原理,实验上得到了线性度很高的响应.研究表明,本传感系统结构简单,操作方便,灵敏度高,可以识别1 με以下的变化.     

大应变光纤Bragg光栅传感器的研究

在通信光纤的长期允许应变为3000 με的基础上,研制了一种测量应变范围为0～6000 με的大应变光纤Bragg光栅传感器.在外加应力的作用下,固定支点的相对位置发生变化,从而带动应变管发生轴向形变,导致了粘贴在调节管两端的光纤Bragg光栅按比例产生了Bragg波长移位.通过荷载,对大应变光纤Bragg光栅传感器进...     

光纤光栅应变传感特性的研究

叙述光纤Bragg光栅的反射率与栅距，有效折射率和入射波长的关系，用Matlab描述有效折射率和栅距的变化对反射波长的影响。以此为基础阐述光纤Bragg光栅的应变传感原理，并对光纤Bragg光栅的应变传感特性进行实验研究，实验结果与理论分析结果相一致。     

基于光纤Bragg光栅应变传感器的量测锚杆拉力研究

由于被锚固结构自身的风化作用和锚杆自身的受力,蠕动变形等会改变锚杆的受力状态。为了实时反映锚杆的受力状态,将光纤Bragg光栅应变传感器通过引脚沿轴向焊接在锚杆的杆体上。由于锚杆杆体受力带动光纤Bragg光栅应变传感器引脚间距发生变化,使得应变传感器内的光纤Bragg光栅中心波长发生移位。通过对光纤Bragg光栅中心波长移位量的测量,可以实现对锚杆轴向拉力的在线监测。锚杆拉力试验表明:拉力灵敏度为6.5 pm/kN,线性度为1.78%FS。     

光纤Bragg光栅与长周期光纤光栅比较及传感应用

阐述了光纤Bragg光栅(FBG)与长周期光纤光栅(LPFG)的常用制作方法、原理、特性,并对它们进行了比较,介绍了目前国内外光纤光栅的最新应用,特别是在传感领域的新应用。对今后的研究方向做了预测,适合于不同用途光纤光栅的写入技术有待于进一步提高,通过减小包层直径来改变光纤光栅特性的方法有待于进一步研究和利用,在折射率传感领域光纤光栅会有更广阔的天地。     

基于LonWorks总线式煤气管道监控系统的研究

随着计算机技术、通信技术和控制技术的不断发展,在自动控制领域内LonWorks现场总线控制系统将逐步取代传统的集散控制系统.通过一种基于LonWorks现场总线的煤气管道监控系统的研究,以CO有毒气体浓度监测为例,给出了模拟量智能节点的软件、硬件的设计.最后,提出了总线远距离数据传输及监控系统的解决方案,说明了LonWorks技术在工业自动化领域的应用前景美好.     

基于GPRS的输油管道阴极保护远程监测系统设计

为实现输油管道阴极保护系统的远程自动化监测与参数集中管理,开发了一种基于GPRS的分布式管道阴极保护参数远程监测系统;设计监测终端检测现场保护点的阴极电位、恒电位仪电压和阴极保护电流,采用GPRS无线网络以TCP/IP方式远传数据至监测中心工控机,实现了分布式多监测点阴极保护状态的在线监测与参数管理;运行测试结果表明,该系统稳定可靠,实现了对多站点、多通道数据的远程集中监测,阴极电位的检测精度达到了0.5%,可满足输油管线阴极保护的远程自动化监测需求。     

基于虚拟仪器的原油管道泄漏实时监测与定位系统

原油管道泄漏不仅给国民经济造成巨大的损失,而且会导致环境的污染,解决管道泄漏问题显得异常重要。设计了一种针对原油管道的实时监控系统,该系统通过采集输油管道两端的温度、压力和流量等信号,借助石油公司内部的局域网络完成数据的传输,然后对2个站点的数据进行综合分析与处理,实现对输油管道的泄漏报警和漏点定位。介绍了基于负压波法的定位原理和一些关键技术问题的解决,最后通过LabVIEW完成了整个系统的软件设计。通过实地测试,系统运行良好,满足输油管道泄漏检测的要求。     

基于GPRS的在线水质监测系统的研究

介绍一种采用TI公司16位超低功耗单片机MSP430F149设计的在线水质监测系统.利用单片机内部自带的12位A/D对水质各项指标进行数据转换,然后利用串口并通过GPRS模块将数据传送至水质监控中心.本系统具有功耗小、成本低、实时在线等优点.     

基于虚拟仪器的气体传感器自动测试系统

针对传统气体传感器测试系统的缺点,开发了一套基于虚拟仪器的气体传感器测试系统,该系统能够自动控制气体传感器的工作温度、湿度及测试气体的体积分数,并且能够自动采集传感器的动态响应信号。同时,结合实例详细介绍该系统的电气连接、LabVIEW测试软件设计和系统数据采集的稳定性及可靠性。     

基于NB-IoT的污水管道气体远程监测装置设计

针对污水管道混合气体监测精度低、上传数据不稳定的问题,使用覆盖广、功耗低的NB-IoT网络,设计了一种低延迟、高精度的气体监测装置。使用气体传感器阵列和现场可编程门阵列(FPGA)采集数据,在前端嵌入Linux操作系统,提供实时数据显示、参数设置等良好的操作界面,采用了NB-IoT网络将采集数据上传云端,监测精度高且可扩展性强,解决了污水管道恶劣环境下的监测问题。     

基于OGRE引擎的输油管道仿真模拟系统的研究与设计

利用计算机虚拟现实技术对输油管道系统的现实场景进行虚拟场景建模是信息化技术的必然趋势。相对于传统管道系统以参数反馈的形式反映管道泄露状况的方式,计算机虚拟现实技术可以仿真输油管道系统的实际使用情况,使得用户能够动态观测管道参数信息、深入了解管道泄露的全部过程,极大地提高了用户参与兴趣,有助于提高指挥人员的应变能力。所介绍的输油管道仿真模拟系统,利用OGRE三维引擎构建了输油管道的仿真模型,同步显示输油管道及其周边环境信息,实时监测输油系统状态,通过虚拟粒子展现输油管道泄露的真实情况,以供险情发生时方便指挥人员作出快速响应和部署。     

基于光纤Bragg光栅的古建筑结构健康监测技术研究

古建筑具有极其宝贵的历史、文化、艺术和科学研究价值。通过基于3×3耦合器的M-Z干涉解调技术和LabVIEW相结合的方法,设计了古建筑结构健康监测系统,实现了干涉仪信号的采集、处理、保存、波形显示和变化量的跟踪显示、频谱分析、预警等功能,不仅能够避免光源强度与干涉条纹对比度变化对测量结果的影响,而且操作简单,设备成本低。设计了光纤光栅应变传感实验测试系统性能,结果表明相位变化与应变呈良好的线性关系,测量误差为1.4%。     

低浓度瓦斯管道输送安全监控系统研究

随着低浓度瓦斯利用进度的加快,对于跨越5%～16%爆炸范围的低浓度瓦斯输送安全问题凸显,为保障低浓度瓦斯的安全输送和利用特研发了该套低浓度瓦斯管道输送安全监控系统。介绍了系统结构及工作原理,主要控制设备设计思路,软件及通讯单元设计思路。试验表明该系统能在低浓度瓦斯输送管道发生爆炸、燃烧等危险出现时能及时响应,有效阻止灾害扩大,保障低浓度瓦斯安全输送。     

基于移动地理信息系统的油气管道工程量统计系统的设计

为了快速准确获取油气管道线路铺设的工程量,将移动地理信息系统( GIS)技术应用到管道线路方面,利用其空间数据获取功能和其可嵌入性的优点,设计基于移动GIS的油气管道线路工程量的获取统计系统。该系统利用GPS定位技术智能化地获取显示预设管道线路路况和周边地理信息,并利用获取的空间数据通过图形近似化算法快速地计算出管道线路铺设工程量,通过Dijkstra算法选出最优路径,为油气管道的选线提供有力依据,并且可以为管道选线人员和野外数据采集人员提供远程交流服务。该系统的应用将大大减少油气管道选线的时间和工作量。