光栅传感在电力通信光缆应变监测中的应用

文章分析了应变给电力系统通信光缆带来的故障及安全隐患,介绍了电力系统通信光缆应变监测的现状,给出利用光纤光栅传感技术进行应变测量的原理及特点,提出将光纤光栅传感技术应用于电力系统通信光缆关键部位应变监测的设想,设计了光纤光栅传感方案,并对其应用于工程实际中面临的若干技术问题进行了具体分析.     

“光纤通信原理”课程实验教学内容研究

实验教学是培养学生创新能力和创新精神十分重要的一个环节。结合"光纤通信原理"课程现有的教学内容、教学方法及实验教学条件状况,构建了基础型、基础综合型、综合设计型、探索创新型的分层次实践教学体系。详细介绍了这一分层次实践教学体系的设计思想和内容。以科技项目为依托,创建探索创新型实验,使教学和科研有机地结合起来,相互促进,共同发展。学生的分析和解决问题的能力、创新能力和主动性得到了极大的提高,有效地改善了实验课程的教学效果。     

基于随机几何理论的毫米波蜂窝系统覆盖研究

随着移动多媒体业务的日益发展,蜂窝通信的频带日趋紧张,开辟新的频带资源是解决问题的关键技术之一.毫米波频段丰富的频率资源已经成为关注的焦点,它将是下一代蜂窝网络发展的希望所在.提出一种基于随机几何理论的毫米波蜂窝网络基站建模方法,用线段模型对城市中的建筑物进行建模,根据概率理论推导了毫米波蜂窝网络中建筑物的阻挡数量;分析了建筑物阻挡对覆盖产生的影响,研究了毫米波蜂窝网络的覆盖概率与信干比(Signal To Interference Ratio,SIR)之间的关系,最后通过系统仿真对前面的理论进行了验证,仿真结果与毫米波的传输理论一致.     

APD检测Golay编码BOTDR系统的建模分析与优化设计

针对传统单脉冲布里渊光时域反射系统信号微弱、性能提升受限的问题,提出了一种雪崩光电二极管（APD）检测器本地外差检测的格雷（Golay）编码布里渊光时域反射系统。分析了Golay码应用于该系统的编解码原理及系统外差检测原理,讨论了光纤受激布里渊散射阈值对编码系统平均入纤功率的限制,推导了系统信噪比的数学表达式,研究系统信噪比与APD倍增因子、编码长度的关系,分别得到了APD最佳倍增因子和系统最佳编码长度的表达式。MATLAB仿真结果表明,选用带宽为500 MHz的APD光电检测器和峰值功率50 mW、脉冲宽度100 ns的入纤脉冲时,系统APD倍增因子和编码长度均存在最佳值,系统最佳编码长度的确定不仅依赖于系统的散粒噪声和热噪声功率,还由光纤受激布里渊散射阈值共同决定。经优化计算得,该系统的APD最佳倍增因子为5,最佳编码长度为128位时,在25 km光纤末端的系统信噪比比传统单脉冲系统提高了26.42 dB,温度和应变分辨率分别达到了1.60℃和35.48。     

布里渊散射交叉敏感解决方法综述

光纤布里渊传感中,本征存在的由温度和应变交叉引起的判断模糊问题,一直是光纤分布式传感领域的研究热点.针对这一问题,总结了四类解决方法:铺设参考光纤、双参量矩阵方程测量、双物理效应结合及特种光纤判别.对每一类解决方法的原理、系统、传感性能及特点进行了分析,并对各种方法进行了讨论、对比与评价.最后总结并展望了解决交叉敏感问题的研究方向.     

光纤光栅解调系统信号处理算法的实现

针对目前市场上的光纤光栅解调仪体积大、功耗高的缺点,提出了将DSP应用于光纤光栅解调系统实现波长解调的方案;同时,为了减小DSP运算的数据量,提高光纤光栅解调系统的实时性,提出了一种光谱寻峰算法,通过与Matlab中的峰值检测模块的处理结果进行对比分析,证明了算法的有效性.     

FBG波长高精度解调的研究进展

在恶劣的环境下能准确地检测出光纤布喇格光栅(FBG)波长对工程监测非常重要.综述了在不同的解调系统中提高波长解调精度的方法和波长信号处理方法,主要介绍了基于可调谐激光器、可调谐滤波器和光谱仪的解调系统提高波长校准精确度的研究进展,分析了信号解调过程中的算法对FBG传感解调性能的影响.     

基于IEC 60287和有限元法的高压海底电缆温度场分析方法

高压交联聚乙烯(XLPE)海底电缆结构复杂、敷设环境特殊,分析导体温度时需要考虑较多因素。笔者详细介绍了海缆分层及参数计算注意事项,参照IEC 60287标准进行计算,建立了海缆的精确热路模型,获得了海缆导体温度及各层温度的矩阵方程。采用有限元方法仿真了不同环境温度及负荷下的海缆温度场,环境温度在14~24℃之间、电流在100~500 A之间变化时,热路模型与有限元仿真获得的导体温度偏差小于0.3℃。仿真结果表明,热路模型得到的导体温度及各层温度关系的计算精度满足要求,且与外界环境温度无关,为精确计算海缆导体温度提供参考。     

基于布里渊散射的分布式光纤传感系统的应用

介绍了分布式光纤传感的基本原理,对布里渊光强与温度和应变之间的关系进行了仿真,设计了基于自发布里渊散射的光纤传感系统,对G.652光纤进行了加热和受拉力状态下的试验,并对采集的信号进行了分析,验证了光强度与温度和拉力的关系;探讨了分布式光纤传感系统的应用前景。     

电力系统视频监控中目标检测与跟踪算法研究

对变电站电力设备进行全天候实时监测是电力系统安全防范的有效手段。根据视频监控技术的原理和特点,介绍了视频监控系统中的两大关键技术---运动目标检测和跟踪技术,并对运动目标检测和跟踪技术中常用的算法进行了探讨。介绍了运动目标检测与跟踪算法的基本原理,分析了算法的特点以及存在的问题,选取了适用于电力系统的目标检测与跟踪算法。最后,设计了电力系统视频监控的基本模式,并对电力系统视频监控的实际运行系统及发展趋势进行了详细的分析。