Flotherm软件在光纤测井高温电路热设计中的应用

根据基于PCB设计的实现高温电路的传统法,利用热仿真分析软件对光纤测井电路系统的耐高温性能进行了热设计。首先利用红外热像仪对光纤测井电路系统进行了红外扫描,确定电路系统的主要热源并得到温度场分布,然后根据红外测试所确定的热源,利用热仿真分析软件对光纤测井电路系统进行建模并解算,可得到一定温度下电路系统的热仿真温度场分布,通过对所得到的温度场分布进行分析,进而对电路系统的结构和低功耗设计进行改进,最终提高了整个电路系统的耐温性能。     

用于数字闭环加速度计的差动电容检测电路

数字闭环加速度计是加速度计领域最新的研究课题,它具有直接输出数字信号、累积误差小,采样时间短等优点,因此对差动电容检测电路的要求也很高。本文为满足数字闭环加速度计的需要设计的单载波调制解调型差动电容检测电路,分析了方案优缺点,给出了系统和检测电路的原理框图,以及各个功能模块的电路图和传递函数,最后通过实验验证,得到该电路满足灵敏度高,分辨性能好的要求,并且该电路在其他微弱信号检测领域也具有一定的实用意义。     

基于FPGA的高速数据处理系统设计

针对光纤微扰动传感器的高速数据处理问题,设计一种以XC4VSX25为核心,具有数据采集功能、存储功能、LCD显示功能和USB通信功能的系统。利用XC4VSX25带有的XtremeDSPTM IP核,通过并行运算解决高速实时数据处理问题,并且通过Verilog HDL语言设计串行结构和并行结构,并在ModelSim中对两种结构进行仿真比较。结果表明,本系统中并型结构的计算速度是正比于并行度的,可以提高系统处理速度。     

光纤电压互感器信号采集与通信接口设计

以N17813R智能数据采集卡为核心,硬件上利用信号调理电路板、数据采集卡、计算机构建光纤电压互感器信号采集系统;软件上以LabVIEW作为编程工具,分别在FPGA和主机上设计FPGA VI和HOSTVI,在FPGA上对信号进行解调处理,在计算机上对采集数据进行实时显示与记录.为了满足数字化变电站网络化的需求,采集系统采用以太网接口输出,因此对以太网输出的硬件和软件设计进行了全面的论述,并在最后给出仿真结果.     

小波阈值降噪法在Φ-OTDR扰动传感系统中的应用

针对目前基于相位敏感光时域反射计（Φ-OTDR）的分布式光纤扰动传感系统信噪比较差的问题,提出采用小波阈值降噪法对系统采样信号进行信号处理的前期降噪。分析系统有效信号特征,采用小波阈值降噪法中强制阈值降噪法、软阈值降噪法以及硬阈值降噪法分别对采样信号进行降噪处理,经过比较选择了阈值降噪法作为降噪算法。定量对比降噪前后扰动信号的信噪比,证明采用小波阈值降噪法中硬阈值法处理后的数据在进行后期定位算法时,信噪比提高近一倍。     

电梯轿厢水平振动模型

建立2自由度电梯轿厢水平振动模型，对电梯导轨的激励进行分析，用MATLAB／SIMULINK编制软件对振动模型进行仿真分析，为电梯水平振动分析提供了一种有效的模拟方法。     

基于虚拟仪器的光纤电压互感器数字化实现

针对变电站数字化发展需要,采用虚拟仪器技术,在一种基于晶体Pockels效应的光纤电压互感器上构建信号检测平台,并在该检测平台上实现以太网接口输出。整个检测平台作为一套完整的检测系统,具有很好的人机控制界面,能够对电压互感器的输出进行实时监测与在线控制,并能为二次设备提供标准以太网接口。该检测平台符合数字化变电站智能化一次设备和网络化二次设备的要求。     

新型多波长红外同步粉尘、气体浓度传感器

基于粉尘和气体对红外光散射和吸收导致的衰减作用原理,提出了一种可以同步测量粉尘和气体浓度的新型多波长红外传感器设计方案.将不同粒径的粉尘和不同种类的气体作为不同介质,建立多个波长红外光与多种介质的衰减方程组,测量各介质对若干不同波长红外光波的衰减,从而通过计算得到不同待测介质的浓度.传感器结构采用多路对不同波长敏感的探测器,复用一个宽谱红外光源,降低了多种粉尘、气体同时测量的硬件成本.在实验室条件下通过模拟试验对设计方案进行了原理验证,试验结果验证了粉尘和气体同时测量的可行性.提出的多种粉尘和气体同步测量的多波长红外传感器设计方案对于拓宽多波长红外传感技术的应用,特别是煤矿生产的安全监测具有重要意义.     

Sagnac型光纤电流互感器数据同步的研究

针对Sagnac型光纤电流互感器进行了数据同步方法的研究。根据Sagnac型光纤电流互感器数字闭环信号检测原理,确定了基于插值的数据同步方法。为了提高测量精度和实时性,提出了基于高采样率的线性插值的数据同步技术,并对其误差进行了理论与仿真分析。结果表明,采样率为200点/周波的线性插值法能够实现互感器的数据同步,并且其稳态下的幅值、相位误差分别小于0.014%、0.12′,暂态下的幅值、相位误差分别小于0.2%、1.2′,均远远低于IEC60044-8标准规定的0.2级电流互感器的误差限值,因此该算法不影     

基于通信光缆的光纤油气管线预警系统

提出了一种以光纤分布式扰动传感器为核心,通过随油气管线一同敷设的标准通信光缆为传感介质的新型光纤管线预警系统.该系统利用激光干涉的原理对扰动信号进行实时探测,从而实现对挖掘、偷盗和第三方破坏等事件导致的扰动的实时监测和定位,从而达到管线安全预警的功能.该预警系统成功研制后分别在津唐输油处石油管线和杭州至嘉兴天然气管线进行了多次外场测试,该系统能在长达60 km的管线上实现250 m的定位精度,具有很好的定位稳定性.其测试结果表明:与传统油气管线监测手段相比,该系统具有无需外场供电、本质安全、灵敏度高,监测距离长、可定位以及可预警监测等技术优势,是未来油气管线监测的发展趋势.