基于BOTDA的分布式光纤监测裂缝理论研究

分布式光纤传感器具有分布式、无损监测的特点,且精度较高。目前,国内已经有研究人员试用分布式光纤监测混凝土裂缝,但结果不理想。本文研究了光纤监测裂缝的机理,分析了外界因素对分布式光纤监测裂缝的影响,并提出解决方案。最后,对钢筋混凝土梁的试验数据进行优化分析,验证研究结果的准确性。     

基于分布式光纤的建筑材料偏差检测方法

研究建筑材料的细微形变优化检测问题.建筑材料结构复杂,不同材料的受热伸缩程度不同,造成大规模建筑过程中,不同区域的材料形变程度极小,传统的材料几何曲率或者角度形变方法在进行细微形变检测过程中,很难对材料保持较高的判断精度,使得检测过程不准确.为了避免上述缺陷,提出了一种分布式光纤的建筑材料尺寸偏差检测方法.利用分布式光纤形变传感器采集建筑材料尺寸数据,通过瞬时傅立叶变换方法,计算建筑材料尺寸偏差.实验结果表明,提出的算法能够有效提高建筑材料尺寸偏差检测的准确性.     

基于BOTDA的钢结构全尺度应变监测方法及其试验研究

大型钢结构因为超载或者腐蚀等问题引起的结构失效越来越多,对大型钢结构进行全尺度监测是评估结构的剩余使用寿命和做出维修决策的关键。分布式光纤传感技术具备分布式、抗电磁干扰能力强等优点,适用于钢结构的全尺度监测。设计了传感光纤的全面和局部布设方法,对上述方法进行了标定、重复性等试验,并将其应用于钢桁架的全尺度应变监测中。结果表明,分布式光纤传感技术可有效获取钢结构全尺度应变,同时,提出的基于电磁铁方式具备快速、可拆卸等优点。本文研究成果可用以集成大型钢结构健康监测系统,实现钢结构的全寿命健康状态评估。     

基于USB的分布式液位监测系统

为实现集散式液位监测,设计了一种新型基于USB的光纤传感检测系统.系统利用强度补偿反射式光纤位移传感器和单片机完成多点液位信号的采集和数据处理.通过USB接口与PC机进行短距离高速数据通信,实现多处液位集中实时监测和超限报警.实验表明,本系统具有易于扩展、实时性强、精度高、本质安全等特点,有较高应用价值.     

基于扩展卡尔曼滤波的吊钩姿态估计技术研究 

针对吊钩运动不定且易受大风、雾气等影响其作业效率问题,提出并实现基于MEMS传感器的吊钩姿态估计系统;建立吊钩三维空间运动模型,消除吊钩扭转影响;通过四元数的扩展卡尔曼滤波算法,对MEMS陀螺仪、加速度计与磁强计进行数据融合,解算得到吊钩三维姿态、摆角与摆向;采用基于视觉检测的吊钩空间姿态为参考基准,对起重机吊钩进行姿态估计验证;实验结果表明:该系统能有效融合MEMS传感器数据,获得高精度的吊钩姿态,实现姿态的实时检测。     

基于WiFi和GSM的无线监控系统设计与实现

针对无线监控的现实需求,设计了一种在STM32F4微处理器平台上的无线远程监控系统;该系统主要由传感器模块、主控模块、无线传输模块和监控终端模块4个部分组成,具有传感器驱动、自动报警和远程监控等功能;文中着重给出了系统的整体方案详细说明、各个模块的原理和性能参数、系统的软件设计等;经过调试与测试,系统不仅实现了预期的功能,而且具有良好的实际应用前景。     

基于测温准确性的BOTDA空间分辨率规范研究

基于布里渊散射的分布式光纤传感技术因能同时监测温度和应变而迅速发展,目前仅少数国家研制了测试布里渊频率偏移量的专用设备—布里渊时域分析仪(BOTDA,Brillouin optical time domain analyzer)。BOTDA测量频谱偏移量的准确性与设备的物理参数—空间分辨率有密切关系,目前对BOTDA空间分辨率尚无明确定义。从测温准确度、信号分析及厂家自定义等角度出发给出4种不同定义,并通过实际测温实验对4种定义方法进行比较。结果表明,对于标称分辨率为0.5 m的设备,采用不同定义时得到的空间分辨率在0.5~0.8 m之间变化,其中-3dB带宽定义严谨规范,而测温准确度定义更符合实际应用需要。     

一种新型的桥梁结构健康远程监控系统*

提出了一种新型的桥梁结构健康远程监控系统,能满足恶劣工作环境、抗电磁场干扰、抗腐蚀、抗潮湿等要求,并可通过互联网对大型桥梁结构健康进行可靠的远程监控.系统由布设在结构监控点处进行应变和温度监测的光纤光栅传感器、对传感信号进行解调的光纤光栅解调仪、对传感数据进行采集处理的软件模块和将监控数据通过互联网传输到监控中心的传输模块以及在线远程监控模块等部分组成.     

用于复合材料固化监控的光纤传感器

树脂基复合材料因具有重量轻、强度高等优点而得到了迅猛的发展.尤其是在航空业,对重量和强度要求极严,前者直接影响到助推功率和运载能力,后者则与安全性紧密     

分布式光纤传感器大坝安全监控系统研究

本文研究了一种基于分布式光纤传感器的大坝安全监控系统.系统可实时监控、预警大坝温度、应变、裂纹、位移和渗漏等信息,监测大坝上下游水位信息、区域降雨量信息等,旨在大坝施工和运行期间监测大坝的各个安全参数,确保大坝的安全.系统采用了分布式光纤监测系统,集成光纤的感应和传输功能于一体,为防御大坝可能造成的洪水灾害,提供快速技术支撑.     

基于无线传感网的智能环境监控系统设计

针对传统环境监控系统存在的缺点,设计了一种新型无线传感器网络的环境监控系统。系统采用分布式融合结构,通过终端节点的多种传感器采集环境信息,终端对信息预处理后实时将信息传输到协调器。协调器融合各终端传感器信息,提取精确信息上传至融合中心,融合中心通过分析数据发布命令给控制中心,控制中心利用单片机驱动电机可以自动或手动控制风机和水泵对环境进行调节和控制。同时,系统还具有自动预警功能。通过验证,该系统稳定、可靠,能广泛应用于不同领域的分布式多点环境监控。     

基于信号重构技术的FBG加速度测量系统研究

采用连续波调频,结合波分复用技术设计了基于小波滤波的光纤光栅加速度测量系统,提出压应力和拉应力同时实施的双光栅加速度测量探头的结构,选用其中心反射波长之差为传感信号,既消除了温度噪声对传感信号的干扰,又提高了测量的灵敏度和分辨率.应用小波信号处理方法,不仅实现了波长绝对编码,而且实现了微加速度信号的重构.所设计的测量系统具有结构简单、扫描频率高、分辨率好、线性度好等优点.     

基于ZigBee技术的分布式温室监控系统的设计

针对目前温室环境监控系统存在的问题,介绍了一种基于ZigBee技术的分布式温室监控系统,详细论述了系统网络节点和控制器的硬件与软件设计,并对其中的关键技术进行了阐述.系统实现了对温室环境参数的监控,提高了可靠性、抗干扰性与灵活性.     

基于全分布式光纤传感器测试设备的准分布式光纤传感器的应用研究

介绍了国内外光纤传感器应用于桥梁等大型预应力混凝土结构进行安全监测的现状,阐述了分布式光纤传感器的工作原理,提出了可以考虑开发一种基于全分布式光纤传感器的测试设备的准分布式光纤传感器,指出了光纤传感器在大型预应力等结构健康监测应用中的发展前景。     

用于薄结构振动测量的分布式光纤模态传感器的初探

虽然应变传感器已广泛用于弹性振动的动态测量中，但当被测结构为薄结构时，应变幅值很小，需要检测地件有极高的灵敏度，而现有的测试方法和仪器难以满足要求，基于曲率变形的分布式光纤传感器测量方法的提出使薄结构振动模态检测的研究有了新的突破和发展前景。     

基于嵌入式操作系统的健康监控机制设计与实现

针对嵌入式操作系统故障报告等问题,介绍了一种基于嵌入式操作系统的分级健康监控处理机制。该机制将嵌入式操作系统的故障等级主要分为进程级、模块级和直接处理级,将故障或系统警告以健康监控事件的形式通过消息队列传递到相应等级的处理进程中,并根据健康监控配置表选择相应的故障处理程序以实现故障处理。该机制在某嵌入式操作系统中验证了该健康监控机制的有效性和可靠性。     

分布式光纤传感器应变传递性能分析及试验研究

分布式光纤传感技术是一种新型光电监测技术,可实现应变、温度的长距离分布式检测,适用于土木工程结构的健康监测.应变量测的准确性是进行结构健康诊断和评估的关键,其中影响分布式光纤传感技术应变测量精度的因素除了设备自身性能,还与感应结构应变信号的分布式光纤传感器的应变传递性能有关.从理论上分析了传感光纤特性、粘结剂物理性质、...     

基于单片机的电缆导通测试方法 

文章介绍了一种基于单片机的电缆导通测试方法。该方法以小型化、智能化为目标,采用了嵌入式设计,不仅使测试系统的体积大幅度降低,而且使操作界面更加简洁方便;系统采用C8051F120单片机做为核心控制器,以及技术成熟的万用表作为测量模块;通过设计接口电路,实现了单片机与液晶显示模块、微型打印机模块和键盘模块的互通;通过使用移位寄存器和继电器阵列,系统也实现了多个通道间的切换;系统用单片机驱动外部测量模块,完成了某型伺服系统电缆束的导通、不导通的测试;该测试方法改变了一直以来电缆导通测试需要依赖人工手动测试的现状,同时提高了测试的效率和准确性。     

土木工程健康监测用F-P光纤应变测量技术

介绍了基于白光干涉的光纤F -P应变传感器原理 ,对其用于土木工程健康监测的安装工艺、温度补偿技术进行了研究 ,提出了工程应用中尚存的问题。     

基于DNA模式的分布式OPC监控系统构架

提出了基于DNA模式的OPC分布式监控系统构架。以OPC技术为核心,实现了表现层、逻辑层及数据层的三层WindowsDNA构架。该系统采用DCOM为基础,OPCXML为数据交换标准,支持实时信息转发、实时数据存储及网络对象管理等功能。实践证明:该分布式监控系统具有高实时性、快速、成本低,同时具有较好的实用性。