复合海缆在线监测研究

为避免复合海缆在实际使用时因故障对整个电网及采油平台造成影响和损失,对复合海缆在线监测方法进行研究。以复合海缆现状为前提,研究并分析光纤传感技术在海缆检测方面的可能性,并以此提出基于BOTDA技术的分布式监控系统。鉴于BOTDA技术对海缆温度和应变的敏感性以及测量精度和距离的优势,该检测系统可有效实现对复合海缆的在线检测,防止复合海缆因损坏带给平台的经济损失。     

BOTDA光纤传感技术监测钢筋锈蚀损伤的试验研究

基于钢筋锈蚀后钢筋及其周围混凝土的应力、应变发生变化的事实,提出了一种混凝土中钢筋腐蚀监测的新方法,即应用基于布里渊光时域分析计(BOTDA)的光纤传感技术监测钢筋混凝土结构的应变,通过应变分布的变化实现对钢筋锈蚀的监测.通过试验梁对该方法的可行性进行了验证,并对比分析了钢筋局部锈蚀对应变分布的影响,对试验梁的锈蚀位置进行了识别.结果表明,利用BOTDA系统的识别效果与荷载大小,锈蚀位置,锈蚀长度有关,荷载越大,锈蚀段长度越大,越靠近跨中,识别效果越好.因此,BOTDA光纤传感技术能够识别钢筋的锈蚀损伤,实现混凝土结构中钢筋锈蚀的分布式监测.     

OTDR型分布式光纤传感器在油气管道监测中的应用

布里渊光时域分析仪BOTDA和分布式声音传感器DAS是2种测量距离可达50~100 km的先进OTDR型分布式光纤传感器,文中详细分析了它们的测量原理和技术优势,阐述了这2种传感器在油气管道泄漏、第三方破坏以及管道周边地质灾害在线监测应用的设计方案,并介绍了国内外成功应用案例。分析及应用案例表明:BOTDA和DAS可实现油气管线多参量分布式测量和多事件准确定位,将有效保障长输油气管道的运营安全。     

高铁周界异物入侵感知与识别系统

针对高铁周界异物入侵监测和预警需求,提出了一种融合分布式光纤传感技术、视频联动技术和智能识别技术的分布式、多维度高铁周界异物入侵感知与识别系统。通过使用布里渊光时域分析(BOTDA)技术进行应变监测以及相位光时域反射(Φ-OTDR)技术进行振动监测,可有效捕捉异物入侵事件。同时使用人工神经网络(ANN)对报警信号进行大数据分析,可降低系统误报率。该系统的应用能够大幅提高高铁运营安全预警完备率和应急响应效率,具有重大社会价值。