一种新型准分布式光纤应变传感器的研究

基于光纤弯曲损耗理论，利用瑞利后向散射原理，同光时域反射计组成准分布式光纤传感测试系统，实现一定精度上的应变测量。重点对光纤传感测试系统的传感元进行理论分析与试验研究，并证明了此种传感器具有优良的传感特性。     

分布式光纤传感技术在裂缝检测中的应用

为了解决土木工程结构中裂缝检测的难题，可以通过在结构中埋入分布式光纤传感器实现．基于分布式光纤传感技术检测裂缝的原理，讨论了光纤的布置方式，并通过模型实验探讨了光衰减与裂缝宽度的关系，获得了相应的经验公式．此外，还探讨了施工中光纤的保护方法及其在结构中的可靠性和长期稳定性。     

大型桥梁光纤传感监测技术及其信息处理方法研究

光纤传感器以其特有的优点正逐步取代某些传感器而成为土木工程领域的新焦点。本文介绍了目前光纤传感监测系统在国内外的发展应用现状及其信息处理方法,并论述了基于光时域反射技术的分布式光纤传感器所存在的一些问题及其发展前景。     

光纤FBG光栅传感测试技术研究及其应用

与其他传感技术相比，光纤光栅传感有其独特的优点。现介绍光纤光栅传感器的工作原理及应用现状，并对光纤光栅传感的研究热点进行了讨论。     

基于FPGA的实时互相关运算器

以光纤传感系统空间定位问题的研究为背景,探讨了互相关算法在大规模现场可编程门阵列（FPGA）的实现方案,设计出流水线操作的互相关运算器,并应用VHDL语言实现了互相关运算器.该互相关运算器在64 MHz的时钟下,能够对二路监测信号进行互相关处理,实时完成128点探测距离的互相关运算,为光纤传感系统的后续空间准确定位奠定了基础.利用大规模的FPGA硬件资源丰富特点,用硬件电路实现互相关运算,有效提高了数据处理速度,实现了数据检测的实时性,有效解决光纤干涉仪传感系统中空间信息稳定实时提取的难题.     

严寒地区高速铁路轨道分布式光纤安全监测研究

基于严寒地区特殊的地理环境条件,研究了该地区高速铁路无砟轨道的损伤问题,并采用分布式光纤传感技术,构建了CRTSIII型板式无砟轨道全寿命周期的安全监测系统,分析探讨了该监测系统中各个监测对象的传感器布设及监测方法,为严寒地区CRTSIII型板式无砟轨道系统的长期安全运营提供技术支撑。     

分布式干涉型光纤振动传感器的关键技术及其在交通领域中的应用

光纤传感器经历了近20年的发展,取得了引人注目的成就,在军事．工程、交通以及科学研究等领域发挥了巨大的作用。其具备了灵敏度高、动态范围大、不受电磁干扰等诸多突出的优点．在包括强度、频率、波长、偏振调制等多种光纤传感形式当中．相位调制型具有最高的灵敏度,而分布式干涉型光纤振动传感器则可以实现连续高精度定位传感,     

一种基于卡尔曼最优平滑方程的开关电容网络——第三代（光？…

列车轴温光纤传感探测器的输入信号十分微弱并混有噪声，为此研制一种特殊的波滤器就显得尤为必要。文中分析了该探测器的噪声源，并根据光电变换信号的微分表达式建立了卡尔曼最优平滑方程，采用开关电容滤波器精确实现了该方程，解决了列车轴温光纤传感探测器中的信号平滑滤波问题，大大提高了系统的探测率。     

基于光纤光栅的锚端预应力传感器的研究

针对传统检测方法长期稳定性差、信号不能远距离传输等缺点，基于光线光栅的优点，以及预应力钢绞线的特殊结构和复杂工作情况，本文提出了基于光纤光栅的预应力锚端传感测试方案，进行了光纤光栅锚端预应力传感器的研究，实验表明该传感器重复性好，测量精度高，可以满足预应力锚端监测的需要。     

基于光纤光栅的斜拉桥索力在线监测

应用光纤传感测试技术，将光纤光栅刚性粘贴于传感头外表面上，使传感头承受拉索的索力，通过对光纤光栅波长移动量的解调，就可以测出索力的大小。并将光纤光栅和电阻应变片两种索力测量方法进行了实验对比。实验结果与理论分析证明。该测试系统具有结构简单、测量范围大、稳定性和线性度好等特点，既可用于斜拉桥施工阶段的索力测定，也可用于结构长期的安全监测。     

分布式光纤传感技术在大型过江隧道健康监测系统中的应用

分布式光纤传感在传输距离、稳定性和耐久性等方面的具有明显优势,文章结合南京长江隧道工程,基于光纤传感技术提出了大型过江盾构隧道结构健康监测系统架构,并对光纤传感器设计与布置进行了探讨,验证了其优良的传感性能。     

光纤分布式布里渊传感散射谱数据分析模型

分析了当注入普通单模光纤的调制光脉冲宽度接近或小于10 ns时,由调制脉冲光和调制器泄漏连续光共同作用所产生的光纤分布式布里渊散射谱特性.在此基础上,建立了由洛伦兹(Lorentzian)型谱和高斯(Gaussian)型谱线性权重优化组合而成的光纤分布式布里渊传感散射谱数据拟合与参数估计Pseudo-Voigt(P-V)分析模型.利用该P-V模型和Levenberg-Marquardt(L-M)非线性最小二乘算法,对光纤布里渊散射谱采样数据进行了曲线拟合和最优化参数估计.结果表明,与Lorentzian型谱或Gaussian型谱相比,用P-V模型处理传感散射潜数据,数据拟合程度更好,参数估计精度更高.     

基于光纤光栅的青藏铁路冻土路基地温监测试验研究

从光纤光栅测温传感原理入手，分析了光纤光栅温度传感器在青藏高原冻土地温监测中的可行性，并在青藏铁路DK1053＋600处埋入了15只光纤光栅温度传感器和热敏电阻温度传感器进行了同位对比考核试验。实验结果表明，光纤光栅传感器的测试精度优于0．1℃，能够较好的测量出冻土温度随深度的变化规律，并且具有良好的长期稳定性，从而证明了基于光纤光栅的冻土监测系统的可行性。     

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分布式交通信号控制系统拓扑结构的分布式特性使得网络的控制问题被划分成不同层次，路口的控制器优化单个交叉口，系统的协调要求每个路口的控制器同时还要考虑相邻路口控制器的配时方案、相邻上游交叉口车辆的离去特性、相邻下游交叉口车辆的到达特性。本文在综合考虑上下游交叉口信号配时、车辆排队和公交运行情况的基础上，提出了实时交通信号控制系统中实施公交优先的模型系统的框架，然后给出信号优化过程和计算最佳绿灯请求时间和信号协调方法。     

单片机在光纤Bragg光栅传感系统中的应用

根据光纤Bragg光栅传感器的传感机理，分析了调谐法布里－珀罗腔法和匹配滤波法解调Bragg光栅反射波长的理论基础和基本原理，实现解调了的可行性方案，建立了解调系统模型，提出了实现Bragg光栅反射波长解调的单片机解调系统，指出了应用中需要解决的关键问题，给出了详细的软硬件设计方案。     

基于GFRP-OFBG筋的桥梁缆索索力测量技术研究

基于内嵌光纤Bragg光栅传感器的光纤光栅．玻璃纤维增强塑料复合筋（GFRP—OFBG筋）,研究了GFRP-OFBG筋自身的应变和温度传感特性,研究结果表明,GFRP—OFBG智能筋具有优异的线性传感性能,筋中光栅测量的应变极限达12000με以上,波长变化达14nm;对于用GFRP-OFBG筋替换普通钢绞线的中丝而得到的GFRP-OFBG智能钢绞线,进行了应变传感、温度敏感和钒绞线松弛试验,试验结果表明,GFRP—OFBG智能钢绞线具有优异的线性传感性能和较低的应力松弛率,并可实现钢绞线受载全过程监测,绞线中光栅测量应变极限为11568．2με,光栅波长变化为15．966nm;对直接增加GFRP—OFBG筋制成的光纤光栅平行钢丝智能索和直接增加GFRP-OFBG智能钢绞线得到的光纤光栅平行钢绞线智能索,进行荷载传感试验,试验结果表明,智能索的感知线性度和重复性都比较好,并可监测70％以上公称破断索力。智能索工程应用案例表明,GFRP—OFBG筋智能拉索在实际工程中很容易得到车辆荷载下的响应曲线。     

一种基于卡尔曼最优平滑方程的开关电容网络 ———第三代(光纤传感) 轴温探测器的信号处理

列车轴温光纤传感探测器的输入信号十分微弱并混有噪声,为此研制一种特殊的滤波 器就显得尤为必要。文中分析了该探测器的噪声源,并根据光电变换信号的微分表达 式建立了卡尔曼最优平滑方程,采用开关电容滤波器精确实现了该方程,解决了列车 轴温光纤传感探测器中的信号平滑滤波问题,大大提高了系统的探测率。      

分布式传感光纤技术在桩基工程中的应用

分布式光纤传感技术以其连续监测、线路简单、传输距离长、精度高以及抗干扰能力强等优点,在边坡、基坑、桩基工程等领域得到了广泛的应用。以某桥梁桩基工程为依托,采用分布式光纤对桩基在施工过程中的应力和变形进行了监测,并将其与传统点测试监测结果进行比较。结果表明分布式光纤传感技术在桩基监测中具有较高的准确性,与传统手段的监测结果具有很好的一致性。     

PVDF压电薄膜结构监测传感器应用研究

压电材料是目前在智能材料系统研究中应用最为广泛的传感材料之一。由于PVDF压电薄膜具有制作成本低、机械性能好、灵敏度高等优点而受到了广泛关注。以PVDF压电薄膜作为结构监测的传感元件,对PVDF的应变传感原理进行了研究,并建立了基于信号采集与处理的PVDF应变监测系统,最后对PVDF监测构件裂纹进行了实验。实现了压电薄膜的应变与裂纹监测,为实际工程应用奠定了基础。     

分布式裂缝监测技术在桥梁上的应用

裂缝检测及监测一直是桥梁管理养护中的重要任务,而传统的应变传感器是点式的监测方式,难以覆盖桥梁上出现裂缝的部位。文章对分布式的光纤传感技术进行了介绍,通过室内试验应用于混凝土梁,验证了该技术裂缝监测的效果,结果表明分布式裂缝监测技术能够克服传统的点式传感的缺点,具有重要的工程价值。