光纤光栅隧道感温火灾报警系统设计

介绍了光纤光栅感温火灾探测技术,分析了该技术在隧道火灾报警系统应用中存在的技术难点,提出了光纤光栅隧道感温火灾报警系统的设计方案,即采用光纤光栅多区复用技术代替光纤光栅多点复用技术,并设计了适合应用领域特点的火灾报警系统.     

光纤陀螺用于桥梁线形检测精度提高方法研究

基于光纤陀螺(FOG)的线形检测系统在实际测量过程中会因桥面不平整产生瞬间冲击与振动给光纤陀螺叠加一个随机噪声信号,带来线形测量误差。文中采用小波分析、经验模态分解(EMD)和独立成分分析(ICA)混合信号处理方法对外界振动引起的噪声信号进行提取、滤波,以及线形数据重构,有效提高了系统检测精度。将该方法应用于新建大桥荷载试验数据处理,其测量精度达到1 cm,满足工程测量要求。     

高速公路光纤传输技术对比分析

高速公路的机电业务具有安全性要求高、业务种类繁多、每种业务的颗粒小等特点,要求传输网络成熟、稳定,数据传输要采用面向连接的传输方式,传输网络要具备灵活的业务调度能力。文章总结了光纤传输技术发展状况,光纤传输系统在高速公路机电工程中的应用以及可供高速公路选择的光纤传输技术。     

光纤传感在桥梁健康监测系统中的应用研究

建立一套高效实用且有客观统一桥梁状态评价标准的桥梁健康监测系统是桥梁工程界的目标,光纤传感技术的优点使其在该系统中的应用具有广阔的前景。结合光纤传感技术的研究与发展,深入探讨了光纤传感技术在桥梁健康监测系统中的应用。     

光纤光栅火灾报警在高速公路隧道中的应用

随着越来越多的高速公路隧道的建成,隧道安全问题的管理无疑是其中一大重要难题,尤其以火灾问题最为突出。文中以光纤光栅火灾报警系统应用为切入点,探讨了光纤光栅报警系统的优点、结构和运用,指出目前光纤光栅火灾报警系统具有其他系统无可比拟的技术和价格优势,应当大力推广。但目前光纤光栅报警系统设计还需进一步考虑危险品(气液体)泄漏导致隧道火灾的预警问题,提出了探测器加装气体探测元件的建议。     

光纤光栅应力监测技术在船上的应用

介绍了采用光纤光栅传感技术进行应力测量的基本原理及其在船舶领域的国内外应用情况,并针对一艘新开发的三体船开发了FGB测量系统,可对15个测点的结构应力(含温度补偿)进行长期监测、分析与记录.     

光纤光栅感温隧道火灾探测技术的应用研究

隧道火灾报警系统是保障高速公路安全运行的重要环节,但是火灾探测报警系统要响应时间快、传输距离远,现有的火灾探测方法很难满足其需求。文中依托沪蓉西高速公路建设项目,开发适合大型隧道(群)工程应用并符合技术标准的光纤光栅感温火灾探测系统,针对隧道火灾探测的特点和难点,设计了多区波分复用的光纤光栅隧道火灾探测报警系统,完成系统的开发和安装调试,在成功完成实验隧道的点火实验后,安装在沪蓉西实体隧道中进行点火实验完成验收。     

分布式光纤检测桥梁裂缝研究

光纤传感技术由于能实现空间立体监测和连续性监测,是目前裂缝监测领域研究的重点。本文在深入研究布里渊传感原理基础上,基于光纤传感器精巧、纤细难于适用于混凝土粗放施工的特点,采用基于FRP封装的分布式光纤传感器,对这种传感器在在用桥梁及在建桥梁的敷设方式、对混凝土裂缝从萌生到开展过程的监测响应及裂缝宽度与布里渊频移之间的规律展开了探索性科学研究。并在试验中加入了光纤光栅传感器,研究光纤光栅传感器对分布式光纤传感器的补充作用。通过理论及试验研究,采用FRP封装的分布式光纤传感器适用于在用及在建桥梁的混凝土裂缝监测,光纤传感器对裂缝的开展有很好的感知性能,初步得到了裂缝宽度与布里渊频移之间的规律。光纤光栅传感器与分布式光纤传感器相结合可以实现长距离与局部高精度的互补作用。     

基于BOTDA光纤传感技术的大体积混凝土温度测试研究

大体积混凝土浇筑后,温度监测是混凝土结构健康监测的一个重要内容。基于布里渊光时域分析技术(BOTDA),开展大体积混凝土温度测试研究。首先阐述BOTDA分布式光纤传感技术测温基本原理;然后介绍温度测试系统;最后结合工程实例,研究该技术在工程中的应用,包括光纤铺设、光纤保护、测试及成果分析,同时采用点式温度传感器测试光缆部分位置的温度,采用精密温度计测试环境温度,并与光缆测试温度对比分析。结果表明:基于布里渊光时域分析的分布式光纤传感技术可用于大体积混凝土分布式温度精确测试。     

卡尔曼滤波在光纤测温隧道火灾监测系统中的应用

公路隧道具有结构封闭且狭长的特殊性,隧道内的环境温度监测系统,需要在保证连续实时测量的同时,不引入额外风险。光纤测温技术具有测量连续实时、现场无需供电等优点,适合用于公路隧道的环境温度监测。所以对测温信号进行合理的处理和分析,提升监测的有效性,是需要重点研究的问题。文中采用卡尔曼滤波方法进行光纤测温系统的滤波降噪,并与现有方法进行比较,由实验结果可得,采用卡尔曼滤波方法的测温系统,其工作效果具有更好的实时性和灵敏度,可对高速公路隧道中的温度异常情况进行及时有效地反馈。     

基于光纤传感网络的桥梁实时监测系统研究

桥梁实时监测系统采用可进行长期稳定监测的光纤传感器,并结合多种光纤传感技术,部署传感器网络式分布结构,实现点面结合的实时监测模式。本系统建立了实用的安全评估及预警系统,模拟实时监测系统实际工作状态。应用结果评估表明:系统具有动态、静态数据综合采集的特点,且能实现数据自动采集、传输、存储、统计分析、远程监控与报警等功能,提高了综合监测效率,基本满足大跨度桥实时监测需求。     

汽车中的光纤多路要用布线系统

光纤具有质量轻、体积小、可挠曲、不受电磁干扰、超高绝缘、耐腐蚀、频带宽、灵敏度高等优点,在各工业与技术部门得到广泛应用。目前,光纤已大量用于汽车照明、多路复用布线系统以及汽车用光纤传感器中。本文仅简要介绍光纤技术在汽车多路复用布线系统中的应用情况。近年来,汽车中电气设备与电子仪器不断增长(大约10％～15％/年),导致一般扎线直径变粗,复杂性增加,使布线更困难且费用更高。现行汽车布线开始朝多路复     

车用光纤CAN通讯网络研究

介绍以双绞线为传输介质的控制器局域网(CAN)的工作特点及不足。为实现燃料电池电动汽车各ECU之间的控制和信息交换,组建了以塑料光纤(POF)为传输介质的光纤CAN网络。使用有源星型耦合器,提出了双星拓扑结构的光纤CAN(Fiber-CAN)总线网络设计方案。针对两个有源星型耦合器之间互连后产生的信号阻塞设计了专用的消除阻塞的接口电路。还介绍该光纤CAN网络光纤和光收发模块的选用。     

光纤数字传输系统复用技术在高速公路通信专用网中的应用

文章主要针对高速公路专用通信网中光纤数字传输系统的复用技术进行论述,对光纤数字传输系统的主要复用技术进行了比较,并对于波分复用方式进行了详细论述。     

光纤光栅孔隙水压力计的研制与应用研究

阐述了光纤Bragg光栅(FBG)技术的原理以及传感器的结构设计原理和方法,采用光纤Bragg光栅(FBG)传感技术研制了适合岩土工程使用的光纤光栅孔隙水压力计,对研制的6支光纤光栅孔隙水压力计进行了试验检验并埋设于某高速公路软土路基中试测孔隙水压力以检验研发成果。实践结果表明该仪器克服了常规仪器的某些缺点,并有稳定性好、耐腐蚀等优点,可以较好地应用于岩土工程监测当中。本仪器的研制对于光纤传感技术在岩土工程领域的应用具有积极的推动作用。     

应用光纤传感器的智能桥梁

智能结构是近年来土木工程领域研究的热点,随着光纤传感科学、材料科学、信号解析科学等科学的不断发展,以智能结构为主体的各类智能建筑物也逐步付诸实践.法布里·珀罗光纤传感器(FPI)以其高灵敏度、高精度、高分辨率、高稳定性等优点,率先在智能结构领域得到了广泛的应用.重点介绍了采用光纤传感器等的多种技术的智能桥梁的原理和结构,并结合具体工程介绍了应用光纤传感器以及应用FRP、CFRP等新型加固材料的智能桥梁的工程实例.实践表明应用光纤传感技术的智能桥梁在性能监测、健康诊断、预警和智能修复中有着广泛的应用前景.     

汽车光纤多路传输控制系统

针对传统布线的缺陷，设计了汽车光纤多路传输（布线）控制系统。本文概述了它的发展，并重点介绍了基本设计原理、模块化结构及抗干扰试验。系统由控制开关、光发射模块、三根总线（电源线、光纤信号线、系统地线）、光接收功能模块、终端用电器或执行器组成。用电器地线为搭铁。以大功率场效应晶体管代替继电器作功率形状，信号由光纤按串委分时复用方式传递。它只用三根总线控制多个终端用电器。其优点是：用线数量大减，线束简单，便于安装、检修、与传统布线系统相比，它还具有质量轻、体积小、传输信息量大等特点，其原理适用于对发;支机实时控制、车辆状态监测和通－断负载的开关控制等要求。     

太阳光光纤照明在公路隧道中的应用研究

采集太阳光照明系统已是各国竞相研究的热点。介绍太阳光光纤照明系统研究进展,结合太阳光光纤照明与隧道照明的特点,分析太阳光光纤照明系统应用于隧道照明的可行性。指出将太阳光光纤照明与隧道照明相结合,降低隧道出、入口段加强照明能耗是可行的,并可解决隧道洞口视觉问题,实现隧道洞口亮度与洞外环境亮度同步变化。     

光纤光栅自感知预应力锚索在边坡加固中的应用

锚索是边坡加固工程的核心元件,对锚索施加预应力是提高其加固效果的重要途径。为对锚索预应力施工张拉过程进行监测,该文设计了一种光纤光栅自感知锚索:在锚索的钢绞线中心丝上设置凹槽,并在凹槽中用胶黏剂封装光纤光栅(FBG);同时为提高光纤光栅传感器监测量程,使中心丝在持荷状态下粘贴光纤光栅。以中心丝持荷值为变化参数,研究不同持荷值下光纤光栅传感器的监测性能。在某边坡加固工程中,采用该技术对预应力锚索的施工张拉进行了监测,传感器存活率为100%,并与现场张拉数据进行对比,二者误差很小,体现了自感知钢绞线在边坡加固工程中的实用性和可靠性。     

汽车光纤总线内的信号衰减及对策

光纤在车载网络传输系统中的应用已越来越广泛，但使用中常因使用环境和使用方法不当而出现光纤信号衰减增大的现象，导致传输速率下降、控制系统性能变差。文中通过对汽车光纤结构、传播原理和信号衰减的分析，探讨了光纤信号衰减的原因，提出了汽车光纤正确使用和维护的方法。