光纤Bragg光栅应变灵敏度的分析

在光纤Bragg光栅传感原理的基础上,从理论上着重研究了由弹光效应引起的轴向应变灵敏度和径向应变灵敏度,并分别进行了轴向应变与径向应变灵敏度和轴向应力与径向应力灵敏度的仿真,仿真结果与理论分析相符。另外,对于动态轴向应变的情况,也给出了波长漂移随时间变化的仿真结果。     

用于多移动目标定位的WSN节点设计与实现

无线定位是无线传感网络的关键技术之一。在众多的无线定位技术中,基于RSSI的定位技术得到了科研人员的最广泛认可。介绍基于RSSI定位技术的原理和方法,采用世界上首款真正SoC ZigBee射频芯片,设计定位节点的硬件,详细分析定位引擎软件的工作流程。实验测试结果表明,节点能够成功地进行通信,并在节点间有效地收发数据,从而实现无线定位。     

无人水下航行器实时系统设计

针对集中式体系结构已不能满足无人水下航行器(UUV)越来越复杂的水下任务,设计并实现了UUV实时系统,该实时系统以分布式结构为基础,在硬件上采用CAN总线技术,减少了通信时间,提高了实时性,简化了系统,并提供了良好的扩展性;在软件设计上采用μC/OS实时操作系统,方便地实现了逻辑复杂的程序,并进一步满足了系统的实时性.仿真和实时性测试试验结果表明,该系统软、硬件设计满足程序运算、数据存储和实时性的要求,并具有较高的可靠性.     

探测电缆老化的光纤直流漏电流法

电力电缆绝缘可靠性直接影响电气化铁道及其设备供电的安全稳定运行.合理选择故障测试设备,准确、快速查找电缆老化故障已经引起国内外专家学者的广泛关注.本文在分析电力电缆老化现象的基础上,探讨当前常用的老化探测方法,提出了光纤直流漏电流探测法,通过与以往的探测方法进行比较,表明光纤直流漏电流探测法能够有效降低环境干扰,提高测量精度.     

长江口潮汐模型加沙控制技术的研究

实践证明,分布式加沙系统成功地解决了多断面浑水流量实时控制的问题,实现了对模型多断面悬沙输移量的精确控制,为大尺度河工模型悬移质自动加沙提供了切实可行的新方法。     

基于光纤光栅的扭矩传感器

为了实现恶劣条件下对扭矩的精确稳定测量,设计并实现了一种新型的基于光纤光栅的扭矩传感器。为克服扭矩测量系统易受外界影响的缺点,设计了光纤光栅全桥光路,实现了温度和弯矩的自动补偿。通过扭矩标准装置加载试验和水下环境加载试验分别测试了其测量精确度以及水下工作性能。结果表明,该光纤光栅扭矩传感器的最大非线性误差、重复性以及水下工作稳定性均达到0.1%以内,说明该传感器不但具有良好的测量精度,而且能够在船用环境等恶劣扭矩测量条件下较好地工作。研究结果为船用环境中扭矩测量的研究与应用提供了重要参考。     

京张高速公路官厅湖特大桥健康监测系统实施的研究

通过桥梁健康监测项目实现了对应变、挠度、振动、温度和动态轴重等方面实时在线监测,并实现对原始数据的处理和显示,以保证大桥的安全运营。     

分布式光纤感测技术在混凝土预制管桩测试中的应用研究

根据预应力高强度混凝土管桩（PHC桩）的沉桩特点,采用管桩内置梯型光纤钢筋架、水泥灌注封管的施工工艺将感测光纤植入到桩体。利用基于布里渊光时域分析技术（BOTDA）的光纤感测技术检测PHC桩在水平荷载作用下的桩身应变分布。试验结果表明：感测光纤保证成活;根据桩身应变可以计算得到桩身挠度分布;桩身挠度数据准确可信;可精确定位水平荷载对桩身的影响深度。BOTDA感测技术具有分布式特点,可避免漏检,可以在混凝土预制管桩测试实验中应用。     

分布式船舶通信信号系统的优化设计

传统船舶通信信号系统不仅复杂性高,而且性能差。为此优化设计了一种分布式船舶通信信号系统。分析了当前常见船舶通信信号系统的弊端,给出分布式船舶通信信号系统中地面系统和船载系统的实施方案,依据差异原则设计系统结构。介绍了系统通信控制服务器设计过程,硬件安装选用简单易实现的CBCI插卡方式。分析了容错与安全管理单元设计过程,给出FPGA内部结构和通信模块设计过程,通过通信信号供电单元为系统供电。软件设计主要包括通信接口软件与信号控制算法设计。实验结果表明,所设计系统性能优。     

无线传感器网络的船舶航行姿态在线校正

为了提高船舶航行姿态准确性,针对当前船舶航行姿态在线校正方法存在的错误大、实时性差等缺陷,提出了无线传感器网络的船舶航行姿态在线校正方法。首先分析船舶航行姿态在线校正原理,并采用无线传感器网络对船舶航行姿态数据进行实时采集,然后根据无线传感器网络采集数据对船舶航行姿态误差进行预测,并根据预测结果对船舶航行姿态进行在线校正,最后进行了船舶航行姿态在线校正仿真对比实验。结果表明,无线传感网络的船舶航行姿态在线校正精度高,船舶航行姿态在线校正速度快,船舶航行姿态在线校正效果明显优于其他方法,解决了当前船舶航行姿态在线校正过程存在的一些难题,具有广泛的应用前景。