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基于OFDR技术的深层土体水平位移场监测研究 认领
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作者 仇唐国 孙阳阳 +1 位作者 卢天鸣 朱少华 《压电与声光》 CAS 北大核心 2020年第1期108-112,共5页
深层土体水平位移场监测是基坑安全开挖的重要指标,现有测斜法耗费大量人力,且精度较低,但仍是当前获得水平位移的主要方法。该文提出了一种基于光频域反射(OFDR)技术的分布式光纤测量法,推导了应变-挠曲变形转换关系,通过室内实验进行... 深层土体水平位移场监测是基坑安全开挖的重要指标,现有测斜法耗费大量人力,且精度较低,但仍是当前获得水平位移的主要方法。该文提出了一种基于光频域反射(OFDR)技术的分布式光纤测量法,推导了应变-挠曲变形转换关系,通过室内实验进行了验证,证实了分布式光纤测斜的可行性和准确性,且基于OFDR的测量方法在苏州某基坑工程中得到了应用,准确详细地获取了基坑在开挖过程深层土体位移信息。 展开更多
关键词 水平位移场 光频域反射(OFDR) 分布式光纤 光纤传感 基坑工程
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新型微结构光纤分布式声波传感技术及应用 认领
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作者 刘德明 贺韬 +1 位作者 许志杰 孙琪真 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期296-309,共14页
介绍了一种新型分布式微结构光纤及微结构光纤分布式声波传感技术.通过在普通通信光纤的纤芯采用精密光刻技术连续制备纵向微结构散射单元,形成一种新型分布式微结构光纤(distributed microstructure optical fiber,DMOF).基于这种DMOF... 介绍了一种新型分布式微结构光纤及微结构光纤分布式声波传感技术.通过在普通通信光纤的纤芯采用精密光刻技术连续制备纵向微结构散射单元,形成一种新型分布式微结构光纤(distributed microstructure optical fiber,DMOF).基于这种DMOF研制的微结构光纤分布式声波传感系统(microstructure fiber distributed acoustic sensor,MF-DAS),采用微结构光散射增强,MF-DAS传感信号的信噪比得到大幅提升;通过微结构光纤链路均衡,大幅度降低MF-DAS近远端传感信号差值;提出微结构光时域反射(microstructure optical time domain reflection,M-OTDR)时隙分插复用扩频,显著增大了分布式声波探测频响带宽.这种新型的MF-DAS系统具备高灵敏、大尺度、宽频响等优越性能,在地下及水下声波信息获取、重大基础设施内部损伤探测与外部侵害安全监测等领域具有十分广阔的应用前景. 展开更多
关键词 分布式微结构 微结构光纤 光纤传感 分布式声波传感 微结构光时域反射
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基于分布式光纤的架空输电线路覆冰监测技术及应用 认领
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作者 周恺 张睿哲 +3 位作者 蔡瀛淼 李春生 王谦 杨亮 《水电能源科学》 北大核心 2020年第7期177-180,共4页
2015年北京地区输电线路发生严重覆冰跳闸故障,给社会造成了巨大的经济损失。为提高北京电网防冰抗冰能力,基于分布式光纤的架空输电线路覆冰监测技术,监测了北京地区110kV聂康线、220kV京聂线、220kV高泉线和500kV昌海线的覆冰状态,解... 2015年北京地区输电线路发生严重覆冰跳闸故障,给社会造成了巨大的经济损失。为提高北京电网防冰抗冰能力,基于分布式光纤的架空输电线路覆冰监测技术,监测了北京地区110kV聂康线、220kV京聂线、220kV高泉线和500kV昌海线的覆冰状态,解决了北京地区主要易覆冰区域线路覆冰监测问题,并有效监测到2016年2、11月两次输电线路覆冰现象。经现场勘查,该技术所反映的覆冰过程、发展趋势、覆冰厚度与人工观冰、现场实际勘查情况相符,验证了该技术的有效性与准确性。 展开更多
关键词 北京电网 分布式光纤 覆冰监测技术 覆冰厚度测量
光纤复合式变压器电磁线的温度检测精度分析 认领
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作者 高树国 王丽丽 +3 位作者 刘云鹏 李昕烨 范晓舟 苏磊 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第2期585-590,共6页
针对目前大型变压器内部温度场精确测量的需求,为提升传统光纤测温的感知范围与测量精度,设计了一种光纤复合式变压器绕组测温方案,对于绕组与光纤之间各个部件的热量传递进行了建模,并采用有限元法对光纤测量的精度进行了数值计算。通... 针对目前大型变压器内部温度场精确测量的需求,为提升传统光纤测温的感知范围与测量精度,设计了一种光纤复合式变压器绕组测温方案,对于绕组与光纤之间各个部件的热量传递进行了建模,并采用有限元法对光纤测量的精度进行了数值计算。通过理论对比分析可知,根据所建立的热路模型由光纤测量温度可反推绕组附近绝缘纸等部件的精确温度,误差可控制在合理范围内,进一步提升了光纤测温的准确度与感知范围。 展开更多
关键词 分布式光纤 变压器绕组 测温精度 热路模型 数值计算
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一种基于分布式光纤传感的煤矿井下测温系统研究 认领
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作者 李计川 张自雷 《煤炭与化工》 CAS 2020年第1期63-66,共4页
通过分析煤矿井下电缆测温的利弊,总结出分布式光纤传感的优越性,进而搭建由激光器、WDM波分复用器、APD光电探测器、传感器(多模光纤)、数据采集卡等硬件组成的分布式光纤传感煤矿井下测温系统。软件上采用小波去噪法对信号数据进一步... 通过分析煤矿井下电缆测温的利弊,总结出分布式光纤传感的优越性,进而搭建由激光器、WDM波分复用器、APD光电探测器、传感器(多模光纤)、数据采集卡等硬件组成的分布式光纤传感煤矿井下测温系统。软件上采用小波去噪法对信号数据进一步优化,并采用labview程序进行波形验证。通过实验证实,系统设计方案切实可行,能够达到预期目的。 展开更多
关键词 分布式光纤 拉曼反射 高温定位 小波去噪
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分布式光纤在栈桥监测中的应用分析 认领
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作者 詹浩东 任高峰 +3 位作者 胡仲春 张聪瑞 葛永翔 李桃源 《工业安全与环保》 2020年第1期1-4,共4页
为解决传统监测方法在大型基坑支撑结构监测中难度大、效率低、误差大等问题,提出利用分布式传感监测技术对太原火车站调蓄池桁架支撑体系栈桥应力、应变进行监测。基于布里渊光时域反射技术(BOTDR)的测量原理和优点,设计应用一套分布... 为解决传统监测方法在大型基坑支撑结构监测中难度大、效率低、误差大等问题,提出利用分布式传感监测技术对太原火车站调蓄池桁架支撑体系栈桥应力、应变进行监测。基于布里渊光时域反射技术(BOTDR)的测量原理和优点,设计应用一套分布式栈桥监测系统,对栈桥扰动下测试和长期变形监测。结果表明,基于BOTDR技术的栈桥分布式光纤监测系统能够准确地反映支撑体系中栈桥的变形情况,具有显著优势,可满足栈桥变形长期监测和早期安全预警。 展开更多
关键词 分布式光纤 栈桥监测 BOTDR技术
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工作面顶板岩层变形破坏发育过程光纤测试模拟研究 认领
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作者 张平松 孙斌杨 +1 位作者 张丹 许时昂 《合肥工业大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2020年第7期969-974,共6页
回采工作面顶板岩层的变形与破坏过程一直是矿山地质的重点研究对象,获得其动态发育特征对于矿井安全生产十分重要。文章基于分布式光纤传感测试技术,通过构建室内平面应力模型,在煤层采动区布设4条斜向和3条竖向测线。根据煤层开挖进度... 回采工作面顶板岩层的变形与破坏过程一直是矿山地质的重点研究对象,获得其动态发育特征对于矿井安全生产十分重要。文章基于分布式光纤传感测试技术,通过构建室内平面应力模型,在煤层采动区布设4条斜向和3条竖向测线。根据煤层开挖进度,定期采集岩层应变值,从而获得煤层开挖过程中岩层变形破坏动态发育规律。结果表明:煤层开挖过程中,工作面前方顶板岩层受超前支承压力的作用将呈现压应变,而工作面及后方采空区上部岩层则主要以拉伸破坏为主;根据竖向光缆应变变化曲线分析得出11-2煤垮落带发育高度为10 cm,导水裂缝带发育高度为45 cm,光缆测试结果与模型实际测量结果基本一致;光缆应变曲线可良好地分辨岩层变形破坏发育过程。研究结果表明,利用分布式光纤监测岩层结构的变形与破坏过程可获得良好的岩层应变参数,其可分辨能力强、效果显著。 展开更多
关键词 相似模拟 分布式光纤 动态发育 变形破坏 覆岩“两带”
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采动覆岩运移BOTDA-FBG监测试验 认领
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作者 柴敬 朱绪保 +3 位作者 张丁丁 杜文刚 雷武林 杨玉玉 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第16期6404-6410,共7页
为研究采场覆岩变形破坏特征,采用相似材料物理模型试验的方法模拟煤矿工作面回采过程,用BOTDA分布式光纤和布拉格光纤光栅(FBG)监测采场覆岩运移规律。实验搭建了1.5 m×0.6 m×1.3 m的三维立体模型,几何相似比为1∶150,同时... 为研究采场覆岩变形破坏特征,采用相似材料物理模型试验的方法模拟煤矿工作面回采过程,用BOTDA分布式光纤和布拉格光纤光栅(FBG)监测采场覆岩运移规律。实验搭建了1.5 m×0.6 m×1.3 m的三维立体模型,几何相似比为1∶150,同时在模型水平方向埋设2根光纤,垂直方向铺设4根光纤,亚关键层埋设2个光纤光栅应变传感器,用以研究模型开挖过程中覆岩运移状态与BOTDA及FBG测试结果的对应关系。试验表明,FBG传感器应变量与岩层运移状态密切相关,可实现对采动覆岩变形破断和离层发育过程的监测。水平光纤测试结果与岩层垮落移动呈明显的对应关系,测试频移峰值间距与岩层垮落顶部离层宽度几乎一致,平均误差不超过3%;垂直光纤频移变化可以反映覆岩垮落及离层发育的动态变化过程。 展开更多
关键词 覆岩运移 分布式光纤 频移平均度 三维立体模型
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基于分布式光纤的电气化铁路27.5kV智能电缆研究 认领
9
作者 崔艳龙 邓洪 郭琦沛 《电气化铁道》 2020年第4期6-9,共4页
随着我国高速铁路快速发展,27.5 kV高压电缆应用日益增多,实现电缆全路径在线监测和故障判断及精准定位非常重要。本文对27.5 kV高压电缆的应用及故障特点进行分析,对主要电缆监测技术进行对比研究,提出了基于分布式光纤的27.5 kV智能... 随着我国高速铁路快速发展,27.5 kV高压电缆应用日益增多,实现电缆全路径在线监测和故障判断及精准定位非常重要。本文对27.5 kV高压电缆的应用及故障特点进行分析,对主要电缆监测技术进行对比研究,提出了基于分布式光纤的27.5 kV智能电缆。该智能电缆可以通过其本体进行电缆全路径在线监测,具有测量精度高、故障定位准等特点,可提高供电可靠性,提升运营维护效率。 展开更多
关键词 电气化铁路 智能电缆 分布式光纤 在线监测
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分布式光纤井下监测水平井多级压裂方法 认领
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作者 尚琼 《江汉石油职工大学学报》 2020年第2期53-56,共4页
页岩气水平井目前多采用泵送桥塞和射孔联作工艺,该工艺能同时控制多条裂缝的起裂和延伸,但压裂成缝方位难以准确可靠地探测出。高分辨率分布式光纤声波感应(DAS)和温度感应(DTS)利用光纤中传输光的背向拉曼散射效应,可对光纤本身所处... 页岩气水平井目前多采用泵送桥塞和射孔联作工艺,该工艺能同时控制多条裂缝的起裂和延伸,但压裂成缝方位难以准确可靠地探测出。高分辨率分布式光纤声波感应(DAS)和温度感应(DTS)利用光纤中传输光的背向拉曼散射效应,可对光纤本身所处的声波场、温度场分布情况进行实时分布式的测量,利用光时域反射技术对测量点精确定位,可实现水平井多级多簇压裂施工期间裂缝起裂、扩展及延伸的实时监测。 展开更多
关键词 分布式光纤 动态监测 多级压裂 压裂液 支撑剂
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基于φ-OTDR的分布式光纤预警系统设计及应用 认领
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作者 季寿宏 《煤气与热力》 2020年第5期J0009-J0014,J0044,J0045共8页
以省天然气长输管道作为研究对象,利用长输管道伴行光缆,提出一种基于相位光时域反射计(φ-OTDR)技术的分布式光纤预警系统。介绍φ-OTDR技术的基本原理,以及分布式光纤预警系统的结构和工作原理。利用分布式光纤预警系统采集了大量不... 以省天然气长输管道作为研究对象,利用长输管道伴行光缆,提出一种基于相位光时域反射计(φ-OTDR)技术的分布式光纤预警系统。介绍φ-OTDR技术的基本原理,以及分布式光纤预警系统的结构和工作原理。利用分布式光纤预警系统采集了大量不同振动工况信号样本,分析了高速公路车辆、挖掘机、打桩机、地铁盾构施工等振动工况在时域和频域上的分布特性,有效进行复杂工程环境中第三方施工振动检测。实际应用证明,该分布式光纤预警系统可监测距离达80 km,系统识别正确率达90%。 展开更多
关键词 相位光时域反射计 分布式光纤 预警系统 振动工况 信号特征识别
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基于分布式光纤传感技术的封闭空间火源精确定位方法研究 认领
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作者 杨汉瑞 栾宁 +1 位作者 张经纬 张智鑫 《东北电力大学学报》 2020年第1期71-80,共10页
为了解决封闭空间火源精确定位困难的问题,文中提出了一种基于拉曼散射的分布式光纤传感技术的火源精确定位方法,对比分析了分布式拉曼测温系统在温度测量领域的优势,简化了封闭空间火场的火源模型,在分析温度与后向拉曼散射光的关系特... 为了解决封闭空间火源精确定位困难的问题,文中提出了一种基于拉曼散射的分布式光纤传感技术的火源精确定位方法,对比分析了分布式拉曼测温系统在温度测量领域的优势,简化了封闭空间火场的火源模型,在分析温度与后向拉曼散射光的关系特性的基础上,给出了传感光纤布阵方案和火源粗略、精确定位的数学模型,并通过实验验证了方法的有效性,实验结果表明本方法定位误差范围可控制在54cm^2以内.此方法解决了封闭空间火灾火源定位精度低的问题,为分布式光纤传感技术在二维、三维空间传感领域提供了一定的理论基础. 展开更多
关键词 分布式测量 光纤传感 OTDR 拉曼散射 火源定位
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分布式光纤传感周界安防系统的入侵信号处理研究 认领
13
作者 杜海龙 《枣庄学院学报》 2020年第5期52-59,共8页
提出了一种基于相位敏感光时域反射计Φ-OTDR的分布式光纤传感周界安防系统的扰动信号处理算法,先对信号进行降噪和加窗分帧处理,然后采用三层小波包分解实现信号能量特征提取,最终基于BP神经网络实现扰动信号分类.通过Matlab实验分析,... 提出了一种基于相位敏感光时域反射计Φ-OTDR的分布式光纤传感周界安防系统的扰动信号处理算法,先对信号进行降噪和加窗分帧处理,然后采用三层小波包分解实现信号能量特征提取,最终基于BP神经网络实现扰动信号分类.通过Matlab实验分析,本识别方法能够有效的区分风雨、电钻等机械振动、汽车碾压、人为攀爬不同类型的扰动事件,准确率分别达到85.7%,94.3%,91.4%和90%,系统稳定性高、误报率低,有效节约了人力资源成本,提高了工作效率. 展开更多
关键词 分布式光纤传感 特征提取 小波包 模式识别
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基于分布式光纤应变传感技术的隧道沉降监测研究 认领
14
作者 侯公羽 李子祥 +5 位作者 胡涛 周天赐 肖海林 王凯迪 胡锦欣 朱景 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期3148-3158,共11页
隧道沉降是评估隧道结构安全性和稳定性的重要指标,通过分布式光纤监测技术,可以获得被测部位的应变分布情况,但不能直观地反映出隧道各个部位的沉降量大小。提出了基于分布式光纤应变的隧道沉降反演模型,将光纤应变曲线和隧道沉降曲线... 隧道沉降是评估隧道结构安全性和稳定性的重要指标,通过分布式光纤监测技术,可以获得被测部位的应变分布情况,但不能直观地反映出隧道各个部位的沉降量大小。提出了基于分布式光纤应变的隧道沉降反演模型,将光纤应变曲线和隧道沉降曲线联系起来,并通过理论推导、数值模拟、室内试验,验证了模型的可行性。通过北京轨道交通新机场线07标暗挖区间分布式光纤监测项目,对隧道临时支护的破除阶段进行了监测,获得了不同工况下隧道拱顶处的应变曲线,并借助提出的隧道沉降反演模型,对隧道拱顶沉降进行了计算,计算结果和现场实测结果能够较好的吻合,其误差可以满足工程需要。研究结果可以为分布式光纤传感技术应用于隧道沉降监测提供理论与试验基础。 展开更多
关键词 分布式光纤 监测技术 应变传感 沉降监测
光纤测斜技术在基坑工程监测中的应用研究 认领
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作者 崔咏军 孙阳阳 +1 位作者 谢渊洁 顾盛 《工程质量》 2019年第3期43-46,52共5页
设计了一种新型的光纤测斜传感器,并将其应用到实际基坑工程的监测当中。将分布式光纤的监测结果与传统测斜仪进行对比,结果表明封装后的光缆能够适应工程现场的恶劣环境,满足长期监测的要求,且测量结果与测斜仪一致,说明分布式光纤可... 设计了一种新型的光纤测斜传感器,并将其应用到实际基坑工程的监测当中。将分布式光纤的监测结果与传统测斜仪进行对比,结果表明封装后的光缆能够适应工程现场的恶劣环境,满足长期监测的要求,且测量结果与测斜仪一致,说明分布式光纤可以很好地代替传统测斜仪,将其应用于岩土工程的深层水平位移监测中可以实现安全监测的自动化和智能化。 展开更多
关键词 分布式光纤 基坑 土体水平位移 监测
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基于分布式应变光纤测试的钢管桩抗拔承载能力检测研究 认领
16
作者 叶仲韬 胡俊亮 《工程建设与设计》 2019年第16期47-48,55共3页
分布式光纤传感系统具有距离长、分辨率高、精度高等优势。将分布式光纤应用于风力电机桩基承载能力测试中,突破了传统桩基承载能力测试仅能得到有限部位离散的应力状况的限制,获得了沿桩长方向连续的荷载应力分布曲线,为研究大直径钢... 分布式光纤传感系统具有距离长、分辨率高、精度高等优势。将分布式光纤应用于风力电机桩基承载能力测试中,突破了传统桩基承载能力测试仅能得到有限部位离散的应力状况的限制,获得了沿桩长方向连续的荷载应力分布曲线,为研究大直径钢管桩荷载传递机理提供了有利手段。论文结合工程案例,详细介绍了分布式光纤在风力电机桩基承载能力测试中的应用,并进行数据分析。 展开更多
关键词 分布式光纤 承载能力 应力分布
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基于分布式光纤传感的热网膨胀节膨胀量测量方法 认领
17
作者 杨汉瑞 李勇勇 +2 位作者 徐士博 张经纬 栾宁 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期2171-2177,共7页
在热力管网中,膨胀节作为缓冲管道的关键部分,极易因变形扭曲引发泄漏故障,进而致使热网瘫痪.实时准确测量膨胀节的膨胀是评估管网健康状态的有效途径.对此,本文提出一种基于分布式光纤传感技术的膨胀节膨胀量的新型检测方法,建立了膨... 在热力管网中,膨胀节作为缓冲管道的关键部分,极易因变形扭曲引发泄漏故障,进而致使热网瘫痪.实时准确测量膨胀节的膨胀是评估管网健康状态的有效途径.对此,本文提出一种基于分布式光纤传感技术的膨胀节膨胀量的新型检测方法,建立了膨胀量检测模型,并通过实验验证了方法的有效性.研究结果表明,测量误差随着光纤绕制圈数增大而减小,通过调节绕制圈数,可以将误差范围控制在3%以内.这不仅为热网膨胀节的膨胀量检测提出了一种新思路,同时也为分布式光纤传感技术在热网健康状态检测领域的应用奠定了一定的理论基础. 展开更多
关键词 分布式 光纤传感 供热管网 膨胀量检测
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基于EMD的分布式光纤管道测温信号去噪分析 认领
18
作者 王星 《电脑与电信》 2019年第3期51-54,共4页
分布式光纤温度检测技术由于检测距离长、精度高、实时性好等优点,近年来在很多行业得到广泛应用,特别是在油气管道泄漏方面获得极大关注。利用分布式光纤测温系统通过检测油气管道温度,进而判断其是否发生泄漏。实验中获得的部分信号... 分布式光纤温度检测技术由于检测距离长、精度高、实时性好等优点,近年来在很多行业得到广泛应用,特别是在油气管道泄漏方面获得极大关注。利用分布式光纤测温系统通过检测油气管道温度,进而判断其是否发生泄漏。实验中获得的部分信号由于其噪声较大对判断结果产生影响,文章通过EMD算法对其进行消噪处理,结果表明EMD算法可在一定程度上消除噪声,但去噪效果一般。 展开更多
关键词 管道泄漏 EMD算法 分布式光纤
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分布式光纤传感器应变传递规律研究 认领 被引量:5
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作者 章征林 高磊 +2 位作者 孙阳阳 张清华 曾鹏 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期277-285,共9页
基于光频域反射技术,建立一种应变传递模型,推导了光纤应变传递关系,分析了分布式光纤应变测量结果的影响因素。通过等强度梁弯曲实验,分别从粘贴长度和涂覆层剪切模量等方面研究了光纤传感器的测量结果。研究结果表明,粘贴长度越长,应... 基于光频域反射技术,建立一种应变传递模型,推导了光纤应变传递关系,分析了分布式光纤应变测量结果的影响因素。通过等强度梁弯曲实验,分别从粘贴长度和涂覆层剪切模量等方面研究了光纤传感器的测量结果。研究结果表明,粘贴长度越长,应变传递率越高,当粘贴长度达到一定值时,光纤中间区域的应变传递率为1,两端的逐渐减小,涂覆层和胶粘剂的剪切模量越高,应变传递率越大。工程应用中应选用剪切模量高的涂覆层光纤及胶粘剂,粘贴长度应大于需测量区域的长度。 展开更多
关键词 传感器 应变传递规律 分布式光纤 光频域反射 粘贴长度 剪切模量
石化罐区消防安全系统设计浅析 认领
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作者 张建清 杨志 宋端启 《安全.健康和环境》 2019年第10期10-14,共5页
采用分布式光纤测温系统、图像火灾安全监控系统、高压细水雾系统、泡沫灭火系统等先进技术,对石油化工储罐区消防系统进行技术升级。在国家消防规范的基础上,提出了一套适用于石油化工储罐区的消防安全系统解决方案。该方案集成了分布... 采用分布式光纤测温系统、图像火灾安全监控系统、高压细水雾系统、泡沫灭火系统等先进技术,对石油化工储罐区消防系统进行技术升级。在国家消防规范的基础上,提出了一套适用于石油化工储罐区的消防安全系统解决方案。该方案集成了分布式光纤感温火灾探测技术、图像型火灾探测报警技术、高压细水雾技术及泡沫灭火技术等,对石油化工储罐区进行分区保护,为石油化工储罐区提供一种高效、可行的消防系统。 展开更多
关键词 分布式光纤 火灾探测 高压细水雾 泡沫灭火
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