光纤传感技术在海底管道运行监测的应用 被引量：2

1

作者 武瑞娟 竺柏康 涂勤昌 《中国水运（下半月）》 2017年第5期303-306,共4页

高速发展的海洋经济背景下,我国海底管道工程发展潜力巨大。海底管道运行风险高、失效后果严重,实施其连续在线监测势在必行。基于光纤传感技术的优势和监测原理,总结了当前传感光纤在海底管道外壁与内部材料层铺设的施工应用。最后,分... 高速发展的海洋经济背景下,我国海底管道工程发展潜力巨大。海底管道运行风险高、失效后果严重,实施其连续在线监测势在必行。基于光纤传感技术的优势和监测原理,总结了当前传感光纤在海底管道外壁与内部材料层铺设的施工应用。最后,分析了各种方案适用的海域环境,并提出了光纤用于海底管道监测需要进一步考虑的几个方面。 展开更多

关键词 海底管道 光纤传感 监测 应用

下载PDF 职称材料

光纤测温技术在E-Gas气化炉壁温检测上的应用

2

作者 周建欣 郭宗斌 +2 位作者 任艳庆 陈杰 周建华 《氮肥与合成气》 2022年第11期40-43,共4页

外壁温度检测对气化炉的安全运行意义重大。国内水煤浆加压气化的热壁气化炉通常采用热电阻法检测外壁温度,E-Gas气化炉使用特氟龙管检测气化炉外壁温度,这两种方法都只能发现气化炉某一区域温度变化,不能确定具体的高温点位置。光纤测... 外壁温度检测对气化炉的安全运行意义重大。国内水煤浆加压气化的热壁气化炉通常采用热电阻法检测外壁温度,E-Gas气化炉使用特氟龙管检测气化炉外壁温度,这两种方法都只能发现气化炉某一区域温度变化,不能确定具体的高温点位置。光纤测温使用光纤作为测温媒介,沿着光纤布置的位置进行实时温度检测,可以发现具体的高温点位置,及时纠正操作,对于避免气化炉高温穿孔有较强的指导意义。 展开更多

关键词 壁温检测 光纤壁温 监测

下载PDF 职称材料

基于叶尖定时的叶片动应力反演方法 被引量：12

3

作者 段发阶 李刚 +2 位作者 叶德超 郭浩天 黄健 《纳米技术与精密工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期161-166,共6页

基于叶尖定时的测振系统能够实现旋转叶片振动参数的非接触测量,在此基础上提出了利用建模获取叶尖振幅和叶片动应力分布关系,进而反演叶片动应力的方法.首先,利用有限元模型获取了叶尖振幅和叶片动应力分布的关系,为叶片动应力的反演... 基于叶尖定时的测振系统能够实现旋转叶片振动参数的非接触测量,在此基础上提出了利用建模获取叶尖振幅和叶片动应力分布关系,进而反演叶片动应力的方法.首先,利用有限元模型获取了叶尖振幅和叶片动应力分布的关系,为叶片动应力的反演提供了依据.然后,通过应变片测试实验对叶片有限元模型与动应力反演方法进行了验证.结果显示,采用有限元建模的方法可以实现叶片动应力的反演,满足航空发动机叶片动应力非接触测量的要求. 展开更多

关键词 涡轮 动应力 有限元分析 非接触测量 航空发动机

原文传递

φ-OTDR识别不同频率振动事件研究 被引量：8

4

作者 郑印 段发阶 +1 位作者 涂勤昌 伯恩 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期68-74,共7页

在相位敏感光时域反射计(φ-OTDR)识别入侵事件中,时间域单点振动判断和空间域相邻点振动判断算法是以一段时间和相邻区域内的数据变化幅度为依据,来检测由入侵者产生的光强差异,定位入侵位置。本文在这种算法的基础上,重点研究了三个... 在相位敏感光时域反射计(φ-OTDR)识别入侵事件中,时间域单点振动判断和空间域相邻点振动判断算法是以一段时间和相邻区域内的数据变化幅度为依据,来检测由入侵者产生的光强差异,定位入侵位置。本文在这种算法的基础上,重点研究了三个方面的内容:即研究自适应均值去阈值的方法、分析了该算法可以识别的振动事件的频率响应范围、设计算法对振动事件所包含的频率信息分类,并通过25组不同频率的振动实验验证算法和分析。实验证实研究出的阈值处理方法适应性非常好,频率响应范围与理论分析一致,且设计的频率分类算法能够实现对振动事件所包含的频率信息正确分类,为φ-OTDR的实际工程应用提供参考。 展开更多

关键词 光纤光学 相位敏感光时域反射计 入侵监测 阈值处理 频率响应 频率分类

下载PDF 职称材料

旋转叶片振动信号的小波变换去噪处理 被引量：4

5

作者 刘瑾 黄健 +2 位作者 叶德超 李刚 金鑫杰 《纳米技术与精密工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期100-105,共6页

在旋转叶片叶尖定时测振系统中,叶片多处于大噪声工作环境,为了保障振动位移的高精度测量,需有效解决叶片振动信号的去噪问题.提出采用具有时频局部分析特性的小波变换方法对振动信号进行去噪,建立了叶尖定时测振系统的仿真模型.针对仿... 在旋转叶片叶尖定时测振系统中,叶片多处于大噪声工作环境,为了保障振动位移的高精度测量,需有效解决叶片振动信号的去噪问题.提出采用具有时频局部分析特性的小波变换方法对振动信号进行去噪,建立了叶尖定时测振系统的仿真模型.针对仿真信号的特征,对小波变换的小波基、阈值估计及小波分解尺度进行了参数优化,实现了宽频白噪声的有效滤除.并与传统的滤波和Savitzky-Golay(SG)平滑算法进行对比,结果表明小波变换去噪方法在去噪效果和减小振动位移测量误差上均具有明显优势,有较好的实际工程应用价值. 展开更多

关键词 叶片振动信号 小波变换去噪 小波参数优化 Savitzky-Golay滤波

原文传递

相位敏感光时域反射计识别入侵事件算法 被引量：6

6

作者 郑印 段发阶 +1 位作者 涂勤昌 韦波 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期79-84,共6页

在相位敏感光时域反射计识别入侵事件中,基于传统算法研究了时间域单点振动判断、空间域相邻点振动判断、特征量峰值比例判断相互结合的算法,并从算法的识别准确率、实时性、复杂性、定位稳定性等角度,衡量算法的优劣.实验验证发现,时... 在相位敏感光时域反射计识别入侵事件中,基于传统算法研究了时间域单点振动判断、空间域相邻点振动判断、特征量峰值比例判断相互结合的算法,并从算法的识别准确率、实时性、复杂性、定位稳定性等角度,衡量算法的优劣.实验验证发现,时间域单点振动判断、空间域相邻点振动判断结合的算法识别入侵事件准确率最高,达100%,且实时性满足性能要求,算法简单,定位稳定性好.该算法在不同频率下振动事件中适用性较强,可为相位敏感光时域反射计应用于安防监测领域的信号处理部分提供参考. 展开更多

关键词 光纤传感器 相位敏感光时域反射计 入侵监测 信号处理 识别准确率

下载PDF 职称材料

高斯滤波算法在缺陷视觉检测中的应用研究 被引量：10

7

作者 赵洁 贾春梅 虞凌宏 《宁波工程学院学报》 2014年第4期7-11,22,共6页

机器视觉中的缺陷检测是个难点。图像的滤波处理通常是为了消除噪声干扰,处理的原则是保留大部分有效信号,抑制少数的异常信号。在机器视觉的缺陷检测时,需要提取图像中的每一个异常信号,忽略大部分正常图像信号,与图像的滤波处理正好... 机器视觉中的缺陷检测是个难点。图像的滤波处理通常是为了消除噪声干扰,处理的原则是保留大部分有效信号,抑制少数的异常信号。在机器视觉的缺陷检测时,需要提取图像中的每一个异常信号,忽略大部分正常图像信号,与图像的滤波处理正好相反。在大量实践基础上,本文总结出了一套基于高斯滤波算法的缺陷检测方法,特别适合细微缺陷的检测。该方法已经投入应用,在应用过程中取得了良好的效果。 展开更多

关键词 机器视觉 缺陷检测 高斯滤波

下载PDF 职称材料

一种耐高温光纤式叶尖定时传感器及验证装置 被引量：5

8

作者 冯军楠 段发阶 +2 位作者 叶德超 金鑫杰 郑嘉楠 《纳米技术与精密工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期167-172,共6页

为满足航空发动机压气机叶片振动监测的高温要求,设计了一种能够耐650℃高温的新型光纤式叶尖定时传感器.采用金属保护结构及涂覆高温胶技术提高了传感器探头的耐温性能.在此基础上,设计了一种模拟叶尖定时传感器高温工作环境的验证装置... 为满足航空发动机压气机叶片振动监测的高温要求,设计了一种能够耐650℃高温的新型光纤式叶尖定时传感器.采用金属保护结构及涂覆高温胶技术提高了传感器探头的耐温性能.在此基础上,设计了一种模拟叶尖定时传感器高温工作环境的验证装置,对改进后的光纤式叶尖定时传感器进行了高温试验.试验结果表明,该型传感器能够耐受650℃工作环境,满足航空发动机高压压气机叶片振动参数监测的要求. 展开更多

关键词 光纤传感器 叶尖定时 叶片振动 航空发动机 高温胶

原文传递

OTDR型分布式光纤传感器在油气管道监测中的应用 被引量：16

9

作者 涂勤昌 韦波 +1 位作者 张真毅 史训兵 《管道技术与设备》 CAS 2015年第3期28-31,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 分布式光纤传感 油气管道 在线监测

下载PDF 职称材料

基于K60的远程多通道OTDR监测系统设计 被引量：6

10

作者 王旭峰 董科雨 +1 位作者 周建华 龚健伟 《光通信技术》 北大核心 2018年第8期26-29,共4页

针对传统的光缆自动监测系统无法满足目前光缆传输网实时监测与管理的问题,设计了一种基于NXP K60控制器的多通道光时域反射仪(OTDR)监测系统。该监测系统以K60作为控制核心,驱动光开关切换相应的测试光路,应用现场可编程门阵列(FPGA)... 针对传统的光缆自动监测系统无法满足目前光缆传输网实时监测与管理的问题,设计了一种基于NXP K60控制器的多通道光时域反射仪(OTDR)监测系统。该监测系统以K60作为控制核心,驱动光开关切换相应的测试光路,应用现场可编程门阵列(FPGA)实现光信号的采集。介绍了主要模块的硬件模块、基于MQX实时操作系统(RTOS)的系统总体软件结构和远程交互协议接口。结合控制器上的智能算法,生成了所设计的OTDR监测系统的测试结果——准确显示故障告警。 展开更多

关键词 K60 监测系统 光时域反射仪 现场可编程门阵列 实时操作系统

下载PDF 职称材料

基于ESP8266的远程无线光功率监测仪设计 被引量：10

11

作者 王旭峰 周建华 +2 位作者 董科雨 周芳 徐博文 《单片机与嵌入式系统应用》 2018年第1期70-72,共3页

提出了一种基于ESP8266的无线光功率监测仪的设计方案。利用ESP8266片上的32位微控制器,结合24位的模数转换器ADS1246,加上外围电路,实现光功率采集;利用其本身的WiFi功能实现与远程上位机的无线连接。本文介绍了主要模块的硬件结构、ES... 提出了一种基于ESP8266的无线光功率监测仪的设计方案。利用ESP8266片上的32位微控制器,结合24位的模数转换器ADS1246,加上外围电路,实现光功率采集;利用其本身的WiFi功能实现与远程上位机的无线连接。本文介绍了主要模块的硬件结构、ESP8266SDK和IDE、WiFi初始化过程、自定义传输结构、光功率采集流程。该方案可靠性高、动态范围大、性价比高,具有较高的推广价值。 展开更多

关键词 ESP8266 光功率 监测 WIFI

下载PDF 职称材料

分布式光纤测温系统及其在化工园区的应用 被引量：3

12

作者 吴硕 张汝山 +1 位作者 涂勤昌 岳建宁 《化工自动化及仪表》 CAS 2014年第10期1162-1165,1172,共5页

阐述了分布式光纤温度测量原理、系统构成、特点,以及在实际应用中的选型依据。详细介绍分布式光纤测温系统在万华工业园电缆桥架监测中的应用。实际应用表明:该系统测量稳定可靠、技术优势明显。

关键词 分布式光纤测温系统 电缆桥架 温度测量

下载PDF 职称材料

基于KL46的低功耗光功率计设计 被引量：1

13

作者 王旭峰 吕国庆 +1 位作者 李浩泉 侯光恩 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2014年第12期55-57,共3页

针对国内市场上的光功率计多数与国外有较大的差距,设计了一款手持式低功耗光功率计,给出了主要模块的原理图、软件流程图及功率校准方法。该仪表以超低功耗微处理KL46为控制核心,集成16位ADC和段式LCD控制器,并具有USB功能,可以在功耗... 针对国内市场上的光功率计多数与国外有较大的差距,设计了一款手持式低功耗光功率计,给出了主要模块的原理图、软件流程图及功率校准方法。该仪表以超低功耗微处理KL46为控制核心,集成16位ADC和段式LCD控制器,并具有USB功能,可以在功耗极低的条件下实现测量光功率的功能。 展开更多

关键词 KL46 LCD 光功率计 手持式 低功耗

下载PDF 职称材料

基于KM34的光功率远程实时自动监测仪设计 被引量：1

14

作者 吕国庆 王旭峰 +2 位作者 候光恩 潘无瑕 李浩泉 《光通信技术》 北大核心 2015年第3期24-26,共3页

提出了一种基于飞思卡尔KM34微处理器的光功率远程实时自动监测仪的设计方案。利用KM34片上的24位Σ-Δ模数转换器(ADC),加上外围电路,实现4路光功率的实时采集;搭载W5100网络芯片,通过SPI与KM34相连,实现以太网通信。介绍了主要模块的... 提出了一种基于飞思卡尔KM34微处理器的光功率远程实时自动监测仪的设计方案。利用KM34片上的24位Σ-Δ模数转换器(ADC),加上外围电路,实现4路光功率的实时采集;搭载W5100网络芯片,通过SPI与KM34相连,实现以太网通信。介绍了主要模块的硬件结构、光功率采集软件流程和远程交互命令数据格式和基于UDP的以太网通信接口流程。 展开更多

关键词 KM34 光功率 监测 W5100 以太网

下载PDF 职称材料

基于STM32的远程OTDR监测模块设计 被引量：1

15

作者 熊志刚 王旭峰 +1 位作者 张增增 李昊 《电子设计工程》 2020年第14期122-126,共5页

针对光缆线路故障查找困难排查时间长的问题,设计了一种基于STM32的远程OTDR监测模块。系统以STM32F207控制器为核心,结合FPGA搭建OTDR监测平台,运用微机械光开关拓展监测通道数量;软件采用FreeRTOS+Lwip+Fatfs的架构。介绍了系统原理... 针对光缆线路故障查找困难排查时间长的问题,设计了一种基于STM32的远程OTDR监测模块。系统以STM32F207控制器为核心,结合FPGA搭建OTDR监测平台,运用微机械光开关拓展监测通道数量;软件采用FreeRTOS+Lwip+Fatfs的架构。介绍了系统原理、主要硬件模块、主要软件任务设计和远程通信交互协议,并且进行对比测试验证了尾端定位的准确性,实测动态范围达到35dB以上。该设计方案集成度高、效率高、成本低,具有较强的实用价值。 展开更多

关键词 STM32 OTDR 监测 FPGA FREERTOS

下载PDF 职称材料

高空间分辨率分布式光纤测温系统的设计及应用 被引量：16

16

作者 张汝山 吴硕 +2 位作者 涂勤昌 岳建宁 阮祥磊 《光学仪器》 2015年第1期79-82,共4页

分布式光纤测温系统是一种新型的线型感温探测器,以光纤作为传感器,可实现沿光纤分布的温度实时测量。理论分析了分布式光纤测温系统的原理以及影响空间分辨率指标的因素,并给出了0.5m高空间分辨率分布式光纤测温系统的设计以及测试情... 分布式光纤测温系统是一种新型的线型感温探测器,以光纤作为传感器,可实现沿光纤分布的温度实时测量。理论分析了分布式光纤测温系统的原理以及影响空间分辨率指标的因素,并给出了0.5m高空间分辨率分布式光纤测温系统的设计以及测试情况。将高空间分辨率分布式光纤测温系统应用于电缆温度测量,测量结果表明0.5m空间分辨率下对小区域电缆过热点的探测更为显著,可及时发现潜在的火灾隐患。 展开更多

关键词 光纤传感 分布式光纤测温系统 空间分辨率

下载PDF 职称材料

基于K60和MQX手持式OTDR系统设计

17

作者 张真毅 王旭峰 《光通信技术》 北大核心 2015年第7期48-50,共3页

设计了一套基于飞思卡尔K60微控器和开源MQX操作系统的OTDR系统。利用K60+FPGA硬件方案实现微弱光信号的高速采集,在K60上应用嵌入式MQX操作系统,实现了FPGA控制、OTDR智能算法和LCD界面显示等功能。

关键词 K60 MQX OTDR 手持式

下载PDF 职称材料

基于KL46主控制器的光万用表设计

18

作者 王旭峰 吕国庆 +2 位作者 候光恩 潘无瑕 李浩泉 《单片机与嵌入式系统应用》 2015年第6期48-50,61,共4页

针对国内市场上的光万用表存在测量不够精确或者功耗过高的问题,设计了一款手持式光万用表,给出了主要模块的硬件原理图、系统软件流程图及光功率计校准方法,该仪表以超低功耗微处理器KL46为控制核心,集成光功率计、红光光源和1310nm单... 针对国内市场上的光万用表存在测量不够精确或者功耗过高的问题,设计了一款手持式光万用表,给出了主要模块的硬件原理图、系统软件流程图及光功率计校准方法,该仪表以超低功耗微处理器KL46为控制核心,集成光功率计、红光光源和1310nm单波长激光光源功能,各个功能可以单独使用,也可以配合使用,为广大工程测试人员以及技术人员提供了更为方便和更低成本的选择。测试结果表明,其光功率计不确定度小、功耗极低、性能稳定,其红外光源和1310nm单波长激光光源稳定可靠,具有很高的使用价值。 展开更多

关键词 KL46 光万用表 光功率计 光源

下载PDF 职称材料

基于分布式光纤的实验室环境温度均匀性测量

19

作者 孙梦翔 涂勤昌 《仪表技术》 2018年第8期21-23,28,共4页

分布式光纤作为一种新型温度探测器,可实现沿光纤分布线或点的实时温度测量。将光纤立体布局可获得实验室三维空间的温度分布,采用编码激光脉冲串及单一高灵敏雪崩光电探测器、低噪声放大电路、高速数据采集及信号处理模块等,进行了系... 分布式光纤作为一种新型温度探测器,可实现沿光纤分布线或点的实时温度测量。将光纤立体布局可获得实验室三维空间的温度分布,采用编码激光脉冲串及单一高灵敏雪崩光电探测器、低噪声放大电路、高速数据采集及信号处理模块等,进行了系统设计、制作、测试与分析,提高了测温灵敏度、定位精度与空间分辨率。应用与测试结果表明,分布式光纤测温系统可以实时、连续地测量实验室的环境温度,在掌握实验室环境温度均匀性方面具有独特的优势,具有实用与推广价值。 展开更多

关键词 光纤 分布式测温 均匀性 系统

原文传递

分布式紧套光纤的应力传感性能研究

20

作者 武瑞娟 竺柏康 涂勤昌 《中国水运（下半月）》 2018年第1期141-142,148,共3页

输油管道埋设环境应力状况复杂多样,这对沿管安置的管道监测设备的性能也提出了更高的要求。分布式光纤传感技术可以实现对输油管道的连续、在线监测,传输光纤的材料特性是其对输油管道进行应力监测的物质基础。本文通过对样品光纤进行... 输油管道埋设环境应力状况复杂多样,这对沿管安置的管道监测设备的性能也提出了更高的要求。分布式光纤传感技术可以实现对输油管道的连续、在线监测,传输光纤的材料特性是其对输油管道进行应力监测的物质基础。本文通过对样品光纤进行一系列的应力加载、卸载过程,对光纤在此过程中的检测偏差、应力敏感度和疲劳度作了定量的判定和分析。 展开更多

关键词 光纤 应力 参数性能 实验

下载PDF 职称材料