BOTDR的光纖網(wǎng)格隧道形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究

針對(duì)高層建筑功能結(jié)構(gòu)特點(diǎn),設(shè)計(jì)了基于虛擬儀器技術(shù)的labview6.1+imaqvision2.1和ni-imaqv2.5.5虛擬儀器技術(shù)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)的高層建筑形變測(cè)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成和工作原理。系統(tǒng)主要構(gòu)成:自動(dòng)鉛垂儀、激光指示器、固定靶板、面陣ccd圖像傳感器、圖像采集卡、計(jì)算機(jī)及控制處理軟件等部分。討論了測(cè)試軟件模塊、標(biāo)定和標(biāo)定方法,最后給出了標(biāo)定方法、步驟和精度

針對(duì)傳統(tǒng)骨骼形變監(jiān)測(cè)技術(shù)中存在的傳感器尺寸較大,易受電磁干擾,不易實(shí)現(xiàn)體內(nèi)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)等不足,采用光纖布拉格光柵(fiberbragggrating,fbg)作為骨骼形變監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)原理及應(yīng)用方式.基于fbg應(yīng)力傳感原理,將不同中心波長(zhǎng)的fbg粘貼于清理干凈的肋骨上進(jìn)行載荷實(shí)驗(yàn),隨后將采集的布拉格波長(zhǎng)換算成形變,實(shí)時(shí)顯示骨骼受載荷時(shí)的形變趨勢(shì).實(shí)驗(yàn)采用在多點(diǎn)粘貼f3g的方式,避免了溫度、應(yīng)變交叉?zhèn)鞲械膯?wèn)題.實(shí)驗(yàn)表明,粘貼在豬肋骨上的fbg的波長(zhǎng)變化與該位置受力產(chǎn)生的彎曲形變具有明顯的線(xiàn)性對(duì)應(yīng)關(guān)系,光纖光柵譜峰漂移隨骨骼撓度變化的靈敏度可達(dá)39.00525pm/mm.實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)發(fā)展微型、實(shí)時(shí)、集成骨骼健康監(jiān)控具有一定的參考意義.

該文闡述了光纖光柵傳感器工作原理、使用特性及優(yōu)點(diǎn),結(jié)合混凝土隧道的施工特點(diǎn),提出了光纖光柵監(jiān)測(cè)方案和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其在公路隧道安全監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。

在計(jì)算機(jī)應(yīng)用科學(xué)的基礎(chǔ)上綜合運(yùn)用光傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和gis技術(shù),實(shí)現(xiàn)光纖通訊維修體制從\"故障修\"到\"狀態(tài)修\"的轉(zhuǎn)變,完成對(duì)光纖和光端機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)警、預(yù)測(cè)、實(shí)時(shí)報(bào)警、故障定位、光纖光纜信息管理及對(duì)光纖通信質(zhì)量的數(shù)字化、集中管理、分析等功能,全面提升光纜網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)管理水平,為安全生產(chǎn)提供可靠的通信保證。因而,電力光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)研究是十分必要的。本文由此出發(fā),探究光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用必要性,并且對(duì)于其應(yīng)用效益進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

本文分析了隧道結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)有多種方法和技術(shù)的特點(diǎn),包括全站儀監(jiān)測(cè)方法,靜力水準(zhǔn)進(jìn)行隧道縱斷面沉降測(cè)量,地面激光掃描儀技術(shù),電測(cè)傳感器測(cè)量等,重點(diǎn)研究光纖傳感技術(shù)在電力電纜隧道變形監(jiān)測(cè)中應(yīng)用.對(duì)三種不同應(yīng)變光纖傳感器(fbg,botdar,rayleigh-ofdr)進(jìn)行分析,并做了大量的實(shí)驗(yàn),研究它們?cè)谧冃伪O(jiān)測(cè)應(yīng)用的有關(guān)問(wèn)題,而后介紹了一個(gè)工程研究實(shí)例.

結(jié)合某長(zhǎng)輸熱網(wǎng)項(xiàng)目,介紹光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用。光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電站、監(jiān)控中心。監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)包括:分布式光纖感溫測(cè)漏系統(tǒng)、光纖井蓋防盜系統(tǒng)、分布式光纖測(cè)振系統(tǒng),分別用于供熱管道泄漏監(jiān)測(cè)、熱力井蓋防盜、供熱管道防挖掘。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電站主要為供熱管道隧道內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置提供電源。監(jiān)控中心用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示與監(jiān)測(cè)、故障預(yù)警與定位等功能。

地鐵隧道形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)營(yíng)、結(jié)構(gòu)體受到多種應(yīng)力影響的隧道安全性保障有重要意義。以解決現(xiàn)存隧道健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)過(guò)于高昂的成本為目的,提出了一種圖像處理系統(tǒng)用于完成監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)量工作。測(cè)量設(shè)備基于嵌入式系統(tǒng),以數(shù)字圖像處理技術(shù)為核心,具有適應(yīng)性強(qiáng)、成本低、易于維護(hù)等特點(diǎn)。

邊坡工程是交通設(shè)施建設(shè)中常見(jiàn)的土木工程形式,高邊坡的失穩(wěn)和崩塌落石等地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重威脅著交通運(yùn)輸安全。目前邊坡監(jiān)測(cè)采用較多的是傳統(tǒng)的電磁類(lèi)傳感器,不具備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和抗自然界電磁干擾等能力,而光纖光柵傳感器具備電磁類(lèi)傳感器無(wú)法比擬的技術(shù)優(yōu)勢(shì),可實(shí)現(xiàn)邊坡安全的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和預(yù)警,為邊坡在特殊氣候、惡劣環(huán)境下的維護(hù)管理提供依據(jù)和指導(dǎo)。

設(shè)計(jì)了一種基于光纖光柵的機(jī)械設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果表明,該系統(tǒng)具有較高的實(shí)用性。

光纖網(wǎng)絡(luò)制圖圖標(biāo)

光纖網(wǎng)路架構(gòu)

選用分布反饋式半導(dǎo)體激光器(dfbld)作為激發(fā)光源,帶尾纖的氣體吸收氣室作為傳感器的探測(cè)頭,以及鎖相放大器來(lái)提取信號(hào),并通過(guò)諧波檢測(cè)技術(shù)對(duì)所提取的微弱信號(hào)進(jìn)行處理,設(shè)計(jì)了一套遠(yuǎn)距離在線(xiàn)測(cè)量乙炔氣體的監(jiān)測(cè)儀器。經(jīng)過(guò)理論分析和系統(tǒng)實(shí)驗(yàn),表明系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案可行,具有較高的精度和一定的應(yīng)用前景。

序號(hào)項(xiàng)目?jī)?nèi)容標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)檢查結(jié)果 檢驗(yàn) 方式 （1）塑料子管規(guī)格、數(shù)量 半硬質(zhì)塑料管材；在孔徑90mm及以上的水泥管 道、鋼管或塑料管道內(nèi)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定一次 敷足三根或三根以上的子管 （2）占用管孔位置參照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行 （3）子管在人孔中留長(zhǎng)及標(biāo)志在人(手)孔內(nèi)伸出長(zhǎng)度宜在200-400mm,人(手) 孔內(nèi)的光纜應(yīng)有醒目的識(shí)別標(biāo)志 （4）子管敷設(shè)質(zhì)量子管在兩個(gè)（手）孔間的管道段內(nèi)不應(yīng)有接 頭,不得跨人井敷設(shè) （5）空子管堵頭的安裝及管孔內(nèi)牽引繩的布放不用的子管，管口應(yīng)堵塞,應(yīng)預(yù)放光纜牽引繩 （1）光纜規(guī)格 光纜宜采用g.652光纖，主干光纜芯數(shù)的取定 應(yīng)按中遠(yuǎn)期發(fā)展的需要，配線(xiàn)光纜則應(yīng)按規(guī)劃 期末的需求配置 （2）光纜管孔位置 光纜占用的管孔,應(yīng)靠近管孔群兩側(cè)優(yōu)先選 用；同一光纜占用各段管道的管孔位置應(yīng)保持 不變；當(dāng)不具備上述條件時(shí)，應(yīng)占用管孔群中 同一側(cè)的管孔 （3

為解決因地震或人為因素造成的簡(jiǎn)支梁高架橋垮塌事故,研究了一種通過(guò)敷設(shè)普通光纖,實(shí)現(xiàn)橋面垮塌可靠實(shí)時(shí)檢測(cè)和預(yù)警的系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室橋梁模型實(shí)測(cè)結(jié)果表明,當(dāng)光纖彎曲半徑在6-10mm變化時(shí),光強(qiáng)參數(shù)變化明顯,可監(jiān)測(cè)橋面結(jié)構(gòu)件移位程度。

采用光纖傳感技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)等集于一體構(gòu)建智能光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)水利及橋梁工程中的鋼筋砼結(jié)構(gòu)的內(nèi)在質(zhì)量和物理特性異變進(jìn)行結(jié)構(gòu)完整性無(wú)損傷動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制,從而達(dá)到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除重大工程隱患及安全預(yù)警預(yù)報(bào)的目的。

軌道交通屬于人流量密集的公共場(chǎng)所,隨著線(xiàn)路不斷增多,其安全性更是成為相關(guān)安全部門(mén)工作的重中之重.目前,軌道交通的隧道區(qū)間消防報(bào)警手段較為薄弱,而作為試點(diǎn),光纖感溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的補(bǔ)充在12號(hào)線(xiàn)得以成功實(shí)施并通過(guò)驗(yàn)收進(jìn)入運(yùn)營(yíng)階段.文章介紹了光纖感溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用在12號(hào)線(xiàn)的方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)安裝及使用情況,對(duì)進(jìn)一步完善軌道交通火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)起到了借鑒作用.

本文首先介紹了用戶(hù)光纖環(huán)路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及發(fā)展方向，對(duì)用戶(hù)光纖網(wǎng)絡(luò)的配線(xiàn)區(qū)域及配線(xiàn)光纜的特征進(jìn)行了分析，通過(guò)比較不同的配線(xiàn)光纜的結(jié)構(gòu)，并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)提出了以帶狀光纖為基本元件的中心管式光纜作為配線(xiàn)光纜的結(jié)構(gòu)，最后給出對(duì)配線(xiàn)光纜的基本技術(shù)要求。

光纖傳輸系統(tǒng)本身有網(wǎng)絡(luò)管理、保護(hù)倒換功能,但不支持對(duì)光纖特性的監(jiān)測(cè),當(dāng)光纜出現(xiàn)故障時(shí),無(wú)法確定故障位置而進(jìn)行快速修復(fù)。常規(guī)的人工測(cè)量光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)方式已不適應(yīng)鐵路通信系統(tǒng)對(duì)光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)性能分析和管理維護(hù)的要求。光纖在線(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與常規(guī)監(jiān)測(cè)方式相比具有很大優(yōu)越性,它的應(yīng)用將為線(xiàn)路的運(yùn)行維護(hù)人員提供了一個(gè)自動(dòng)化的維護(hù)與測(cè)試平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了光纖通訊維修體制從"故障修"到"狀態(tài)修"的轉(zhuǎn)變。

03：光纖頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

第28卷第2期光電工程vol.28,　no.2 　2001年4月opto-electronicengineeringapril,2001　 文章編號(hào):1003-501x(2001)02-0023-04 大型結(jié)構(gòu)應(yīng)變場(chǎng)光纖分布監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 孟愛(ài)東1,駱　飛2 (1.南京航空航天大學(xué)測(cè)試工程系,江蘇南京210016; 2.美國(guó)波士頓大學(xué)電子和計(jì)算機(jī)工程系光子中心ma02215) 摘要:研究了一種用于大型工程結(jié)構(gòu)應(yīng)變、變形狀態(tài)監(jiān)測(cè)的基于光時(shí)域反射技術(shù)的分布式光纖應(yīng) 變傳感系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了一種新型的光纖微彎傳感器結(jié)構(gòu),用于對(duì)沿傳感光纖分布各測(cè)量點(diǎn)的應(yīng)變信 息進(jìn)行提取;在此新結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,研究了全光纖型應(yīng)變傳感器串行陣列,以對(duì)構(gòu)件應(yīng)變測(cè)量和 安全監(jiān)測(cè)為主要目標(biāo),建立起了分布光纖應(yīng)變實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。進(jìn)行了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn),得到了良好

為了判斷光纖復(fù)合海底電纜狀態(tài)的發(fā)展趨勢(shì),及時(shí)發(fā)出故障預(yù)警信號(hào),提出了基于加權(quán)最小二乘支持向量機(jī)(wls-svm)的海纜botdr監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)多步預(yù)測(cè)模型。利用birge-massart策略計(jì)算實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)小波分解后不同尺度上的閾值,使用軟閾值法消除隨機(jī)噪聲對(duì)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的影響;在混沌序列分析的基礎(chǔ)上,采用g-p算法進(jìn)行相空間重構(gòu),確定最佳嵌入維數(shù),同時(shí)驗(yàn)證頻移時(shí)間序列的混沌特性;將重構(gòu)相空間中的相點(diǎn)饋入到wlssvm模型完成遞歸多步預(yù)測(cè);最后對(duì)海纜兩個(gè)典型位置處測(cè)點(diǎn)進(jìn)行了頻移6步預(yù)測(cè)。結(jié)果表明,遞歸6步預(yù)測(cè)的最大平均相對(duì)誤差為1.80%,具有比標(biāo)準(zhǔn)支持向量機(jī)預(yù)測(cè)結(jié)果更高的預(yù)測(cè)精度和更好的適用性。

地鐵交通設(shè)備是我國(guó)現(xiàn)代城市發(fā)展中的主要交通設(shè)施形式之一,而在針對(duì)地鐵隧道工程進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)時(shí)對(duì)三維激光掃描技術(shù)的提出和使用則能夠提升地鐵隧道整體質(zhì)量?；诖?對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)隧道形變監(jiān)測(cè)中的特點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析,對(duì)三維激光掃描設(shè)備在應(yīng)用過(guò)程中基本原理加以闡述,并結(jié)合實(shí)例對(duì)該技術(shù)在地鐵隧道形變監(jiān)測(cè)過(guò)程中的具體應(yīng)用展開(kāi)了討論和思考。