基于BOTDA的光纤传感技术在边坡变形监测中的应用研究

BOTDA光纤传感技术在温度、应变测量上具有优于其他传感技术的测量精度、测量范围和空间分辨率。为了使该技术能成功地应用于地质灾害监测,本文一方面借助光纤传感技术应用研究基础探讨了该技术应用于边坡变形监测的若干技术问题,另一方面结合实际边坡变形监测工程,通过监测系统建设、监测效果分析和数据对比初步研究和证明了该技术在边坡变形监测中的可行性和有效性,同时对采用该技术在边坡变形监测过程中出现的问题进行了分析并提出了相应的解决方法。     

基于BOTDA的光纤传感技术在抗滑桩变形监测中的应用

针对BOTDA光纤传感技术的特点和工作原理,结合目前滑坡监测的问题和要求,本文首次提出将BOTDA光纤传感技术应用到滑坡抗滑桩的内力监测中,通过在抗滑桩桩体内布置光纤传感器,监测抗滑桩在滑坡推力和混凝土收缩共同作用下的连续变形特征,并结合实例,探讨了光纤监测系统在人工挖孔桩中的建设方式,验证了BOTDA光纤传感技术在抗滑桩变形监测中的可行性和有效性,同时指出该技术在抗滑桩变形监测中应注意的问题。该原位监测手段克服了传统原位桩体内力、应变监测手段精度低、耐久性差、操作繁琐等缺点,具有广泛的应用前景。     

某型直升机内部结构腐蚀防护与修理对策研究

目的针对某型机的内部结构腐蚀防护与修理开展研究,为外场提升该型机的腐蚀防护能力提供借鉴。方法针对掌握的腐蚀部位及腐蚀情况开展腐蚀原因分析,提出对策建议。结果该型机主承力框、桁条等并未出现严重腐蚀,具备良好的延寿基础。结论该型机逐步进入到老龄阶段,腐蚀呈现较快的发展趋势,需要在日后的装备使用与维护中多加关注。     

光纤传感检测水中总铁的研制

讨论了光纤理化检测仪的原理 ,建立了抗坏血酸还原三价铁后 ,以菲咯嗪为显色剂 ,测定水中总铁的新方法。理论和实践证明 ,采用光纤传感检测适应现场检测的要求。     

光纤传感技术在雨水径流监测中的应用

鉴于海绵城市建设中海绵设施效能监测不足、手段复杂且精度低的问题,将光纤传感技术应用于海绵城市透水铺装中,以光纤光栅温度传感器为监测手段,以外界量改变引发透水面层上下铺设传感器输出波长信号变化为基本原理,得出雨水渗透速率,并以此为核心指标.以湖北省暴雨资料为基础,模拟不同重现期(1,5,10,50,100 a)下不同透水...     

远程无源光纤传感技术在油库甲烷气体监测中的应用

目前,石油化工行业中可燃气体检测装置多采用催化燃烧式或电化学式传感器,这类传感器最大的缺点就是自身带电,在易燃易爆等特殊环境中应用时存在安全隐患,而且这类传感器寿命短、精度低、稳定性差、调校困难,经常存在误测误报现象.本文探讨的甲烷多通道远程无源光纤传感技术具有很高的测量灵敏度及快速的响应能力;对温度、湿度、电磁等干扰的抵抗力强;无源本质安全的气体传感探头,以及易于形成网络等优点.在油库气体监测中取得了良好的应用效果.     

基于直升机耦合分析的振动响应预测研究

目的预测直升机振动响应。方法采用中等变形梁理论建立直升机旋翼桨叶结构有限元模型,以准定常气动力模型及Pitt动态入流理论模拟旋翼上的气动作用力,结合旋翼结构及气动模型形成旋翼动力学分析模型,并以旋翼动力学试验结果验证模型的正确性。基于Patran建立直升机机体动力学模型,根据旋翼动力学分析结果,筛选并提取机体模态信息。结果耦合旋翼动力学及机体动力学模型,形成直升机全机耦合动力学分析模型,采用时间有限元方法求解耦合模型,以此模型进行直升机机体振动响应预测及与试验对比分析研究。结论该方法机体振动响应计算值与试验值变化规律相同。     

基于光纤传感与视频AI技术融合的供水管网无人化巡检应用

城市地下管廊、输水管线沿途地质情况复杂,而传统人工巡检模式对地下供水管网的巡检效率较低,无法实时排查管廊变形、管道泄露等异常事件。通过分析分布式光纤传感技术与视频AI(Artificial Intelligence)技术在杭州某地下管网无人巡检实例,阐述该技术的场景架构及建设成效,对管网巡检的智慧化发展具有一定参考意义。     

基于光纤传感技术的天然海绵体监测系统评估

对海绵设施的运行效能进行科学监测,可有效评估海绵城市建设的收益,并为海绵城市的建设提供数据反馈和指导性建议,但目前并无有效方法对天然海绵体运行效能进行监测评估。以湖北西部某大型高铁交通枢纽区海绵试点区为例,将光纤传感系统监测到的透水速率作为基础参数,探究其与含水率之间的函数关系,并建立蓄水量监测模型,完成了整个监测系统的构建。在实际降雨条件下,对该系统在径流监测及蓄水饱和预警方面的性能进行了评估,结果表明:光纤传感监测系统,在径流监测方面具有较高精度,预警产流时刻与实际产流时刻基本吻合。光纤传感监测系统展现出了很强的适应性和优异性能,可为海绵城市设施自动化运行提供技术支持。     

水中六价铬光纤传感检测方法的研究

探讨光纤传感检测探头的原理,建立适应现场检测水中六价铬的方法。水中Cr6+与二苯基碳酰二肼反应生成紫红色产物,光纤探头插入水样中进行测定。其检测浓度范围为0.04～1.0mg/L,最低检出限为0.04mg/L。采用光纤传感测定水中六价铬,为野外和在线检测提供一种新方法。     

直升机旋翼动平衡振动信号的等角度重采样算法研究

目的 准确测量直升机旋翼基频振动的强度和相位,开展对基于振动信号降噪的等角度采样算法研究。方法 基于直升机旋翼动平衡检测的经典架构,提取桨毂传导过来的啮齿咬合振动信号,作为等相位采样的标尺,从而将振动数据从等时间采样,转换为等角度采样,减少转速微弱波动导致的相位非均匀采样对快速傅里叶变换的影响。结果 针对某型现役直升机在满速下获得的主旋翼测试数据,在经过上述方法进行重采样后,测量结果的滚动平均振动强度和相位的波动性明显降低,振动波动小于±0.01IPS,相位波动小于±10°。结论 在采用加速度传感器的条件下,通过采用啮齿咬合高频信号作为标尺,对振动信号进行等角度重采样可以提高测量的精确度。     

用于直升机舱内降噪的主减支撑吸振技术研究

目的 通过控制主减速器结构声,进一步实现直升机舱内降噪。方法 在主减支撑结构上进行吸振设计,从根源上抑制齿轮振动向机身传播。基于某直升机,利用传递矩阵法,建立支撑结构/吸振器的动力学模型,进一步结合有限元法建立支撑结构/舱段结构/声场的声振耦合系统动力学模型,验证该技术的中高频减振和降噪性能。在此基础上,分析吸振频率、质量和阻尼对支撑结构振动传递特性的影响规律。根据某直升机的降噪需求,设计得到一组满足需求的样例参数,并开展声振耦合仿真分析。结果 在主减支撑结构上附加总质量为4 kg的吸振器结构,即可实现舱内目标频率降噪超过35 dB。结论 主减支撑结构吸振设计可有效控制舱内中高频主减结构声。     

光纤传输在地震台信号传输中的应用

深圳地震台处于强雷电干扰地区,雷电干扰的破坏给深圳地震台的各类设备带来严重的损害,造成较大的经济损失,后来在信号传输线路上改用了光纤传输,起到了明显的效果。作者将深圳台在应用光纤传输地震信号的实践工作进行简要总结,供一线台站的同行参考。     

光纤传输在地震台信号传输中的应用

深圳地震台处于强雷电干扰地区，雷电干扰的破坏给深圳地震台的各类设备带来严重的损害，造成较大的经济损失，后来在信号传输线路上改用了光纤传输，起到了明显的效果。作者将深圳台在应用光纤传输地震信号的实践工作进行简要总结，供一线台站的同行参考。     

结合水体光学分类反演太湖总悬浮物浓度

本研究利用2008年11月、2009年4月、2010年5月及2010年8月的太湖水体原位观测数据,在对光学复杂水体进行光学分类的基础上,分别建立了针对各个类别水体的总悬浮物浓度高光谱反演模型.通过对每类水体中各个模型的性能比较,分别得到各类水体的最优模型:第一类水体,比值模型为最优模型;第二类水体,半分析模型2为最优模型;第三类水体,一阶微分模型为最优模型.同时,比较分类前后模型的精度和稳定性,结果表明分类后,两者均表现出不同程度的提高,并且分析了光学分类导致半分析模型精度下降的原因.最后针对本研究的结果在遥感数据上的适用性进行了探讨,表明在高光谱遥感数据上有很大的应用潜力.本研究结论对光学复杂湖泊水体的水色遥感具有积极重要的意义.     

基于贝叶斯网络分类的土壤盐渍化遥感监测

贝叶斯网络是一种将贝叶斯概率方法和有向无环图的网络拓扑结构有机结合的概率模型。采用贝叶斯网络分类对具有典型干旱特征的库车县土壤盐渍化情况进行监测，首先应用条件独立性测试原理建立贝叶斯网络结构，把研究区遥感数据进行离散化，然后应用贝叶斯定理作为分类原则，将每个像元分为像元最大概率的类别。研究结果表明该方法分类6种地类的整体分类精度达到96％，为该区盐渍地面积、空间分布等特征监测提供了较好的依据。     

基于面源模型的城市内部居住环境区位优势度分析

首先,利用ARC/INFO平台将研究区域划分成若干元胞(cell),作为居住环境区位优势度空间评价基本单元,各种统计运算以元胞为单位进行,结果通过元胞显示出来,就可以构造面源模型。运用该模型对居住环境区位优势度研究,有效解决了不同空间单元信息如何在同一单元融合的问题,弥补以往选取若干典型小区的片状研究方法的若干不足。其次,对佳木斯市居住环境区位优势度进行分析,最后,在Arcmap平台下,充分发挥GIS的逻辑查询和图形叠置功能,建立了呈不规则四圈层的单核心居住环境区位优势度评价空间结构模式图。     

检测水中急性毒性污染物的发光细菌光纤传感器的研究

水中有毒污染物的快速现场监测对于保障水环境安全具有重要意义,本研究开发了一种快速、灵敏、简便的监测水中污染物急性毒性的光纤生物传感器.该传感器由固定了明亮发光杆菌的光纤探头构成,生物发光信号经光纤传输到检测系统.采用海藻酸钠作为固定化凝胶,试验了海藻酸钠和CaCl2的浓度、固化时间、pH、保存条件等因素对凝胶和发光细菌的影响.优化后的传感器制备方法是在光纤探头上,用3%海藻酸钠在3?Cl2溶液中固定Photobacterium phosphorem T3菌15 min,制备好的传感器保存于3%NaCl溶液中.应用开发的传感器检测了Zn2 、NH3、硝基苯和甲酚4种典型污染物的剂量-效应曲线,通过计算确定了其EC50分别为:5.1、10.2、70.4、77.0 mg·L-1.通过与发光细菌标准方法的比较实验表明,发光细菌光纤传感器与标准法具有良好相关性,能反映水中污染物的总毒性.而传感器由于容易保存和携带,适合现场监测.