基于分布式光纤测温的智能电缆测控系统

电力电缆系统的长期运行可靠性主要取决于电缆绝缘性能,而运行电缆系统的缆芯温度影响绝缘性能的变化,因此精确测量电缆系统缆芯温度实践意义重大。本文基于分布式光纤测温技术,将测温光纤内置于导体实现缆芯温度的实时测量。论文首先研究了基于分布式光纤的测温技术,接着进行具体电缆线路测控系统软硬件设计,最后介绍了所研制的智能电缆测控系统的现场应用,现场应用效果表明该系统具有良好的故障定位功能,能及时发现和提前预警电缆的薄弱环节,提高了电缆运行的可靠性。     

储罐不均匀基础沉降在线监测装置的研发

针对储罐不均匀基础沉降造成储罐破坏的问题,为实现对储罐进行不均匀基础沉降监测,研发了基于光纤传感的储罐基础不均匀沉降在线监测技术,能够对储罐基础沉降进行在线监测,量程范围0~100 mm,监测精度达到1 mm,为开展储罐不均匀沉降在线监测系统现场应用提供了良好的技术基础。     

分布式光纤火灾探测系统敷设间距研究

通过开展真实火灾实验和数值模拟研究,考察隧道内温度变化情况,对比分析不同高度的分布式感温光纤对温升或温差的响应规律,进一步研究光纤敷设间隔与隧道高度的关系。结果表明,光纤敷设的最大间隔应随着隧道高度的增加而逐渐减小。最后,对照国内各地方标准及其他国家的标准规定,得到不同敷设高度感温光纤对应的最优光纤敷设间距。该研究结果对分布式光纤火灾探测系统的实际应用有一定指导作用。     

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。     

飞机地面积/除冰环境模拟与试验研究

飞机地面积冰是飞机进入冬季安全飞行的重要隐患,很多飞行事故都是因为没有清除飞机表面的积冰而造成的。基于对飞机地面积/除冰的真实环境的分析,在低温湿热试验箱中模拟积/除冰时的大气条件,对机翼积/除冰进行试验研究。通过改变环境温度、除冰液温度、流量、浓度等影响因素,利用光纤式结冰传感器得到不同环境条件下,除冰液参数对除冰过程的影响数据,并对这些数据进行了分析。试验结果表明该装置能有效地模拟飞机地面积/除冰过程,数据分析显示飞机地面结冰过程主要受外界环境温度,湿度(空气的水含量)的影响;对飞机地面除冰来说,除冰液温度参数是除冰效果达到最佳的关键因素。     

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。     

不同埋管形式的预制能量管桩热响应试验研究

能量桩是通过在传统桩基础内安装换热管的新型节能减排技术。通过在PHC桩芯内埋设换热管形成预制能量管桩。现场采用单U和双U热响应试验,利用分布式光纤传感技术,对桩身的温度和应变分布进行了监测,得到了试验过程中能量桩的温度和应变变化规律;发现换热初期热量会堆积在能量桩内无法快速传递到桩外,整个过程桩体升温幅度不大,热量传递效率较低;揭示了预制能量管桩的热、力学变化特征,为预制能量管桩的优化设计和换热能力的评价提供了依据。     

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。     

压力管道薄弱部位的光纤Bragg 光栅应变监测技术研究

为预防压力管道泄漏或者恶性爆管事故的发生,采用光纤Bragg光栅传感器对压力管道薄弱部位进行表面应变监测,实现对压力管道爆管事故的安全监控。采用一段定制加工的实验压力管道,首先采用ANSYS 软件对压力管道进行了应变建模和有限元分析,得到压力管道的 L 型、U 型和 T 型接头等薄弱部位的应力分布,然后在应力集中区贴装光纤 Bragg 光栅传感器,对表面应变进行实时测试,测试结果经过应变传递误差修正之后,与理论值和电阻应变片结果进行比对,证实了光纤 Bragg 光栅传感器对压力管道薄弱部位安全监测的可行性。