基于OFDR的带式输送机全域智能精准测温系统设计

1

作者 任保将 唐民 +4 位作者 杜锋 富佳兴 高贵恒 崔明 王志浩 《工矿自动化》 北大核心 2025年第8期15-24,共10页

带式输送机沿线温度快速精准测定在煤矿外因火灾预防中起核心作用。基于光时域反射(OTDR)的分布式光纤测温是目前主流的带式输送机沿线测温技术,但存在测温精度不足、定位误差较大等问题。针对该问题,提出了一种基于光频域反射(OFDR)的... 带式输送机沿线温度快速精准测定在煤矿外因火灾预防中起核心作用。基于光时域反射(OTDR)的分布式光纤测温是目前主流的带式输送机沿线测温技术,但存在测温精度不足、定位误差较大等问题。针对该问题,提出了一种基于光频域反射(OFDR)的带式输送机全域智能精准测温系统,通过分析系统技术路线和架构,确定以拉曼散射为理论基础、快速傅里叶变换为信号处理算法,选择可调谐半导体激光器,设计了4层复合结构的OFDR光缆,直径为4 mm,较传统OTDR光缆减小50%,最大拉伸强度提高33%,最大抗压强度提升233%。在山西高和能源有限公司南翼一部带式输送机沿线开展工业性试验,结果表明,该系统在1 a内运行稳定,系统巡检周期为12.5 s,测温准确度为0.5℃,定位准确度为0.25 m,均满足NB/T 10183—2019《矿用分布式光纤测温装置》要求且优于目前行业较高水平,同时能够可靠实现温度超限、温升速率、温差报警功能。 展开更多

关键词 带式输送机 输送带沿线测温 光纤测温 光时域反射 光频域反射 ofdr OTDR

在线阅读 下载PDF 职称材料

光频域反射在光通信网络检测中应用分析 被引量：12

2

作者 徐升槐 叶险峰 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2010年第6期60-62,共3页

光频域反射计(OFDR)相对于光时域反射计(OTDR)而言,其动态范围与空间分辨率无制约关系,可以在不损失动态范围的情况下获得高的空间分辨率,因而可以被广泛应用于光纤传输特性检测和集成光路诊断等领域。本文分析了OFDR在光通信网络检测... 光频域反射计(OFDR)相对于光时域反射计(OTDR)而言,其动态范围与空间分辨率无制约关系,可以在不损失动态范围的情况下获得高的空间分辨率,因而可以被广泛应用于光纤传输特性检测和集成光路诊断等领域。本文分析了OFDR在光通信网络检测中的基本原理、OFDR相对于OTDR的优点,并讨论了限制OFDR使用的各种因素和目前的发展现状。 展开更多

关键词 光频域反射计 光时域反射计 空间分辨率 动态范围 限制因素

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于OFDR/WDM的光纤光栅传感网络研究 被引量：9

3

作者 李志全 黄丽娟 +2 位作者 吴飞 王会波 腾峰成 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期86-88,共3页

应用光频域反射复用技术与波分复用技术 ,解决了光纤光栅传感网络的寻址问题 ;使用可调谐滤波器 ,实现了复用信号的解调 ;具体地分析了光频域反射复用技术的基本原理 ,从理论上推算了系统的空间分辨率和测量范围 ,并进行了 3× 3光... 应用光频域反射复用技术与波分复用技术 ,解决了光纤光栅传感网络的寻址问题 ;使用可调谐滤波器 ,实现了复用信号的解调 ;具体地分析了光频域反射复用技术的基本原理 ,从理论上推算了系统的空间分辨率和测量范围 ,并进行了 3× 3光栅阵列传感网络的实验研究 该方案充分利用了光信号的频率和波长信息 ,在光源功率足够大的前提下 ,显示出新设计的传感网络具有寻址和解调几百个光栅信号的潜在能力 。 展开更多

关键词 光纤光栅 光频域反射复用(ofdr) 波分复用(WDM) 传感网络

在线阅读 下载PDF 职称材料

光纤耦合器精细结构的热激励表征及缺陷分析(特邀)

4

作者 张登峰 温坤华 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第4期287-293,共7页

光纤耦合器广泛应用于光通信、光传感、航空航天、能源、交通、医疗等领域中,其性能与可靠性直接决定了各类光纤系统的性能。提出了一种光纤耦合器内部精细结构测试与缺陷分析方法。通过对光纤耦合器加载较宽范围的温度激励,将器件内部... 光纤耦合器广泛应用于光通信、光传感、航空航天、能源、交通、医疗等领域中,其性能与可靠性直接决定了各类光纤系统的性能。提出了一种光纤耦合器内部精细结构测试与缺陷分析方法。通过对光纤耦合器加载较宽范围的温度激励,将器件内部不可见的精细结构转换为光纤所受的热应变分布;再使用光频域反射计以毫米级的超高空间分辨率观测光纤沿线应变,进而反演光纤耦合器内部结构,并进一步通过应变分布畸变特征识别胶层缺陷,实现器件缺陷分析与质量评价。该方法具有高精度、无损的优势,且能够广泛适用于光纤耦合器、波分复用器等众多无源器件,为其缺陷成因分析、失效机理研究提供了有效测试手段,可以支撑其器件性能与可靠性的进一步提升。 展开更多

关键词 光无源器件 光频域反射计 精细结构测量 无损检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

柔性光纤压力传感器的增敏结构设计 被引量：4

5

作者 隋丹丹 张会新 +3 位作者 张利平 洪应平 芦夜召 崔凯 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2021年第3期19-22,53,共5页

为了提高光纤压力传感器的灵敏度,提出了一种具有倒凹槽结构的柔性光纤压力传感器的设计方案。用聚二甲硅氧烷(PDMS)作为该传感器柔性基底,通过PDMS受力形变,带动光纤发生形变,从而实现光纤的轴向拉伸。利用光频域反射计(OFDR)测量光纤... 为了提高光纤压力传感器的灵敏度,提出了一种具有倒凹槽结构的柔性光纤压力传感器的设计方案。用聚二甲硅氧烷(PDMS)作为该传感器柔性基底,通过PDMS受力形变,带动光纤发生形变,从而实现光纤的轴向拉伸。利用光频域反射计(OFDR)测量光纤的轴向应变变化。对所提出的增敏结构传感器和改进前的传感器进行Abaqus有限元仿真分析和实验验证。结果表明,该增敏结构可以有效的提高传感器的灵敏度。在0~100 kPa的测压范围内,该传感器具有很好的重复性及线性度,灵敏度从未改进前的1.09/kPa提高到1.69/kPa。 展开更多

关键词 光纤压力传感器 聚二甲基硅氧烷 灵敏度 Abaqus仿真 光频域反射计

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于OFDR技术的深层土体水平位移场监测研究 被引量：16

6

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于OFDR技术的工字钢焊接残余应变监测试验 被引量：1

7

作者 丁家富 王大鹏 《光通信技术》 2022年第3期52-55,共4页

针对钢结构焊接所产生的残余应变从理论上难以准确计算的问题,基于光频域反射计(OFDR)技术进行了光纤标定试验和工字钢焊接试验,研究了该技术在钢结构焊接残余应变监测上的应用。试验与分析结果表明:OFDR技术可以对焊接残余应变实现准... 针对钢结构焊接所产生的残余应变从理论上难以准确计算的问题,基于光频域反射计(OFDR)技术进行了光纤标定试验和工字钢焊接试验,研究了该技术在钢结构焊接残余应变监测上的应用。试验与分析结果表明:OFDR技术可以对焊接残余应变实现准确监测,对应变发生位置可以精确定位。 展开更多

关键词 光频域反射计 分布式监测 瑞利散射 残余应变 模型试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

荷载作用下砂土边坡-管道相互作用试验研究 被引量：3

8

作者 喻文昭 朱鸿鹄 +3 位作者 王德洋 谢天铖 裴华富 施斌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1309-1320,共12页

随着我国西气东输、南水北调等重大工程的快速推进,埋地管道不可避免地会穿越高陡山区,并受到区域地形地貌的影响,而关于边坡-管道相互作用机制的认识还相对滞后,相关研究亟需加强。基于分布式光纤应变传感(distributed strain sensing... 随着我国西气东输、南水北调等重大工程的快速推进,埋地管道不可避免地会穿越高陡山区,并受到区域地形地貌的影响,而关于边坡-管道相互作用机制的认识还相对滞后,相关研究亟需加强。基于分布式光纤应变传感(distributed strain sensing,简称DSS)、粒子图像测速(particle image velocimetry,简称PIV)技术,开展加载工况下砂土边坡-管道相互作用的室内模型试验,探究了临坡地基极限承载力的影响因素,并研究了不同坡角下边坡土体变形破坏机制及埋地管道的结构响应特征。研究结果表明:(1)临坡地基经历了弹性压密、局部剪切和整体破坏3个阶段,并呈现不对称楔形破坏模式;(2)临坡地基极限承载力随着坡角的增大呈减小趋势,同一坡角下埋地管道的存在会降低临坡地基极限承载力;(3)管道对边坡滑裂面形成路径的影响程度随着坡角的增大而变大;(4)在荷载作用下埋地管道横截面环向应变呈“椭圆化”分布,据此提出了管周界面土抗力的简化计算模型与椭圆度计算式。相关结论对边坡-管道系统的变形控制与结构设计有一定的参考和借鉴意义。 展开更多

关键词 埋地管道 光频域反射(ofdr) 边坡-管道相互作用 土抗力 模型试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

分布式光纤温度传感器的研究现状及趋势 被引量：42

9

作者 张颖 张娟 +1 位作者 郭玉静 王庆华 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2007年第8期1-3,9,共4页

阐述了分布式光纤温度传感技术的研究进展,主要介绍了基于后向瑞利散射、后向拉曼散射和后向布里渊散射的分布式光纤温度传感技术,并在此基础上分析了分布式光纤温度传感器的发展趋势。

关键词 分布式光纤温度传感技术 光时域反射(OTDR) 光频域反射(ofdr) 拉曼散射 布里渊散射

在线阅读 下载PDF 职称材料

装配式地铁车站节点试验混凝土裂缝监测与识别的研究 被引量：7

10

作者 杨雨冰 卢明健 刘超 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3303-3310,共8页

对混凝土裂缝进行监测,有利于开展结构损伤评估工作。以某装配式地铁车站的地下连续墙-腰梁-支撑节点试验为背景,开展基于光学频域反射计(optical frequency domain reflectometer,OFDR)的分布式光纤技术在混凝土裂缝监测和识别中的应用... 对混凝土裂缝进行监测,有利于开展结构损伤评估工作。以某装配式地铁车站的地下连续墙-腰梁-支撑节点试验为背景,开展基于光学频域反射计(optical frequency domain reflectometer,OFDR)的分布式光纤技术在混凝土裂缝监测和识别中的应用,研究不同加载条件下分布式光纤应变曲线的特征。试验表明:与单调加载相比,低周循环加载时得到的光纤应变曲线尖峰更多,峰值更小,表明低周循环加载造成的裂缝更多,但宽度更小,这与现场观察到的现象一致;单调加载中的光纤应变曲线更易于裂缝的识别和精准定位。 展开更多

关键词 光频域反射计(ofdr) 节点试验 低周循环加载 单调加载 裂缝识别

在线阅读 下载PDF 职称材料

应用GPRS及光纤测温技术的电力电缆监测系统 被引量：15

11

作者 杨耿杰 苏爱国 +2 位作者 郭谋发 丁国兴 陈亚民 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2009年第4期100-105,共6页

针对电力电缆运行中存在监测不到位、维护工作量大的问题,应用通用无线分组业务GPRS及光纤测温技术设计了电力电缆监测系统。系统由主站、通信链路和测量终端等3部分构成。测量终端采用光频域反射计式OFDR光纤测温仪连续监测电缆表皮温... 针对电力电缆运行中存在监测不到位、维护工作量大的问题,应用通用无线分组业务GPRS及光纤测温技术设计了电力电缆监测系统。系统由主站、通信链路和测量终端等3部分构成。测量终端采用光频域反射计式OFDR光纤测温仪连续监测电缆表皮温度;通信链路由采集器和GPRS网络组成,采集器读取测温仪的测量数据,并通过GPRS网络将数据传送给主站;主站依照IEC 60287、IEC 853标准,根据实测温度对电缆的额定载流量、应急载流量和周期性负荷载流量进行计算,并以Web页方式发布结果。电缆的输电能力得以充分利用,具有较大的经济效益。 展开更多

关键词 电力电缆监测 光纤测温 通用分组无线业务 载流量计算(分析) 光频域反射计式

在线阅读 下载PDF 职称材料

光纤光栅传感技术的优势与应用 被引量：22

12

作者 李亮 夏爱军 +1 位作者 逯锋兵 吴斌 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2007年第7期62-64,共3页

从光纤传感技术的优势出发,介绍了一种新型功能强大的光纤传感技术-光纤光栅传感器。着重论述了分布式光纤光栅的关键技术和光纤光栅传感器产品的应用情况,分析了光纤传感技术的未来发展趋势。

关键词 光纤布喇格光栅(FBG) 分布式光纤光栅传感器 时分复用(TDM) 光频域反射复用(ofdr)

在线阅读 下载PDF 职称材料

分布式光纤传感技术在蜗壳模型试验中的应用 被引量：12

13

作者 李洁 张宏战 +2 位作者 任亮 李宏男 袁超林 《压电与声光》 CAS 北大核心 2019年第1期17-20,共4页

分布式光纤传感器与传统应变片和光纤光栅传感器相比,具有分布式测量的显著特点,成为传感器领域的研究热点。随着技术的进步,基于瑞利散射的光频域反射技术(OFDR)得到了迅速的发展。该文介绍了OFDR的测量原理,并将分布式光纤传感器应用... 分布式光纤传感器与传统应变片和光纤光栅传感器相比,具有分布式测量的显著特点,成为传感器领域的研究热点。随着技术的进步,基于瑞利散射的光频域反射技术(OFDR)得到了迅速的发展。该文介绍了OFDR的测量原理,并将分布式光纤传感器应用于蜗壳模型试验中。为检验蜗壳充水后的变形规律,检查蜗壳和混凝土的整体安全性和设计的合理性,对蜗壳试验过程中外围混凝土应变进行监测。通过分布式光纤传感器在每级水压加载下产生的应变,获得蜗壳模型外部变形以及裂缝发展的情况。实验结果表明,分布式光纤传感器能够真实地反应结构物的应变分布,及时准确地监测蜗壳模型在加压作用下混凝土变形及开裂情况,对结构的损伤进行识别。 展开更多

关键词 分布式光纤传感器 光频域反射技术(ofdr) 结构健康监测 损伤识别 蜗壳 模型试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

等强度梁表面应变分布光纤测量实验 被引量：7

14

作者 朱少华 章征林 +3 位作者 仇唐国 韩洪波 殷爱峰 路伟 《压电与声光》 CAS 北大核心 2019年第6期809-813,共5页

基于光频域反射技术(OFDR)原理的分布式光纤测量技术,研究聚酰亚胺光纤在等强度梁表面不同布线方式下测量应变的准确性。聚酰亚胺光纤分别与梁的长度方向平行、垂直、呈45°角及绕成直径为φ50 mm的圆粘贴,测量梁表面应变分布,测量... 基于光频域反射技术(OFDR)原理的分布式光纤测量技术,研究聚酰亚胺光纤在等强度梁表面不同布线方式下测量应变的准确性。聚酰亚胺光纤分别与梁的长度方向平行、垂直、呈45°角及绕成直径为φ50 mm的圆粘贴,测量梁表面应变分布,测量结果同时与应变片及理论值对比,研究光纤在非轴向应力作用和弯曲下的轴向应变分布测量结果,误差小于1%。实验结果表明,基于OFDR原理的光纤技术可实现结构表面应变分布式连续准确测量。 展开更多

关键词 聚酰亚胺光纤 光频域反射技术(ofdr) 等强度梁 应变分布

在线阅读 下载PDF 职称材料