人工智能算法在滑坡监测与预测技术中的研究与应用

1

作者 程刚 吴勇飞 +1 位作者 曹德胜 吴亚熹 《地质科技通报》 北大核心 2025年第5期302-316,共15页

为减轻滑坡灾害风险,进一步保障区域可持续发展,开展有效的滑坡监测与预测研究具有重要的现实意义。通过研究滑坡监测与预测中的关键技术与方法,分析各类算法在滑坡监测与预测场景中的效率和精度,不断提升滑坡灾害防治水平。在特征提取... 为减轻滑坡灾害风险,进一步保障区域可持续发展,开展有效的滑坡监测与预测研究具有重要的现实意义。通过研究滑坡监测与预测中的关键技术与方法,分析各类算法在滑坡监测与预测场景中的效率和精度,不断提升滑坡灾害防治水平。在特征提取技术方面,对比分析了尺度不变特征变换(SIFT)、加速鲁棒特征(SURF)和自适应尺度不变特征变换(ASIFT)3种基于图像特征匹配算法的性能,其中ASIFT在匹配数量、精确率和召回率方面具有显著优势,尤其适用于准确性要求较高的复杂环境场景;在光流分析技术方面,探讨了基于Lucas-Kanade稀疏光流法和Horn-Schunck稠密光流法的应用效果,其中Lucas-Kanade稀疏光流法计算效率高,适合实时应用场景,但存在遗漏重要运动信息风险,Horn-Schunck稠密光流法能够提供全面的光流场信息,适用于环境复杂场景,但存在计算复杂度较高的不足,因而难以用于实时处理;在滑坡易发性预测方面,详细介绍了支持向量机(SVM)、决策树(DT)和随机森林(RF)等经典机器学习方法在滑坡预测中的应用优缺点,并重点研究了基于粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)的模型性能,该模型通过优化超参数,显著提高了模型的分类准确度、泛化能力和预测精度。此外,通过引入Faster R-CNN模型,利用其先进的卷积神经网络架构,实现了复杂场景下滑坡事件的自动识别与分类,进一步提升了滑坡监测预警的效率和准确率。研究表明,ASIFT局部特征提取的精确率为0.84,Lucas-Kanade稀疏光流法的跟踪误差为0.12,PSO-SVM模型的均方根误差为0.52,Faster R-CNN模型在滑坡图像自动识别与分类方面的置信度可达0.98,综合性能较其他算法显著提升。综上所述,通过引入人工智能算法,结合多学科技术手段,全方面提升了滑坡监测与预测技术的效率和精度,研究成果为滑坡地质灾害防治提供了更有力的技术保障。 展开更多

关键词 人工智能算法 滑坡监测与预测 特征匹配 光流法 粒子群优化支持向量机(PSO-SVM)

在线阅读 下载PDF 职称材料

海洋环境下桥隧结构腐蚀监/检测技术进展

2

作者 雷鹰 陈智光 +3 位作者 黄璜 林理文 王林燊 林毅标 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期555-567,共13页

[背景]腐蚀是海洋环境下桥梁与隧道工程常见的失效破坏方式之一,对腐蚀状态的监/检测,有助于对桥隧结构的安全性能进行评估.[进展]本文对海洋环境下桥隧结构腐蚀监/检测常用的电化学方法和物理方法进行了总结,分析了各类方法的监/检测... [背景]腐蚀是海洋环境下桥梁与隧道工程常见的失效破坏方式之一,对腐蚀状态的监/检测,有助于对桥隧结构的安全性能进行评估.[进展]本文对海洋环境下桥隧结构腐蚀监/检测常用的电化学方法和物理方法进行了总结,分析了各类方法的监/检测原理、研究进展和应用.电化学方法主要有半电池电位法、线性极化法、电化学阻抗谱、混凝土电阻率法、宏电池电流法、电化学噪声和电化学多功能腐蚀传感器等.物理方法主要有电阻探针、声发射、超声检测、光纤传感监测、长标距光纤光栅传感腐蚀监测和基于计算机视觉与机器学习的腐蚀监测技术等.每种方法都有各自的适用范围和局限性.电化学方法根据周边混凝土环境中各参数的变化,间接地推断钢筋的腐蚀状况,一般给出腐蚀的定性信息.物理方法通过测定与钢筋腐蚀相关的物理特性变化,给出钢筋的腐蚀位置与程度,具有直接性与直观性.本文对平潭海峡大桥主桥墩进行腐蚀监测,采用了融合物理与电化学的监测方法,利用多功能电化学腐蚀探头实时监测6个电化学参数,根据参数的变化进行腐蚀预警;利用长标距光纤光栅传感技术监测宏应变,构建基于宏应变模态的腐蚀损伤指标,进行腐蚀定位与定量识别.物理与电化学方法融合互补,为平潭海峡大桥的腐蚀监测提供了技术保障.[展望]在复杂严酷的海洋环境下,对桥隧结构的腐蚀进行准确的监/检测还面临很多挑战.未来的研究方向应集中在:物理和电化学技术的综合应用;与计算机视觉、深度学习和机器学习算法等先进计算方法的协同结合;开发用于海洋环境下桥隧结构腐蚀评估的新型智能监/检测系统. 展开更多

关键词 腐蚀监/检测 电化学方法 物理方法 融合方法 多功能腐蚀传感 长标距光纤光栅传感

在线阅读 下载PDF 职称材料

融合改进ORB特征点与LK-金字塔光流法的位移测量方法及工程应用

3

作者 刘小林 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第8期1459-1468,共10页

为解决光流法在工程现场应用中易受光照变化干扰导致特征点检测失准、匹配偏差及跟踪成功率低的难题,以提升结构位移识别精度为目标,提出融合改进ORB特征点与LK-金字塔光流算法的结构位移测量方法。该方法包含2层模块:首先,在特征检测层... 为解决光流法在工程现场应用中易受光照变化干扰导致特征点检测失准、匹配偏差及跟踪成功率低的难题,以提升结构位移识别精度为目标,提出融合改进ORB特征点与LK-金字塔光流算法的结构位移测量方法。该方法包含2层模块:首先,在特征检测层,构建FAST特征点自适应阈值模型,通过动态调整阈值解决固定阈值易引发的特征点误检与误配问题;结合Hessian矩阵边缘响应值分析实现边缘伪特征点的精准剔除,并引入改进型非极大值抑制算法对特征点进行空间均匀化筛选,提升特征点集的稳定性与空间分布合理性。其次,在位移解算层,依托优化后的特征点集,设计多尺度分层金字塔光流追踪架构,采用由粗到精的迭代计算策略逐层优化运动矢量,有效克服大尺度位移工况下的追踪失效问题。研究结果表明:1)该方法在复杂光照下的特征点匹配正确率达到76.0%,较SURF、SIFT和传统ORB等算法的正确率和计算效率均有提升;2)位移结果误差小于4%,且在保持与DIC算法精度相当的情况下,效率更高;3)盾构井施工过程的现场实测结果表明,该方法与人工测量的结果较为吻合,两者位移差异在±1.5 mm以内,结果可靠。 展开更多

关键词 光流法 位移监测 ORB特征点 LK-金字塔 盾构井

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于分布式光纤应变传感技术的改进共轭梁法监测结构变形分布研究 被引量：23

4

作者 沈圣 吴智深 +3 位作者 杨才千 唐永圣 吴刚 魏洪昌 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第7期63-70,共8页

工程结构的变形分布是识别结构损伤累积的一个重要手段和指标,但通过现有各种"点式"传感技术还难以全面准确监测结构变形分布。本文基于PPP-BOTDA分布式应变测量技术,提出一种适用于监测简支结构和多跨连续结构变形分布的改... 工程结构的变形分布是识别结构损伤累积的一个重要手段和指标,但通过现有各种"点式"传感技术还难以全面准确监测结构变形分布。本文基于PPP-BOTDA分布式应变测量技术,提出一种适用于监测简支结构和多跨连续结构变形分布的改进共轭梁法。首先针对传统共轭梁法无法监测由支座沉降产生结构变形的缺点进行改进,使之适用于荷载与支座沉降同时作用的情况。根据本文方法得到的结构变形分布与应变分布呈显式线性关系,与荷载及截面刚度条件无关。理论分析与试验结果均表明,由本文方法得到的某跨结构变形监测精度仅由该跨应变测量误差控制,与其它跨应变测量误差无关,这就限制了应变测量误差的影响范围并保证结构变形的准确监测。 展开更多

关键词 结构变形监测 分布式光纤传感 改进共轭梁法 健康监测 布里渊散射

在线阅读 下载PDF 职称材料

光纤光栅传感器在重力坝结构模型试验中的应用 被引量：13

5

作者 董建华 谢和平 +4 位作者 张林 朱鸿鹄 殷建华 胡成秋 陈建叶 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期41-46,共6页

在水工结构模型试验研究过程中,主要采用表面位移计、电阻应变片等仪器对坝体的位移和应变、坝基以及抗力体的位移进行测试,而传统的监测仪器难以准确测定模型的内部变形。以某重力坝段为基础,在坝体和坝基分别埋设光纤光栅传感器,对结... 在水工结构模型试验研究过程中,主要采用表面位移计、电阻应变片等仪器对坝体的位移和应变、坝基以及抗力体的位移进行测试,而传统的监测仪器难以准确测定模型的内部变形。以某重力坝段为基础,在坝体和坝基分别埋设光纤光栅传感器,对结构模型在超载过程中的内部位移进行监测,并采用位移计、电阻应变片对该物理模型进行了变形监测。通过光纤传感器和位移计对坝体和坝基位移的监测结果比较分析,表明两者在对应部位的监测结果较为一致,证明了光纤光栅传感器在重力坝结构模型试验应用中的可行性,同时试验结果揭示了坝基超载安全系数约为6.0,以及在超载作用条件下的坝基破坏机理。 展开更多

关键词 结构模型 内部变形 监测 光纤光栅传感器 超载法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于差分吸收光谱法的大气痕量气体在线检测技术 被引量：7

6

作者 孙利群 陈克新 +1 位作者 杨怀栋 何庆声 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期115-119,共5页

差分光学吸收光谱学技术(Differential Optical Absorption Spectroscopy,DOAS)是近年来发展起来的一种实时检测大气中痕量气体浓度的有效方法,它采用线性最小二乘拟合方法,用痕量气体标准差分吸收截面对测量得到的差分吸收光谱进行拟合... 差分光学吸收光谱学技术(Differential Optical Absorption Spectroscopy,DOAS)是近年来发展起来的一种实时检测大气中痕量气体浓度的有效方法,它采用线性最小二乘拟合方法,用痕量气体标准差分吸收截面对测量得到的差分吸收光谱进行拟合,得出大气中痕量气体的浓度。通过介绍DOAS方法的测量原理,在线监测系统的构成,气体浓度的反演方法,测量结果及讨论等内容,说明它在空气质量监测方面的优越性。 展开更多

关键词 差分光学吸收光谱法 在线检测 最小二乘法 大气光学

在线阅读 下载PDF 职称材料

利用遥感光谱法进行农田土壤水分遥感动态监测 被引量：24

7

作者 李建龙 蒋平 +3 位作者 刘培君 赵德华 朱明 徐胜 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第8期1498-1504,共7页

自 1 997年 4月至 1 998年 1 0月 ,在甘肃省定西县进行了大面积 0～ 5 0 cm土层农田土壤水分按每 1 5 d本底资料实际观测 ,对此间收到的 5幅 TM与 7幅 NOAA卫片数据资料进行了加工处理 ,并对地面光谱资料也进行了观测。在光谱反演与光... 自 1 997年 4月至 1 998年 1 0月 ,在甘肃省定西县进行了大面积 0～ 5 0 cm土层农田土壤水分按每 1 5 d本底资料实际观测 ,对此间收到的 5幅 TM与 7幅 NOAA卫片数据资料进行了加工处理 ,并对地面光谱资料也进行了观测。在光谱反演与光谱和土壤水分相关性分析基础上 ,利用遥感技术和地理信息系统 ,初步建立了典型试验区 ( 3× 3km2 )遥感信息与土壤含水量之间的遥感光谱相关监测模型 ,做出了观测区土壤水分含量分布图和得到了大面积农田土壤水分宏观动态监测结果 ,并同地面实测土壤水分进行了精度校正。研究结果表明 ,文中提出的“光学植被盖度”概念 ,对土壤水分遥感监测研究是有益的 ,利用遥感光谱法和数学统计方法求出了有关物理参数 ,初步建立了 TM与 NOAA光谱水分监测模型 ,其模型监测 0～2 0 cm土层含水量的精度达到 90 %以上 ,实际监测土壤水分精度达到 72 .3% ;在遥感监测 2 0～ 5 0 cm土层土壤含水量中 ,利用遥感模型监测土壤水分精度达到 80 %以上 ,实际遥感监测精度达到 60 %左右 ,其结果可有效指导干旱半干旱雨养农业区春耕时间和动态监测大面积土壤墒情 ,可为农业生产提供科学依据。另外 ,经地面大量观测表明 ,一般来说 ,当土壤含水量为田间最大持水量的 5 5 %～ 85 %时 ,从生长状况和经济? 展开更多

关键词 土壤水分遥感监测 遥感光谱法 3S技术 光学植被盖度 TM和NOAA资料 农业生态学

在线阅读 下载PDF 职称材料

图像分析在大田作物生长监测中的应用进展 被引量：6

8

作者 雷咏雯 王娟 +1 位作者 李艳 危常州 《新疆农业科学》 CAS CSCD 2006年第3期213-217,共5页

数码影像分析技术已经发展成为廉价、快速的作物生长监测技术手段之一,综述了利用数码照片分析技术进行作物生长监测的研究进展,包括以下三个部分的内容:(1)图像分析进行作物生长监测的光学原理;(2)图像分析中经常采用的光学参数和计算... 数码影像分析技术已经发展成为廉价、快速的作物生长监测技术手段之一,综述了利用数码照片分析技术进行作物生长监测的研究进展,包括以下三个部分的内容:(1)图像分析进行作物生长监测的光学原理;(2)图像分析中经常采用的光学参数和计算方法;(3)图像分析技术用于作物生长监测的方法和研究进展。对采用图像分析进行作物生长监测的发展方向进行了展望,认为建立特异性的作物生长参数识别光谱学参数、具有人工智能和自学习功能的图像分析方法是采用图像分析进行作物生长监测的未来重要研究方向。提出获取定点多时相照片是提高图像分析准确性的重要手段。 展开更多

关键词 图像分析 处理方法 光学参数 作物生长监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

深基坑支护桩布里渊光时域分布式监测方法研究 被引量：12

9

作者 索文斌 程刚 +2 位作者 卢毅 孙义杰 施斌 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期724-732,共9页

支护桩是深基坑支护结构中的关键组成部分,其支护效果直接影响到深基坑的稳定性,因此对支护桩应力应变状态的监测十分重要。该文选择了一种能够单端测量的分布式光纤感测技术—布里渊光时域反射计(简称BOTDR),将其应用于深基坑支护桩的... 支护桩是深基坑支护结构中的关键组成部分,其支护效果直接影响到深基坑的稳定性,因此对支护桩应力应变状态的监测十分重要。该文选择了一种能够单端测量的分布式光纤感测技术—布里渊光时域反射计(简称BOTDR),将其应用于深基坑支护桩的变形监测,介绍了这一技术的基本原理、需解决的关键问题及实施技术路线,并结合南京某深基坑工程,验证了这一技术方法的监测效果。结果表明,基于BOTDR的监测方法可以对深基坑支护桩进行全分布式监测,方法可行,结果准确,为深基坑支护桩监测提供了一种新的技术手段。 展开更多

关键词 支护桩 分布式光纤感测技术 深基坑 BOTDR 监测方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

架空输电线路覆冰在线监测技术评述 被引量：55

10

作者 李立浧 阳林 郝艳捧 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期237-243,共7页

介绍了输电线路覆冰在线监测系统的结构和功能,综述了国内外覆冰在线监测方法及其存在的问题,证明了称重法静力学计算模型的科学性,简化了导线倾角法计算流程。最后指出,进一步的研究方向是优化称重法计算模型、改进间接测量方法、准分... 介绍了输电线路覆冰在线监测系统的结构和功能,综述了国内外覆冰在线监测方法及其存在的问题,证明了称重法静力学计算模型的科学性,简化了导线倾角法计算流程。最后指出,进一步的研究方向是优化称重法计算模型、改进间接测量方法、准分布式和分布式光纤传感技术的应用。 展开更多

关键词 覆冰 架空输电线路 在线监测 称重法 计算模型 光纤传感技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

深基坑PCMW工法开挖过程离散元数值模拟分析 被引量：16

11

作者 索文斌 刘春 +1 位作者 施斌 张晓宇 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期920-925,共6页

深基坑稳定性问题是重要的工程问题,其中,有效支护结构是保证基坑工程顺利实施的基础。本文引入离散元法,提出了基坑及支护结构建模和数值模拟方法。采用紧密堆积离散单元构建模型初始地层,引入了离散单元团簇模型来构建表面较为光滑的... 深基坑稳定性问题是重要的工程问题,其中,有效支护结构是保证基坑工程顺利实施的基础。本文引入离散元法,提出了基坑及支护结构建模和数值模拟方法。采用紧密堆积离散单元构建模型初始地层,引入了离散单元团簇模型来构建表面较为光滑的管桩。以南京某深基坑工程为例,采用三维离散元模拟软件MatDEM^(3D)构建几何模型,并根据土体的力学性质设定相应单元的力学参数。数值模拟中,通过预平衡操作实现土层的压实,进而模拟了基坑开挖过程中土体和管桩的变形。将数值模拟结果与实测监测数据进行了对比分析,评价了基坑支护结构的有效性。这种基坑离散元数值模拟方法在基坑开挖过程的稳定性预判和支护结构的有效性评价上具有潜在的应用前景。 展开更多

关键词 深基坑 离散元 管桩 数值模拟 分布式光纤监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

双通道光纤浊度传感器的设计 被引量：6

12

作者 吴刚 刘月明 +1 位作者 高晓良 夏忠诚 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第10期14-16,共3页

在散射透射比值浊度测量法的基础上,采用光纤传感技术,设计了一种双通道在线浊度传感器。光源通过光开关双通道交替发光,同时光谱仪根据发光通道的改变分时交替测量透射光和散射光。论述了传感器的检测原理和结构设计。利用散射透射光... 在散射透射比值浊度测量法的基础上,采用光纤传感技术,设计了一种双通道在线浊度传感器。光源通过光开关双通道交替发光,同时光谱仪根据发光通道的改变分时交替测量透射光和散射光。论述了传感器的检测原理和结构设计。利用散射透射光强比值的平均值表征浊度。共用同一光源和光谱仪,并利用光纤传输光信号,增强了稳定性和抗干扰能力,降低了成本,结合空分和时分复用技术可拓展实现浊度的准分布式多点在线监测。 展开更多

关键词 浊度 光纤传感 双通道 比值法 在线监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

水质油污染原位传感器稳定性设计 被引量：4

13

作者 褚东志 马海宽 +4 位作者 吴宁 曹煊 孔祥峰 郭翠莲 王昭玉 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1660-1665,共6页

由于受光源不稳、环境光干扰、标准曲线非线性及沾污的影响,传感器的稳定性表现不佳。为此,基于紫外荧光测量原理,分别从结构、工艺及算法3个方面做了优化设计。光路设计中引入了参比检测,ZEMAX软件仿真结果显示"十"字光路可... 由于受光源不稳、环境光干扰、标准曲线非线性及沾污的影响,传感器的稳定性表现不佳。为此,基于紫外荧光测量原理,分别从结构、工艺及算法3个方面做了优化设计。光路设计中引入了参比检测,ZEMAX软件仿真结果显示"十"字光路可行。聚四氟乙烯、光学镀膜的采用及电刷设计可有效防止油污粘附及生物附着。遮光罩为传感器营造一个检测暗腔,有效解决了环境光干扰问题。实验表明:传感器测量样品时,荧光信号的变异系数<0.3%。以浓度30μg/L为例,模拟光强衰减时荧光信号的变异系数为1.28%。样品浓度为62.4μg/L时,扩展不确定度为0.256μg/L(k=2)。传感器的稳定性设计取得了较理想的成果,但距离实际应用还有差距,主要是浊度、温度等影响因子未引入到算法修正模型中。 展开更多

关键词 水质监测 油污染 紫外荧光法 稳定性 参比光路

在线阅读 下载PDF 职称材料

500kV充油海底电缆导体温度分布式光纤传感监测及应用 被引量：21

14

作者 郭强 郝义 +3 位作者 王双 吴聪 黄小卫 陈玉 《智慧电力》 北大核心 2021年第1期77-82,共6页

依据海南联网系统500 kV海底电缆捆绑特殊海底光缆的实际情况,通过分布式光纤传感技术结合经有限元仿真模型优化的IEC60287热路模型的方法可以监测海底电缆内部的温度分布。在实验室中搭建岸上模拟实验平台,利用中压电缆捆绑光纤的结构... 依据海南联网系统500 kV海底电缆捆绑特殊海底光缆的实际情况,通过分布式光纤传感技术结合经有限元仿真模型优化的IEC60287热路模型的方法可以监测海底电缆内部的温度分布。在实验室中搭建岸上模拟实验平台,利用中压电缆捆绑光纤的结构进行捆绑电缆岸上模拟实验。同时,将经验证的温度监测方法应用于海南联网系统500 kV海底电缆,以C相空气段为例监测捆绑电缆光单元的温度。采用有限元仿真计算电缆表面的温度,根据电缆表面的温度基于热路模型推导出对应的导体温度,得到电缆导体在实际运行过程中的温度变化。岸上模拟实验测量的导体温度与数值计算得到导体温度的误差低于1.77%,验证了海底电缆导体温度监测方法的准确性。 展开更多

关键词 充油海底电缆 温度监测 分布式光纤传感 等效热阻法

在线阅读 下载PDF 职称材料

温度示踪法渗流监测技术在长江堤防渗流监测中的应用初探 被引量：38

15

作者 李端有 陈鹏霄 王志旺 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2000年第B12期48-51,共4页

介绍了水工建筑物中的温度示踪法渗流监测技术的背景和发展过程 ,针对长江中下游堤防的特点及其渗流控制的需要 ,研究了这一技术的最新发展——分布式光纤测温技术在长江堤防渗流监测中应用的可行性。

关键词 长江堤防 渗流 安全监测 温度示踪法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于单斜坡法的光电复合海缆温度、应变快速测量方法 被引量：19

16

作者 徐志钮 胡宇航 +3 位作者 赵丽娟 樊明月 郭文翰 覃华 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期202-208,共7页

介绍了海缆监测的必要性和基于光纤分布式传感的高压光电复合海缆在线监测系统。为了提高基于布里渊散射的海缆温度、应变测量的实时性,介绍了单斜坡法的原理并将其引入海缆在线监测方法中。给出了基于洛伦兹模型时单斜坡法布里渊频移... 介绍了海缆监测的必要性和基于光纤分布式传感的高压光电复合海缆在线监测系统。为了提高基于布里渊散射的海缆温度、应变测量的实时性,介绍了单斜坡法的原理并将其引入海缆在线监测方法中。给出了基于洛伦兹模型时单斜坡法布里渊频移的计算公式。基于数值产生不同信噪比的布里渊谱和实测裸光纤/海缆复合光纤的布里渊谱。比较了单斜坡法和基于扫频方式的谱拟合法的准确性和实时性,重点研究了布里渊谱不同信噪比和光纤沿线布里渊频移不同程度波动情况下工作点的选择问题。结果表明:单斜坡法可使布里渊谱测量时间减少到原来的几十分之一甚至更小,同时布里渊频移误差仅小幅增加。用于海缆温度和应变监测时单斜坡法工作点建议选择为光纤沿线布里渊频移的均值减去一半的线宽,所确定的工作点对不同信噪比和光纤/海缆复合光纤沿线布里渊频移常见程度波动情况均具有不错的适应性。 展开更多

关键词 海缆 光纤分布式传感 温度和应变 单斜坡法 在线监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

物理模型试验光纤传感技术测试方法分析 被引量：6

17

作者 柴敬 杜文刚 +1 位作者 袁强 张丁丁 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2018年第5期728-736,共9页

地下工程常处于复杂三向应力状态,立体模型更能真实反映采场围岩应力状态。将传感光纤分别布置于几何尺寸为3 000 mm×200 mm×1 280 mm平面应力模型和3 600 mm×2 000 mm×2 000 mm立体模型中,分析工作面与光纤不同空... 地下工程常处于复杂三向应力状态,立体模型更能真实反映采场围岩应力状态。将传感光纤分别布置于几何尺寸为3 000 mm×200 mm×1 280 mm平面应力模型和3 600 mm×2 000 mm×2 000 mm立体模型中,分析工作面与光纤不同空间位置时模型应变分布规律。结果表明:传感光纤在模型相似材料铺装前应施加轴向预应力,保持光纤处于预拉状态;温度定位法可实现光纤精准空间定位,当试验环境温度变化明显时,需对传感光纤进行温度补偿以消除温度效应引起的应变测量误差;采动岩体应变分布呈现3个阶段:工作面靠近光纤时,超前支承压力引起下位覆岩应变呈负向台阶变化;工作面过光纤时,垮落、离层区岩层断裂下移引起应变曲线正向台阶变化;工作面远离光纤后,采空区重新压实导致光纤处于受压状态,研究结果对岩土工程类立体模型试验监测具有一定借鉴意义。 展开更多

关键词 矿业工程 模型试验 测试方法 光纤传感 应变监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于分布式光纤传感技术的冻结温度场监测系统 被引量：11

18

作者 郑晓亮 郭兆坤 +1 位作者 谢鸿志 马埒 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2009年第1期18-21,共4页

分析冻结法凿井施工采用分布式光纤温度传感器进行温度场监测的可行性,给出了基于分布式光纤温度传感器的冻结温度场监测系统的组成、原理和光缆布设方案。通过与传统的单总线温度传感系统数据对比,其具有测量温度值准确,数据量大,系统... 分析冻结法凿井施工采用分布式光纤温度传感器进行温度场监测的可行性,给出了基于分布式光纤温度传感器的冻结温度场监测系统的组成、原理和光缆布设方案。通过与传统的单总线温度传感系统数据对比,其具有测量温度值准确,数据量大,系统稳定性高,布设更加方便等优点。 展开更多

关键词 人工地层冻结法 冻结温度场 分布式光纤传感器 温度监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

针对水质监测的紫外-可见光谱双光程融合优化算法 被引量：5

19

作者 吴德操 魏彪 +8 位作者 熊双飞 冯鹏 汤戈 唐媛 刘娟 陈玮 邱宇 陈媛媛 叶心 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期799-805,共7页

紫外-可见光谱法多参数水质在线监测系统面对复杂水体时,常需要频繁改变探头光程以保持光谱较高的信噪比。然而,适合的光程往往需要大量实验才可确定,难以满足在线监测系统对实时性、精度、灵敏度、稳定性等的实际需求。研究了一种紫外... 紫外-可见光谱法多参数水质在线监测系统面对复杂水体时,常需要频繁改变探头光程以保持光谱较高的信噪比。然而,适合的光程往往需要大量实验才可确定,难以满足在线监测系统对实时性、精度、灵敏度、稳定性等的实际需求。研究了一种紫外-可见光谱双光程融合优化算法,将同时采集的长短两种光程光谱使用了滑窗法估计它们光谱噪声方差分布,确定光谱强噪声区间;由于长短光程光谱的信号强度不同,使用了遗传算法计算得到双光谱融合的最佳增益匹配倍率;最后,按噪声方差分布使用分段加权方式得到较高信噪比的双光程融合光谱。实验结果表明,利用该法对重庆长寿湖水样、嘉陵江某排污口及邻苯二甲酸氢钾标准溶液三种样本进行测试,其融合光谱在200~250 nm区域的强噪声得到抑制,零值干扰左推至220nm之前,样本的峰值信噪比均有显著提高,证明了算法的有效性和普适性。该算法无需大量实验以获得最佳光程,对于拓宽紫外-可见光谱水质在线监测系统的应用范围具有较为重要的现实意义。 展开更多

关键词 紫外-可见光谱 双光程光谱融合 滑窗法 遗传算法 水质监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

光纤光栅-水暖循环集成系统监测渗流的试验研究 被引量：7

20

作者 陈江 程飞 +2 位作者 昝亚锋 葛琪 熊峰 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期51-57,共7页

为了解决土石坝渗流常规监测手段空间不连续、效率低等缺陷,基于温度示踪法中的加热法,提出了将光纤光栅温度传感系统与水暖循环供热系统相结合的新型监测体系。该集成系统采用锅炉作为加热设备,热水通过分集水器分配到各条供暖管路进... 为了解决土石坝渗流常规监测手段空间不连续、效率低等缺陷,基于温度示踪法中的加热法,提出了将光纤光栅温度传感系统与水暖循环供热系统相结合的新型监测体系。该集成系统采用锅炉作为加热设备,热水通过分集水器分配到各条供暖管路进行循环加热,光纤光栅温度传感器预埋在供暖管内测量管道内热水的温度,根据温度场与渗流场的相关性间接获得渗流状态。基于牛顿冷却定律,提出根据管路降温曲线拟合出系数ζv并将其作为判别指标识别渗漏状态的新方法。建立了集中渗漏的试验模型,考虑了渗漏通道的位置、数量及渗漏强度等影响因素进行多工况试验,试验结果表明:降温阶段的温度实测数据与按牛顿冷却定律确定的温度变化数学模型基本相符,采用ζv作为判别指标能很好地进行渗漏的定位,其量值与渗漏强度定性相符。因此,本文提出的渗流监测系统及渗流状态识别方法是有效的。 展开更多

关键词 土石坝安全监测 温度示踪法 光纤传感 水循环加热 牛顿冷却定律

在线阅读 下载PDF 职称材料