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公开(公告)号：CN118998641A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202411332784.8
申请日：2024-09-24
Applicant: 华中科技大学
IPC: F17D5/06
Abstract: 本发明公开了一种管道泄漏智能监测及定位的方法、系统，属于分布式声波传感领域。将传感光纤以螺旋缠绕的方式连续布设于管道上，所述传感光纤的第i个传感通道Si与管道的第i个位置区间Pi一一对应，实时计算声波振动信号的时频特征，并与前后时刻的信号对比，求得信号的波动系数，当信号波动系数发生突变并超过某个阈值时即判定管道发生泄漏。随后提取异常信号的片段，通过滑动窗算法计算其能量变化，确定泄漏的精确时间，最终实现泄漏点的精确定位。本发明相较传统管道泄漏监测方法，能够在保证泄漏定位精度的同时降低误报和漏报率，极大地减少了人工二次检验的工作量。
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公开(公告)号：CN115184455B
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202210707184.X
申请日：2022-06-21
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种压力管道腐蚀缺陷声学特征感知方法及系统，属于分布式声波传感系统领域。本发明基于管道上敷设的多个声‑光耦合探测单元对压力管道腐蚀缺陷在线探测与空间定位。压力管道流体与管壁相互作用下的流固耦合噪声信号，滤波预处理生成高质量分布式声轨数据。然后分别采用声特征映射与空间小波分解两个维度提取分布式声轨数据特征，得到压力管道时域声轨曲线PT及各个声‑光耦合探测单元对应的声源特征矩阵Mi，实现前期微腐蚀缺陷及后期腐蚀缺陷的空间定位。最后，依据腐蚀特征频带能量衰减程度量化评估压力管道不同腐蚀等级。本发明突破传统检测技术中扫描尺度和识别精细度之间的制约瓶颈，实现大尺度压力管道不同等级腐蚀缺陷的精准识别。
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公开(公告)号：CN115493089B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202210902806.4
申请日：2022-07-29
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种钢性管道腐蚀非侵入式、在线监测方法及装置，属于分布式声波传感系统领域。本发明基于钢性管道上敷设的多个腐蚀感知单元，首先采集钢性管道在每个腐蚀感知单元处的相位信息，生成管道空间位置上的分布式相位信息流，然后将相位信息转换为每个腐蚀感知单元处的质量减少量。最后，对腐蚀感知单元处对应的质量减少量进行阈值判断，消除管道局部加压、外界噪声等导致的误报警，由此实现管道腐蚀的在线判断与空间定位。本发明有效解决了管道腐蚀监测技术难以实现全线路、长距离在线监测难题，同时可对不同腐蚀等级进行量化判断与定位。
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公开(公告)号：CN111120005B
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN201911425050.3
申请日：2019-12-31
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种分布式隧道加固钢环失效监测装置及方法，属于分布式光纤传感领域。该装置包括光源模块、传感模块和加固钢环失效诊断模块；其中，加固钢环失效探测模块基于传感光纤中反射光的相位随隧道管壁与钢环间空腔的谐振频率而变化的原理，将隧道管壁与钢环间空腔的谐振状态转化为反射光的相位变化信息来采集带有谐振信息的钢环失效状态信号。本发明通过对采集到的谐振信号进行处理，将实时测得的幅频信号与不失效时的标准信号进行比对，判定钢环是否失效。本发明通过分布式光纤振动传感实现对加固钢环失效状态的全天候、实时、在线监测，解决了现有技术中无法实时监测加固钢环状态的难题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111381199B
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN202010244036.X
申请日：2020-03-31
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01R33/032 , G01R33/00
Abstract: 本发明公开了一种脉冲强磁场光学测量系统及方法，属于光纤传感技术领域，包括：磁致伸缩装置以及设置于传感光纤的第一弱反射布拉格光栅、第二弱反射布拉格光栅和第三弱反射布拉格光栅，磁致伸缩装置在磁场作用下产生与磁场强度相对应伸缩变化；双波长光脉冲发射模块发射两束不同波长的激光经调制后形成双波长探测光脉冲信号，并将双波长探测光脉冲信号输出至传感光纤；光接收模块接收由双波长探测光脉冲信号经反射布拉格光栅反射的拍频信号，通过处理拍频信号得到磁致伸缩装置的长度变化，实现对磁场强度的测量。本发明通过将磁制伸缩材料的应变转化为光纤的相位变化，通过双波长光源补偿环境的振动，提高了采样的速率和测量的精度。
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公开(公告)号：CN108732614B
公开(公告)日：2019-09-24
申请号：CN201810510480.4
申请日：2018-05-24
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于分布式声学传感器的在线铁路监测系统，系统包括激光发生器、环形器、分布式声学传感器、信号接收器及信号处理器。激光发生器用于发射脉冲探测光信号；环形器的第一端同激光发生器的输出端连接；用于实现信号单向传输；分布式声学传感器的信号端同环形器的第二端连接，用于在声波信号激励下改变其散射特性，并对环形器传输的脉冲探测光信号进行调制通过背向散射效应输出背向瑞利散射光；信号接收器的输入端同环形器的第三端连接，用于将背向瑞利散射光转为电信号；信号处理器的输入端同信号接收器的输出端连接，用于对电信号进行解调处理，根据解调后信号判断铁轨的异常信息和异物进入的信息。在线铁路监测系统实现多种监测复用。
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公开(公告)号：CN110207803A
公开(公告)日：2019-09-06
申请号：CN201910539710.4
申请日：2019-06-21
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明公开了一种基于可变积分窗的分布式光纤传感增益提升方法，包括采集传感光纤中的后向散射光信号；对采集到的后向散射光信号进行复数化相位解调得到各散射点的光强相位复数；求取光强相位复数的辐角主值；按照积分窗预设长度以预设步长沿光纤轴向对积分窗内光纤段的辐角主值进行积分，得到待测信号的信噪比；判断信噪比是否超过阈值，未超过则根据传感光纤所有积分窗模值均值分布，建立积分窗长度与光纤轴向距离的关系模型，采用长度可变积分窗进行相位重解调，实现信噪比提升。相比于传统解调方式相位差分光纤长度固定不变，本方法采用可变积分窗实现相位解调，从而灵活提升所测外界声波信号的信噪比，即提升了传感增益。
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公开(公告)号：CN209927279U
公开(公告)日：2020-01-10
申请号：CN201920908109.3
申请日：2019-06-17
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本实用新型公开了一种光纤声波地层成像装置，包括光源发射模块、声波传感光纤、信号接收模块和信号处理模块；光源发射模块包括窄线宽激光器、第一光耦合器、调制器、光放大器和环形器，调制器包括频移单元和脉冲匹配单元，脉冲匹配单元通过调控经过频移单元的脉冲光宽度对声波传感光纤的散射颗粒度进行匹配，改变探测分辨率；信号处理模块包括离散化处理单元和声波解调单元，用于将信号接收模块接收的后向散射光信号离散化后进行解调，得到待测声波信息。本实用新型采用的光纤散射颗粒度脉冲匹配技术，通过调控光脉冲来对光纤的散射颗粒度进行匹配，不同的脉冲可匹配光纤的不同散射颗粒度，进而改变地层成像的空间分辨率，实现高分辨率地层成像。
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公开(公告)号：CN216899218U
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202220315818.2
申请日：2022-02-15
Applicant: 国网河南省电力公司商丘供电公司 , 华中科技大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本实用新型公开了一种超长距离分布式声波传感系统，包括：脉冲发射模块，用于产生探测光和本征光，并将探测光调制成脉冲光信号；长距离声波传感模块，包括多段横向布设在待测区域的传感光缆，第一段传感光缆通过环形器与所述脉冲发射模块相连，相邻两段传感光缆通过距离延伸模块相连，其中，距离延伸模块用于放大在其前端的传感光缆传输过来的脉冲光信号及其后端的传感光缆传回的调制有声波信息的后向散射光信号；光接收模块，用于形成拍频光信号，并将其转化为拍频电信号；信号处理模块，用于从拍频电信号中解调出声波信息，并根据声波信息判断待测区域的异常信息。本实用新型通过距离延伸模块对光信号进行放大，能实现超长距离声波探测。
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