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公开(公告)号：CN114486748B
公开(公告)日：2023-12-05
申请号：CN202210015231.4
申请日：2022-01-07
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开一种基于光纤的光声锂电池检测系统，属于电池结构健康监测领域。包括：激励模块、信号解调模块、检测模块以及光纤耦合器。激励光经过波束整形单元、光纤耦合器和光纤超声探头入射到电池表面，产生超声信号。探测光经过光纤环形器、光纤耦合器、光纤超声探头后被反射形成探测信号。通过位移控制平台移动锂电池，可以得到锂电池不同部位的超声信号，从而产生对应的探测信号，经分析得到锂电池不同部位的结构信息，实现对电池结构的成像。本发明采用光学、超声相结合的方法，可在实际应用中测量锂电池内部结构数据，实现对电池内部损伤的分析与预测。本发明具备体积小、分辨率高的特点，能够对锂电池进行无损检测，具有高精度成像的能力。
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公开(公告)号：CN116625415A
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202211692872.X
申请日：2022-12-28
Applicant: 华中科技大学无锡研究院
Abstract: 本发明关于基于光纤的准分布式柔性光电传感系统，涉及分布式光纤传感领域。该系统包括纤芯、包层、涂覆层、电光转换模块组以及解调系统；纤芯、包层以及涂覆层构成光纤结构；且电光转换模块的光输出端与纤芯的位置相对；纤芯中包括至少两组45度光纤光栅阵列；解调系统的信号接收端与纤芯的输出端位置相对。电光转换模块在接收到传感器参数后，转换出的光信号在通过对应的45度光纤光栅阵列后，通过纤芯进行传输，并发送至解调系统中，得到传感器示数。通过电光转换模块、45度光纤光栅阵列以及解调系统的组合，利用单根光纤实现了传感测量，解决现有分布式光纤传感系统多物理量探测时较差敏感、解调装置与算法复杂、易受干扰的问题。
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公开(公告)号：CN116495429A
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202310588571.0
申请日：2023-05-24
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本申请公开了一种全光纤拉绳开关及传送设备故障定位预警系统，所述全光纤拉绳开关包括单波长激光器、光脉冲调制器、光探测器、光纤耦合器、信号处理器和微结构光纤；单波长激光器与所述光脉冲调制器的一端连接，所述光脉冲调制器的另一端与所述光纤耦合器的输入端连接，光纤耦合器的第一输出端与所述微结构光纤连接、第二输出端与光探测器的一端连接；光探测器的另一端与所述信号处理器连接；其中，微结构光纤沿传送方向布设在所述传送设备的两侧。本发明采用微结构光纤，降低了系统的复杂度和成本；具有稳定性好、耐腐蚀等特性，能够用于极端环境，且无电传送，不易产生安全风险；能够快速确定传送设备的工作状态，对故障点进行精确定位。
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公开(公告)号：CN113376579B
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202110696791.6
申请日：2021-06-23
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01S5/22
Abstract: 本发明公开基于分布式声波传感技术的水下声源定位及信号获取方法，属于水下声源检测领域。包括：将布放在待测水域的传感光缆上定义多个传感阵列；对采集到的传感光缆的后向散射光信号进行解调，获得各传感阵列的差分相位信号及其自相关矩阵；对每个传感阵列的若干传感通道做前后双向空间平滑处理，构建前后双向空间平滑传感子阵列，获得前后双向空间平滑传感子阵列的差分相位信号及其自相关矩阵；计算空间平滑矩阵，对空间平滑矩阵做特征值分解确定声源方向；根据每个传感阵列的空间位置和获得的声源方向确定声源的空间位置；对各传感通道信号进行延迟补偿，确定声源信号。本发明通过对分布式声波传感信号做处理，实现了声源准确定位和信号获取。
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公开(公告)号：CN112541480B
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202011560037.1
申请日：2020-12-25
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种隧道异物入侵事件在线识别方法及系统，属于安防监测技术领域，所述方法包括：基于光纤声波探测技术并结合三维映射成像技术得到整个隧道内的声场分布数据；提取声波信号的时域底噪值、频域底噪值、时域最大幅值、频域最大能量峰值，区分坏道信号、背景噪声信号以及异常信号；再基于异常信号的时空特征信息以及主频带能量随时间分布的特征信息，通过神经网络模型对其特征进行学习和训练，以识别出异常信号中的破坏性入侵事件。本发明可适用于隧道、综合管廊等各种地下基础设施中的异物入侵在线识别，具有无盲区、无盲时、高实时性、高识别精准性、智能性、低风险性以及低运营成本等特点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114578412A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210479428.3
申请日：2022-05-05
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种光纤微振动检波测量系统，包括至少一振动传导机构、传感光纤及检测机构；振动传导机构包括基底、支撑柱、第一滑轮、第二滑轮及质量块；传感光纤绕设于第一滑轮及第二滑轮上，传感光纤的一端与检测机构连接；检测机构用于向传感光纤内入射窄线宽激光脉冲，同时接收传感光纤内的背向散射光，并解调出背向散射光的相位变化。本发明的有益效果是：基于相位解调的分布式光纤传感系统，使用传感光纤作为传感器来探测微振动信号，通过检测传感光纤中的背向散射光的相位变化检测传感光纤沿路各点的振动信息，基于相位解调的分布式光纤传感系统具有结构简单，易于布设，性价比高，能实现大范围、高精度测量等独特优势。
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公开(公告)号：CN113347633B
公开(公告)日：2022-05-31
申请号：CN202110560218.2
申请日：2021-05-21
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种物联网入侵智能在线监测系统及方法，属于物联网安防监测领域，包括：处于同一网络下的声波探测验证模块和终端模块；声波探测验证模块包括声波探测单元和水印验证单元；本发明设计了两对不同的非对称密钥A和B分别用于加密声波探测单元发送至终端模块和终端模块发送至水印验证单元的信号，同时由于光纤中折射率分布不均匀，光纤中瑞利散射点的位置以及瑞利散射光信号的强度都是随机分布，本发明基于预先存储好的后向瑞利散射曲线得到解调后的光纤各位置处的外界声波振动信号，并通过比较解密后和解调后的光纤各位置处的外界声波振动信号，以对网络传输层是否存在入侵进行判断，从而对声波数据的真实性进行验证，安全性更高。
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公开(公告)号：CN113749689B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN202110969361.7
申请日：2021-08-23
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于阵列式光纤超声探头的双模态成像系统及方法，属于医疗成像领域。包括：光声‑超声激发模块，产生多路超声激励激光和光声激励激光；模式切换模块，用于选择性进入超声成像模式或光声成像模式；阵列式光纤超声探头，用于传输激励激光，并在超声成像模式或光声成像模式下，将产生相应的超声波，并将超声波传输到至探头的传感结构上，使探测激光反射并发生干涉，并根据传感结构上的超声信号强度，使探测激光干涉强度变化；光纤超声解调模块，用于产生多路探测激光，并将反射回的干涉强度变化的光信号解调为电信号；数据处理模块，将电信号进行双模态图像重建。本发明具有成像速度快、穿透深度大、成像质量高等优点。
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公开(公告)号：CN113203507B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN202110456910.0
申请日：2021-04-27
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01L1/24
Abstract: 本发明公开了一种光纤地应力测量系统，属于地球物理学中地壳形变观测、地震监测和预报领域，包括传感光纤、参考光纤、地应力传递单元和信号处理单元；地应力传递单元固定于基岩，传感光纤缠绕于地应力传递单元之间并可调整预应力以对其灵敏度进行调节；基岩之间由于地应力产生相对位移时，地应力传递单元将地应力信号传递至传感光纤，引起传感光纤应力变化；信号处理单元计算传感光纤与参考光纤的瑞利背向散射光的相位变化差，得到该基岩位置处的地应力信息。本发明采用微结构点高散射率光纤作为敏感单元，结合增敏安装方式与温度补偿算法，通过相位解调系统可实现短基线的高精确度地应力探测，通过多个单元级联，用一根光纤实现分布式实时探测。
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公开(公告)号：CN114056186A
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202111406865.4
申请日：2021-11-24
Applicant: 华中科技大学
IPC: B60L58/10 , B60L53/62 , G01R31/392 , G01D5/26
Abstract: 本发明公开了一种动力电池的充电监测装置、充电系统和充电方法，属于动力电池领域，充电监测装置利用传感模块采集电池模组充电过程中温度引起的第一波长变化量和形变引起的第二波长变化量、电池模组所处环境湿度变化引起的第三波长变化量和泄露气体引起的第四波长变化量；利用解调模块解调第一波长变化量、第二波长变化量、第三波长变化量和第四波长变化量，以获取充电过程中温度、应变、湿度各自对应变化量和气体泄露信息；最后利用监测模块根据温度、应变、湿度各自对应变化量和气体泄露信息判定动力电池的充电安全状态。本发明的传感模块对应的多参量光纤传感器实时采集多个充电电池参量，能够高效准确的监测动力电池的充电状态。
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