一种基于振动敏感型光纤传感技术的杆塔结构健康监测的方法

    公开(公告)号:CN112504430B

    公开(公告)日:2022-03-01

    申请号:CN202011345605.6

    申请日:2020-11-26

    Abstract: 本发明公开了一种基于振动敏感型光纤传感技术的风力发电机杆塔结构健康监测的方法,本方案将对振动敏感的紧套光纤布置在风机杆塔的内壁上,通过S型布线与在杆塔连接处贴敷光纤环的方式,实现对风力发电机的结构健康状态监测,步骤依次包含区域清洁、胶带固定、涂覆环氧树脂胶、粘贴玻璃钢纤维胶带,可实现光纤长期粘附于所监测的区域;同时,将解调主机布置在风机的主控室中,通过无线的方式与地面终端进行通信;利用振动敏感型分布式光纤传感的技术优势,监测各区域的固有频率高次谐波的能量,并将其与过去时刻做对比,判断风机杆塔结构健康状态。

    基于OPGW多芯应力感测的输电线路动态形变重构方法

    公开(公告)号:CN111609807B

    公开(公告)日:2022-03-01

    申请号:CN202010572688.6

    申请日:2020-06-22

    Abstract: 本发明公开了一种基于OPGW多芯应力感测的输电线路动态形变重构方法,通过在静态状态下选择OPGW光缆中的多条光纤作为选定光纤,使用分布式光纤应力传感系统分别测量各条选定光纤在自然悬垂状态下的应力,根据每条选定光纤自然悬垂状态下的应力分别计算出每条选定光纤对同一外界扰动的耦合系数根据每条选定光纤的应力动态分布状况的测量结果分别和相应选定光纤的耦合系数确定每条选定光纤的校正应力,根据形状还原公式和每条选定光纤的校正应力,构建OPGW光缆的三维形态,以实现对相应的输电线路动态形变的重构,提高重构得到的输电线路动态形变的准确性。

    基于DAS的风力发电机桨叶结构状态监测方法

    公开(公告)号:CN112253405B

    公开(公告)日:2022-02-08

    申请号:CN202011336864.2

    申请日:2020-11-25

    Abstract: 本发明公开了一种基于DAS的风力发电机桨叶结构状态监测方法,以风力发电机一侧的桨叶外侧板作为光纤铺设的起始端,按S型迂回的方式,将传感光纤按照依次经过桨叶外侧板、中部支撑板、中部支撑板至桨叶外侧板的布设顺序进行布设,在传感光纤的进出光口处和光纤连接处形成一个光纤环,在桨叶的光纤布设区域涂覆环氧树脂胶,在涂覆了环氧树脂胶的区域粘贴一层玻璃钢纤维胶带,将DAS解调主机安装在桨叶叶身靠近密封门的内圆柱面上,通过桨叶密封门上的孔洞连接传感光纤,当桨叶结构出现损伤或即将出现损伤时,布设在桨叶处的传感光纤将携带有异常位置处振动信息的传感信号传递到DAS解调主机中,使DAS解调主机对桨叶的异常位置进行监测。

    具有自由多空间分辨率的自外差式的φ-OTDR系统

    公开(公告)号:CN113418539B

    公开(公告)日:2022-03-25

    申请号:CN202110685702.8

    申请日:2021-06-21

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有自由多空间分辨率的自外差式的φ‑OTDR系统,其特征在于,所述φ‑OTDR系统包括窄线宽激光源、1×3耦合器、三个声光调制器、3×1耦合器、两个延时光纤、掺铒光纤放大器、环形器、光电探测器、电放大器、三个滤波器、数采卡、脉冲信号发生器和驱动模块。本发明通过使用同一驱动的多个声光调制器将不同脉冲间隔不同频移的探测光耦合后注入光纤,实现了自外差式和多空间分辨率的探测结构,可以有效地抑制相干衰落噪声、光源频漂引入的相位噪声、PRN等光学背景噪声,且解决了空间分辨率匹配的问题。

    基于DAS的带式输送机槽型托辊故障监测方法

    公开(公告)号:CN112033669B

    公开(公告)日:2022-03-15

    申请号:CN202010920154.8

    申请日:2020-09-04

    Abstract: 本发明公开了一种基于DAS的带式输送机槽型托辊故障监测方法,通过采集槽型托辊对应的光纤沿线的初始振动信号,进行相位解调,得到带式输送机的相位瀑布图,确定托辊故障点,若托辊故障点的所在位置与事先确定的故障位置符合,在初始振动信号中提取托辊故障点的当前振动信号,分别根据当前振动信号和参考振动信号作相位差随时间变化的曲线,得到当前时域信号和参考时域信号,作短时傅里叶变换,得到当前时域信号对应的当前频域信号和参考时域信号对应的参考频域信号,根据当前频域信号和参考频域信号监测托辊故障点,以实现对托辊故障点准确监测,提高托辊故障点的监测精度,从而提高相应带式输送机的故障监测精度。

    基于DAS的带式输送机槽型托辊故障监测方法

    公开(公告)号:CN112033669A

    公开(公告)日:2020-12-04

    申请号:CN202010920154.8

    申请日:2020-09-04

    Abstract: 本发明公开了一种基于DAS的带式输送机槽型托辊故障监测方法,通过采集槽型托辊对应的光纤沿线的初始振动信号,进行相位解调,得到带式输送机的相位瀑布图,确定托辊故障点,若托辊故障点的所在位置与事先确定的故障位置符合,在初始振动信号中提取托辊故障点的当前振动信号,分别根据当前振动信号和参考振动信号作相位差随时间变化的曲线,得到当前时域信号和参考时域信号,作短时傅里叶变换,得到当前时域信号对应的当前频域信号和参考时域信号对应的参考频域信号,根据当前频域信号和参考频域信号监测托辊故障点,以实现对托辊故障点准确监测,提高托辊故障点的监测精度,从而提高相应带式输送机的故障监测精度。

    基于DAS的风力发电机桨叶结构状态监测方法

    公开(公告)号:CN112253405A

    公开(公告)日:2021-01-22

    申请号:CN202011336864.2

    申请日:2020-11-25

    Abstract: 本发明公开了一种基于DAS的风力发电机桨叶结构状态监测方法,以风力发电机一侧的桨叶外侧板作为光纤铺设的起始端,按S型迂回的方式,将传感光纤按照依次经过桨叶外侧板、中部支撑板、中部支撑板至桨叶外侧板的布设顺序进行布设,在传感光纤的进出光口处和光纤连接处形成一个光纤环,在桨叶的光纤布设区域涂覆环氧树脂胶,在涂覆了环氧树脂胶的区域粘贴一层玻璃钢纤维胶带,将DAS解调主机安装在桨叶叶身靠近密封门的内圆柱面上,通过桨叶密封门上的孔洞连接传感光纤,当桨叶结构出现损伤或即将出现损伤时,布设在桨叶处的传感光纤将携带有异常位置处振动信息的传感信号传递到DAS解调主机中,使DAS解调主机对桨叶的异常位置进行监测。

    具有自由多空间分辨率的自外差式的φ-OTDR系统

    公开(公告)号:CN113418539A

    公开(公告)日:2021-09-21

    申请号:CN202110685702.8

    申请日:2021-06-21

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有自由多空间分辨率的自外差式的φ‑OTDR系统,其特征在于,所述φ‑OTDR系统包括窄线宽激光源、1×3耦合器、三个声光调制器、3×1耦合器、两个延时光纤、掺铒光纤放大器、环形器、光电探测器、电放大器、三个滤波器、数采卡、脉冲信号发生器和驱动模块。本发明通过使用同一驱动的多个声光调制器将不同脉冲间隔不同频移的探测光耦合后注入光纤,实现了自外差式和多空间分辨率的探测结构,可以有效地抑制相干衰落噪声、光源频漂引入的相位噪声、PRN等光学背景噪声,且解决了空间分辨率匹配的问题。

    一种基于空分复用的Φ-OTDR系统中降低死区概率的方法

    公开(公告)号:CN110132397A

    公开(公告)日:2019-08-16

    申请号:CN201910382975.8

    申请日:2019-05-09

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于空分复用的Φ-OTDR系统中降低死区概率的方法,包括:将中频信号等分成N组数据,依次编号且偶数段倒转,获得首尾对齐的N组数据并进行正交解调,解调幅度和相位信息;选取N组数据中同一位置下幅度最大的一组并记录其编号作为选取相位的寻址信息;将N组数据的相位信息对相邻两列数据进行差分,得到相邻两列在每一位置的相位变化量矩阵;根据寻址信息,获得每一距离长度下相邻两列相位差并将相位差与上一位置的相位相加,得到距离长度下修正后的相位信息;对修正后的相位信息矩阵根据实际需求,选取合适距离做相位差并解缠绕后得到光缆沿线实际的振动信息。本发明可通过对每一位置处的相位进行选择重构,降低解相错误的概率。

    一种基于空分复用的Φ-OTDR系统中降低死区概率的方法

    公开(公告)号:CN110132397B

    公开(公告)日:2021-03-19

    申请号:CN201910382975.8

    申请日:2019-05-09

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于空分复用的Φ‑OTDR系统中降低死区概率的方法,包括:将中频信号等分成N组数据,依次编号且偶数段倒转,获得首尾对齐的N组数据并进行正交解调,解调幅度和相位信息;选取N组数据中同一位置下幅度最大的一组并记录其编号作为选取相位的寻址信息;将N组数据的相位信息对相邻两列数据进行差分,得到相邻两列在每一位置的相位变化量矩阵;根据寻址信息,获得每一距离长度下相邻两列相位差并将相位差与上一位置的相位相加,得到距离长度下修正后的相位信息;对修正后的相位信息矩阵根据实际需求,选取合适距离做相位差并解缠绕后得到光缆沿线实际的振动信息。本发明可通过对每一位置处的相位进行选择重构,降低解相错误的概率。

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