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[发明专利]用于磁悬浮列车测速定位的阵列光纤光栅传感系统与方法-CN202010558759.7有效
发明人： 童杏林;魏敬闯;邓承伟;张翠;许欧阳 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2020-06-18 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G01P3/68 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于磁悬浮列车测速定位的阵列光纤光栅传感系统与方法，该系统用于高速磁悬浮列车定位测速，包括光纤传感模块、信号处理模块和数据显示模块，光纤传感模块包括脉冲光源、光分路器、环形器、传感光缆、车载永磁铁，传感光缆上刻有多个光纤布拉格光栅，传感光缆固定高速磁悬浮列车的轨道一侧，车载永磁铁安装于高速磁悬浮列车车头的底部并垂直指向传感光缆；信号处理模块包括信号采集电路、光电转换电路和数据处理电路；数据显示模块包括数据显示器和通讯装置。本发明能够得到1cm超高精度下的高速磁悬浮列车位置及运行速度，实现了对高速磁悬浮列车运行状况在线实时监测。
用于磁悬浮列车测速定位阵列光纤光栅传感系统方法

[发明专利]一种用于人体微创型压力与温度在体实时监测集成系统-CN201611004799.7有效
发明人： 童杏林;杨华东;张宝林;陈亮 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2016-11-11 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： A61B5/00 文献下载
摘要：本发明涉及生物医疗技术领域，特指一种用于人体颅内、肾脏、心血管、骨髓、膀胱等器官和部位压力与温度微创型在体实时监测系统，包括柔性光纤F‑P压力与温度复合传感探针、集成解调模块(包括光源、传感信号解调单元、耦合器)、传输光纤、数据采集单元、无线传输模块与计算机等。通过传输光纤将光源导入人体待测部位的光纤F‑P复合传感探针中，同时将传感探针探测到的F‑P复合腔干涉信号光传输回解调单元，通过对该干涉信号光进行解调获得待测压力和温度。本发明系统可有效实现人体内器官和局部压力与温度的同时在线监测，以便对病人进行有针对性的治疗和处理，传感探针尺寸小、创伤小、生物相容性好，系统测量精度高，易于与移动物联网技术融合。
一种用于人体微创型压力温度实时监测集成系统

[发明专利]埋入式光纤光栅复合材料环形构件的热压成型监测方法-CN202110282295.6有效
发明人： 童杏林;李蒙;张翠;邓承伟;孙建波;刘永佼;杨智勇;左小彪 -专利权人：武汉理工大学;航天材料及工艺研究所
申请日： 2021-03-16 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G01D5/26 文献下载
摘要：本发明涉及一种埋入式光纤光栅复合材料环形构件的热压成型监测方法，用于埋入式光纤光栅复合材料环形构件的残余应力实时监测。方法实施需应用光纤测试传感器、光纤温度传感器、热压罐、光纤导出口、CCD解调仪，计算机及上位机解调软件。通过在复合材料环形构件中埋入光纤光栅，将光纤的另一端从热压罐的光纤导出口中引出，并将其连接到CCD解调仪，在上位机实时监测复合材料环形构件的固化成型状况。本发明还涉及一种复合材料环形构件的表面引出保护，通过在光纤引出部分套上耐高温的四氟毛细管，同时在四氟毛细管的两端涂上密封胶，防止碳纤维预浸料在热压成型过程中流进四氟毛细管内，从而达到保护光纤的效果。
埋入光纤光栅复合材料环形构件热压成型监测方法

[发明专利]乡村公路车辆违规光纤传感与深度学习预警系统-CN202310203294.7在审
发明人：冒燕;陈龙;李洪任;童杏林;徐小强 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2023-03-03 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G08G1/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种乡村公路车辆违规光纤传感与深度学习预警系统，包括光纤传感模块、解调模块，预处理模块、识别模块和上位机显示模块：所述光纤传感模块，用于感测公路上车辆行驶过程中的振动，采集包含振动信息的光信号；所述解调模块，用于将光纤传感模块采集的光信号转换为电信号并解调出随时间变化的相位信号；所述预处理模块，用于对采集的相位信号进行加窗，然后经过傅里叶变换得到相位信号的频域信息得到振动信号。本发明在不破坏公路沿途风景的同时，对超速、违停、违规变道等危险驾驶行为实时捕捉，也为路面养护提供精准依据，其次利用云数据处理平台也可以统计分析车流密度分布情况，车速等信息。
乡村公路车辆违规光纤传感深度学习预警系统

[发明专利]一种用于激光介入消融手术复合智能导管及方法-CN202211118987.8在审
发明人： 童杏林;曾凡超;冒燕;张翠;张特 -专利权人： 童杏林
申请日： 2022-09-15 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： A61B18/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于激光介入消融手术复合智能导管及方法，采用多层结构全光纤阵列式排布设计，用于血管斑块的实时消融、成像、热层析和斑块成分识别的多模态物理场智能治疗。导管包括导管头端管、体内导管、固定座、导管座、导丝、体外导管、光纤和光纤插头。导管最中心部分的圆形孔径为引导导丝孔径，允许导管灵活地穿过引导导丝。导管中心的圆形孔径外围设计环形孔隙为生理盐水注入孔径，允许生理盐水的注入。本导管设计可以实现激光消融过程中组织结构与热层析温度场实时同步成像，同时确定斑块类别，将血管内成像和血管内治疗更好地结合起来。
一种用于激光介入消融手术复合智能导管方法

[发明专利]基于APT对称康托尔光子晶体中奇异点的移相器-CN202211148058.1在审
发明人：钟东;刘芳梅;赵东;陈小玲;倪浩;童杏林 -专利权人：湖北科技学院
申请日： 2022-09-20 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： G02F1/355 文献下载
摘要：本发明涉及基于APT对称康托尔光子晶体中奇异点的移相器，包括由两个序号相同的康托尔光子晶体复合而成的中心对称结构，并通过调控各层电介质折射率实部和虚部，使整个中心对称结构满足APT对称性，继而利用APT对称系统的奇异点大小为π的相移效应，通过电介质损耗和入射角来控制电场的相位移动的频率；康托尔光子晶体由若干个电介质薄片A和若干个电介质薄片B按照康托尔序列的第N项即SN＝SN‑1(3B)N‑1SN‑1依次排列而成，其中S0＝A，N取正整数。本发明所述移相器可实现精确的半波相移，即其能够对信号波的相位进行精确的调整。
基于 apt 对称康托尔光子晶体奇异移相器

[发明专利]一种基于光纤F-P与FBG阵列的压力与方向探测导丝-CN202211118988.2在审
发明人： 童杏林;陆光霁;冒燕;魏敬闯;张翠;张特 -专利权人： 童杏林
申请日： 2022-09-15 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： A61M25/09 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于光纤F‑P与FBG阵列的压力与方向探测导丝，包括，毛细金属管，毛细金属棒，光纤F‑P压力敏感单元，光纤FBG阵列应变敏感单元。其中，光纤F‑P压力敏感单元位于导丝前端感知压力，光纤FBG阵列应变敏感单元沿导丝内部的毛细金属棒呈螺旋式分布，感知导丝丝体周向应变。光纤F‑P具有体积小，测量灵敏度高等优点；光纤FBG具有可线性复用，多点测量等优点，将二者封装为一体化导丝，在介入人体过程中可实时精确测量导丝头端所受压力及导丝丝体周向所受应力，操作人员根据检测的信号结合介入手术中配备的辅助成像设备，即可实现对导丝行进过程中推力和方向的精准控制与即时调整，使得导丝能够更加快速、准确、安全地到达人体病变区域。
一种基于光纤 fbg 阵列压力方向探测

[发明专利]基于阵列光栅的盾构隧道结构监测系统及方法-CN202210569789.7在审
发明人：王金龙;童杏林;林作忠;吕延豪;任高峰;游龙飞;孙雪兵;张聪瑞;高云龙;张海涛;邓德志;李文彪;郑凯;杨龙;豆海涛 -专利权人：中铁第四勘察设计院集团有限公司
申请日： 2022-05-24 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： G01B11/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于阵列光栅的盾构隧道结构监测系统及方法，系统包括至少一组位移监测模块，位移监测模块包括两条位移监测光缆，位移监测光缆为集成有多个光纤光栅应变传感器的光纤光栅阵列应变缆线；位移监测光缆沿盾构隧道的管壁敷设，两条位移监测光缆均在隧道纵向上呈波形分布并且两条位移监测光缆的波形反相。通过位移监测光缆的特殊布设，可以实现对单个管片环位移、多个管片环位移以及相邻管片环错位位移等情况的可靠监测，可以将位移监测光缆监测到的数据进行计算并最终反演出盾构隧道的多方位位移情况，具有适用性强，操作简便等显著优势。
基于阵列光栅盾构隧道结构监测系统方法

[发明专利]叶片飞脱冲击复合材料过程的声发射传感测量方法-CN202210365940.5在审
发明人： 童杏林;何西琴;冒燕;张翠;李浩洋 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2022-04-08 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： G01N29/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种叶片飞脱冲击复合材料过程的声发射传感测量方法，包括以下步骤：S1、当预埋至叶片根部的炸药爆炸时，复合材料异形件受到冲击而纤维断裂发出声频信号；S2、三路光纤F‑P声发射传感探头采用空分复用的方式将探测到的声频信号通过大范围高频声学信号解调仪中的耦合器和分路器送到光电处理模块，经处理后送入数据采集模块；S3、以测量叶片飞脱冲击复合材料过程中在相同位置不同时间的声学频率与强度信息，获得声频信号的时间历程；S4、通过测量相同时间不同位置声频信号的强度信息，获得声频信号的空间历程。本发明能够获得复合材料抵抗冲击的力学特性，空间分辨率高、响应速率和灵敏度高，可以提高测量的精度。
叶片冲击复合材料过程声发传感测量方法

[发明专利]基于光纤光栅传感阵列的智能标识标牌与界碑状况监测系统-CN201910525633.7有效
发明人： 童杏林;许欧阳;熊家国;邓承伟;张翠;李雪 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2019-06-18 - 公布日： 2022-07-19 - 主分类号： G01D21/02 文献下载
摘要：本发明涉及光纤传感监测技术领域，具体指一种基于光纤光栅传感阵列的智能标识标牌与界碑状况监测系统；包括若干传感模块，信号解调仪、数据处理单元和计算机，所述若干传感模块分别植入于标牌或界碑中，传感模块包括基于光纤传感技术的振动传感器、温度和应变传感器，若干传感器通过光纤依次熔接构成光纤光栅传感阵列，光纤光栅传感阵列、信号解调仪、数据处理单元和计算机依次连接构成实时监测系统；本发明结构合理，将光纤光栅传感阵列应用于标识标牌与界碑中，拾取周边非法施工产生的振动信号，利用光纤布拉格光栅感知其被移动或破坏产生的应力应变信息，采用时分复用定位解调方式，可以对标识牌与界碑周围环境进行在线监测，实现了标识牌与界碑的智能化。
基于光纤光栅传感阵列智能标识标牌界碑状况监测系统

[发明专利]叶片飞脱冲击复合材料的光栅阵列多参量测量系统及测量方法-CN202210349566.X在审
发明人： 童杏林;李宪宇;张翠;冒燕;黄文种 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2022-04-02 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： G01N3/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种叶片飞脱冲击复合材料的光栅阵列多参量测量系统及测量方法，测量系统包括光栅阵列传感器、多参量信号解调仪、上位机PC和环形复合材料冲击实验装置，所述光栅阵列传感器包括沿环形复合材料冲击实验装置周向设置的位置上下对应的振动传感器、温度传感器、应变传感器；所述光栅阵列传感器将啁啾光栅阵列和超窄弱光栅阵列共用在一根单模光纤上；相邻啁啾光栅阵列构成一个振动传感器，所述振动传感器采用解调方式为相位解调；所述温度传感器与应力传感器由单个超窄弱光栅阵列组成，解调方式为波长解调。本发明可获取复合材料受冲击时的力学特性，测量精度高、覆盖范围广、响应速率快，极大地提高测量的效率。
叶片冲击复合材料光栅阵列参量测量系统测量方法

[发明专利]一种波分时分复用低反射率高温光纤光栅阵列的制备方法-CN202010742581.1有效
发明人： 童杏林;王沁宇;张翠;邓承伟;许欧阳;张特 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2020-07-29 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： G02B6/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种波分时分复用低反射率高温光纤光栅阵列的制备方法，该方法包括以下步骤：步骤1)，飞秒激光刻写装置在同一根聚酰亚胺光纤上连续刻写多个不同波长的光纤布拉格光栅，形成聚酰亚胺光纤光栅阵列；步骤2)，将步骤1)得到的聚酰亚胺光纤光栅阵列从刚性导热管的开口处置入其内腔，然后采用橡胶限位管将聚酰亚胺光纤光栅阵列固定，最后在刚性导热管的开口处注入耐高温无机胶进行固定，制得波分时分复用低反射率高温光纤光栅阵列。本发明制备得到低反射率、低偏振相关、低插损和耐高温性好的光纤光栅，可以在300‑1000℃高温条件下稳定工作，适合航空航天、机载过热、石油化工和电力工业等极端环境。
一种时分复用低反射率高温光纤光栅阵列制备方法

[发明专利]一种基于埋入式光纤光栅的环形构件制备与监测方法-CN202110281222.5有效
发明人： 童杏林;李浩洋;邓承伟;张翠;孙建波;左小彪;刘永佼;杨智勇 -专利权人：武汉理工大学;航天材料及工艺研究所
申请日： 2021-03-16 - 公布日： 2022-06-10 - 主分类号： G01B11/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于埋入式光纤光栅的环形构件制备与监测方法，包括以下步骤：将光纤光栅传感阵列连续刻写在同一根光纤中；通过自动铺丝机进行环形构件的铺丝制备工艺；在环形构件埋入层的预计监测位置进行光纤埋入操作的准备，将刻写好的光纤光栅传感阵列两端通过张力加载机构将光纤张紧，完成对光纤的预拉；继续铺丝工艺，控制引出部位套管从铺丝间隔处穿出，直至完成铺丝工艺；进行后续制备工艺完成智能复合材料环形构件的制备，将成型后的环形构件光纤引出头接入分析解调系统。本发明可实现环形构件在工作过程中的实时在线监测，提高环形构件工作状态监测水平，并及时进行危险预警，实现对复合材料环形构件长期应用过程的材料健康状况的在线监测。
一种基于埋入光纤光栅环形构件制备监测方法

[发明专利]一种飞机引气泄漏过热探测器、系统及飞行器-CN202111310224.9在审
发明人：余辉;崔红伟;肖海军;余达恒;童杏林;邓承伟 -专利权人：天津航空机电有限公司
申请日： 2021-11-05 - 公布日： 2022-02-15 - 主分类号： G01K11/3206 文献下载
摘要：本发明属于引气泄漏过热探测器技术领域，涉及一种飞机引气泄漏过热探测器、系统及飞行器。该过热探测器包括第一连接器、第二连接器、光纤光栅阵列、毛细金属管以及骨架；本发明通过光纤光栅阵列上光栅组、光栅串布置，配合波分+时分混合复用解调方法，实现了高空间探测分辨率，满足光纤过热探测器任意25.4mm线长的引气泄漏过热探测、预警使用需求。通过设置骨架结构，将光栅阵列固定于骨架上，保证光栅串的松弛状态，减少应力温度交叉敏感，有效减弱应力引起的探测干扰，进一步提高抗振性，适应机载复杂环境。骨架选用金属丝或者金属管，提高响应速率的同时，进一步可评估、监测光纤光栅阵列结构状态，提高了产品可靠性，便于使用维护。
一种飞机泄漏过热探测器系统飞行器

[发明专利]基于不同掺杂双芯弱反射FBG阵列的温度应变监测系统和方法-CN202111297771.8在审
发明人：冒燕;童杏林;王有丽;李蒙;魏敬闯;杨家鼎 -专利权人：日照武汉理工大生物医药暨新材料研究院
申请日： 2021-11-04 - 公布日： 2022-01-28 - 主分类号： G01D21/02 文献下载
摘要：本发明公开了基于不同掺杂双芯弱反射FBG阵列的温度应变监测系统和方法，包括宽带脉冲光源、多个光纤耦合器、反射镜、光开关、双芯光纤扇出器、双路光电探测器、光纤延时线、信号处理单元、计算机、双芯弱FBG阵列以及光纤；将双纤芯时分复用和OFDR技术相结合，利用不同掺杂纤芯在时域上交替实现对同一测试点原位监测，具有不同温度/应变的敏感系数，通过同一波长的脉冲光源实现信号解耦，既保持了弱光栅可以分布式大容量监测的优势，又可以实现基于宽脉冲激光信号的OFDR监测技术，空间分辨率与动态范围两个指标不再相互制约，借助宽脉冲激光的高能量优点，可以实现长距离、高空间分辨率和大动态范围的测量。
基于不同掺杂双芯弱反射 fbg 阵列温度应变监测系统方法

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