[发明专利]全时全域光栅阵列地铁隧道结构安全监测系统在审
| 申请号： | 201910461953.0 | 申请日： | 2019-05-30 |
| 公开（公告）号： | CN110160626A | 公开（公告）日： | 2019-08-23 |
| 发明（设计）人： | 王立新;王洪海;杨燕;刘芳;姜德生;李政颖;甘维兵;李盛;岳丽娜;潘建军 | 申请（专利权）人： | 武汉理工大学 |
| 主分类号： | G01H9/00 | 分类号： | G01H9/00;H04B3/46;H04B10/071;H04B10/079 |
| 代理公司： | 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102 | 代理人： | 王丹 |
| 地址： | 430070 湖*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | 本发明提供一种全时全域光栅阵列地铁隧道结构安全监测系统，光栅阵列振动光缆包括沿地铁隧道结构纵深不同检测部位铺设的光缆，光缆上间隔布置有光栅振动传感器构成阵列，光栅振动传感器为光缆制备过程中连续间隔刻写的光栅；解调模块发出的光脉冲进入光栅阵列振动光缆，光栅阵列振动光缆中的每个光栅振动传感器都有反射光谱返回，解调模块根据相邻光栅振动传感器的反射光谱计算不同振动测区的波长参数，并将每个振动测区的波长参数输出给数据采集模块，分析模块将每个振动测区的波长参数转换为对应的振动参数。本发明在振动测区内发生的结构异变或突发事件可被光栅阵列监测系统快速感知，实现全时全域对地铁隧道结构变化及外部侵扰的有效监测。 | ||
| 搜索关键词： | 光栅阵列 地铁隧道结构 振动传感器 光栅 光缆 波长参数 全时 全域 安全监测系统 反射光谱 解调模块 刻写 数据采集模块 分析模块 光缆制备 监测系统 间隔布置 连续间隔 突发事件 相邻光栅 振动参数 光脉冲 侵扰 感知 铺设 纵深 输出 返回 监测 检测 外部 转换 | ||
【主权项】：
1.一种全时全域光栅阵列地铁隧道结构安全监测系统，其特征在于：本系统包括光栅阵列振动光缆、解调模块、数据采集模块和分析模块；其中，光栅阵列振动光缆包括沿地铁隧道结构纵深不同检测部位铺设的多根光缆，光缆上间隔布置有光栅振动传感器构成光栅阵列，光栅振动传感器为光缆制备过程中连续间隔刻写的光栅；光缆布置在不同的隧道结构检测部位，每个检测部位分布多个光栅振动传感器，每两个相邻光栅振动传感器之间构成一个振动测区；解调模块发出的光脉冲进入光栅阵列振动光缆，光栅阵列振动光缆中的每个光栅振动传感器都有反射光谱返回至解调模块，解调模块根据相邻光栅振动传感器的反射光谱计算不同振动测区的波长参数，并将每个振动测区的波长参数输出给数据采集模块，由数据采集模块发送给分析模块将每个振动测区的波长参数转换为对应的振动参数。
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- 消除分布式光纤声波系统中衰落噪声的方法-201711067989.8
- 何祖源;刘庆文;陈典 - 上海交通大学
- 2017-11-03 - 2019-10-15 - G01H9/00
- 一种消除分布式光纤声波系统中衰落噪声的方法，通过在接收端按时间顺序对采集到的来自啁啾光脉冲的瑞利背向散射光(RBS)的X态电信号和Y态电信号分别进行排序，并按频段分别分为子信号后对各个子信号进行匹配滤波，然后采用偏振分集处理得到相位旋转的反射率曲线，经叠加后实现干涉衰落和偏振衰落的消除。本发明利用了偏振分集技术将两种偏振态光信号叠加，可以直接消除干涉衰落、偏振衰落，进而消除相位解调错误，达到提高信噪比和准确定位的目的。
- 一种分布式光纤声波传感系统及其传感方法-201910748010.6
- 何向阁;邱晓康;张敏;刘飞;古利娟;杨宇婷;卢海龙 - 北京大学
- 2019-08-14 - 2019-10-11 - G01H9/00
- 本发明公开了一种分布式光纤声波传感系统及其传感方法。本发明采用多波长技术，解决了外差频率与传感光纤长度相互制约的问题，从而能够实现更长的传感距离与更高的测量带宽；采用多波长技术，利用不同波长信号间的延时对信号进行组合，从而获得更高的采样率；采用多波长与外差调制解调相结合技术，相比于外差系统，在相同的外差频率下，本发明的系统可以获得更长的传感距离；在相同的传感距离下，本发明的系统能够获得更高的外差频率；采用多波长与外差调制解调以及瑞利背向散射相结合技术，能够得到光纤沿线所有位置所受振动信号的幅度和频率，从而可以恢复出光纤沿线的声波场，实现分布式声波传感。
- 基于机器双目视觉系统的输电导线风致振动模态测量方法-201710289477.X
- 王若林;李杰;桑农 - 武汉大学
- 2017-04-27 - 2019-10-11 - G01H9/00
- 本发明公开了一种基于机器双目视觉系统的输电导线风致振动模态测量方法，其中机器双目视觉系统包括输电塔导线、振动后导线、测量靶标和双目识别位移监测系统；本发明在输电导线的特定位置设置好测量靶标，然后利用高速摄像机进行连续拍摄，并将照片通过传输导线输送到图像处理计算机中，根据相邻靶标之间距离的变化计算出导线位移的瞬时变化，进而得到电塔的振动模态。本发明有良好的操作性及稳定性，并具有高采样率、高精度、非接触及实时性等优点，能够实现对输电塔导线的动态位移和变形的有效监控；从而为输电塔导线因振动而引起输电塔的风致倒塌的实时监测研究和运营安全监测评估提供依据。
- 利用生物材料的光学信号发生变化来实现声波探测的方法与声波传感器-201910610049.1
- 周玲烨;何家庆;李文卓;何沛晟;叶钦贤;付本威;陶鹏;宋成轶;尚文;邓涛 - 上海交通大学
- 2019-07-08 - 2019-10-08 - G01H9/00
- 本发明涉及利用生物材料的光学信号发生变化来实现声波探测的方法与声波传感器，探测方法包括以下步骤：(1)选取具有光子晶体结构的生物材料，固定悬空设置，并保持一侧有光源直射；(2)将生物材料暴露于待测声波信号中，使得生物材料的悬空区域在周期性声压作用下振动并产生形变，进而产生光学信号变化；(3)通过光学仪器接收并探测光学信号变化，即实现对声波信号的探测。与现有技术相比，本发明利用具有光子晶体结构的生物材料进行声探测，与传统的声音传感器相比，具有抗电磁干扰，可远程控制，体积小，响应速度快等优点，为声波探测以及语音识别提供一种新的方法。
- 一种基于时域二维特性的振动源识别方法及系统-201611162927.0
- 曲洪权;赵璐;付硕;盛智勇;杨丹 - 北方工业大学
- 2016-12-15 - 2019-10-01 - G01H9/00
- 本发明提供了一种基于时域二维特性的振动源识别方法及系统，方法对当前振动源在多个报警点的振动信号进行去噪处理及门限检测，确定各振动信号的占空比，并获取振动信号的过均值频数；根据占空比及过均值频数生成时域二维特征向量，并将时域二维特征向量输入随机向量函数连接RVFL网络进行参数训练，根据参数训练结果判断当前振动源是否为行车振动源。系统包括去噪处理单元、占空比获取单元、过均值频数获取单元、时域二维特性获取单元及振动源判定单元。本发明能够根据时域二维特性准确的识别出行车振动信号，且识别过程快速且有效，为控制中心提供了可靠地振动源判定基础，使得控制能在能够根据振动源的类型，做出准确且及时的响应。
- 集成液晶的压电陶瓷式非相干光纤水听器及制备方法-201710328356.1
- 刘永军;龙思邦;侯天文;孙伟民 - 哈尔滨工程大学
- 2017-05-11 - 2019-09-27 - G01H9/00
- 本发明提供的是一种集成液晶的压电陶瓷式非相干光纤水听器及制备方法。包括两根单模保偏光纤、电信号放大器和压电陶瓷，两根单模保偏光纤的一个端面镀有氧化铟锡导电膜，在导电膜上涂有聚酰亚胺光控取向膜，两根单模保偏光纤的镀膜端对接且注有液晶，压电陶瓷通过导线与电信号放大器连接，电信号放大器通过导线连接两根单模保偏光纤上的氧化铟锡导电膜。通过压电陶瓷将声音信号转化成电信号，经放大后施加在液晶上，使得液晶分子方向发生偏转，改变了光纤中传输的光信号的强度，从而根据该光信号强度的变化解调出声信号的变化，进行声音信号的探测，实现基于液晶光纤水听器的探测功能。
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