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[发明专利]基于单轴陀螺的行进轨迹线的三维测量方法及应用-CN202111067485.2有效
发明人： 甘维兵;柳苗;胡文彬;刘芳;李盛;杨燕 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2021-09-13 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G01C21/00 文献下载
摘要：一种基于单轴陀螺的行进轨迹线的三维测量方法，及应用，本设计先在“东‑北‑天”的地理坐标系中建立三维坐标系，再对每个测量点的三维坐标进行测量，然后将所有的测量点的数据依次连接以获得行进轨迹线，其中，在获得Z坐标时，对地球角速度在光纤陀螺仪敏感轴上的投影、光纤陀螺零偏、随机漂移误差都进行了排除，以提升测量的精度。本测量方法便于对桥梁、大坝或隧道的结构形变进行检测，以与建造数据或历史测量数据对比，从而获得建筑物的健康状态。本设计不仅能够消除地球角速度的影响，而且应用范围较广。
基于陀螺行进轨迹三维测量方法应用

[发明专利]一种基于LSTM模型的地铁结构振动信号的压缩方法-CN201911013277.7有效
发明人：李盛;王杰;刘芳;甘维兵;王洪海;杨燕;岳丽娜;王立新 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2019-10-23 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： H03M7/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于LSTM模型的地铁结构振动信号的压缩方法，包括以下步骤：S1)通过隧道结构及道床上设置的传感器采集原始振动信号，得到来车信号的原始波形；S2)对原始波形信号进行信号预处理，所述信号预处理包括滤波处理、升维处理和归一化；S3)设计LSTM模型，对信号提取初步特征，初步特征的初值为接近零的极小数；S4)设计LSTM_CTC模型，用梯度下降法优化LSTM模型提取的特征，使特征能够表达出原始信号的信号趋势；S5)采用游程编码对步骤S4)优化后的特征进行压缩编码。使用本发明方法对数据压缩后再查看数据变换趋势，不仅速度快，准确，而且资源占用少。
一种基于 lstm 模型地铁结构振动信号压缩方法

[发明专利]一种基于低反射啁啾光栅阵列的输运管道拾振检漏方法-CN202111215988.X有效
发明人： 甘维兵;王宇;张翠;周爱;郭会勇 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2021-10-19 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G01M3/24 文献下载
摘要：一种基于低反射啁啾光栅阵列的输运管道拾振检漏方法，先在弱光栅阵列传感光缆的内部间隔、等距离的依次设置多个振动传感器，振动传感器采用啁啾光栅制成，再将弱光栅阵列传感光缆沿平行于管道轴线方向铺设在待测管道上方，然后将弱光栅阵列传感光缆的尾端经光纤光栅解调仪与计算机进行信号连接，再在管道无泄漏情况下，获取每个振动传感器的时、频域信息进行记录，以组成数据库，然后将每个振动传感器的实时的时、频域信息与数据库中记录的时、频域信息进行信息比对，以进行泄漏判断，若判定振动传感器对应的监测点发生泄漏，则定位该振动传感器的具体位置，再进行排查检修。本设计不仅监测精度较高，而且实施难度也较易。
一种基于反射啁啾光栅阵列输运管道检漏方法

[发明专利]基于光纤振动传感的地铁上方钻孔设备入侵定位报警方法-CN202011506946.7有效
发明人：蒋锦朋;李盛;甘维兵;杨燕;岳丽娜;南秋明;潘建军;刘芳;王洪海 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2020-12-18 - 公布日： 2023-06-20 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：本发明公开一种基于光纤振动传感的地铁上方钻孔设备入侵定位报警方法，包含步骤：实时采集光纤光栅振动传感光缆的振动数据，选取一定时长的频谱计算时窗，对时窗内各测区信号进行实时短时傅里叶变换，得到频谱数据；选取一定宽度的频谱分析窗口，对频谱数据进行筛选，寻找旋挖钻孔设备作业特征频率点；选取一定宽度的频率点限窗，对筛选的频率点进行滑动提取，确保频率点限窗内仅有一个频率点；统计当前计算时窗内作业频率点个数，若大于零，则对当前时窗进行标记；选取一定时长监测时窗，完成监测时窗内的窗口标记，并统计标记值个数；计算监测窗口内标记值个数所占的比例，确定当前时刻报警状态；根据各传感测区报警状态，确定旋挖钻孔设备作业位置。
基于光纤振动传感地铁上方钻孔设备入侵定位报警方法

[发明专利]基于弱光栅阵列和脉冲编码的分布式振动测量装置及方法-CN202210499448.7有效
发明人：唐健冠;吕万华;邓艳芳;杨明红;程乘;甘维兵;范典 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2022-05-09 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于弱光栅阵列和脉冲编码的分布式振动测量装置及方法，其装置包括：激光光源、第一耦合器、任意波形发生器、声光调制器、环形器、弱光栅阵列、第二耦合器及数据处理模块；激光光源产生连续光；第一耦合器将连续光分为信号光以及本振光；任意波形发生器基于插零编码方式生成四组目标电脉冲序列；声光调制器根据目标电脉冲序列将信号光调制成格雷编码脉冲序列；环形器将格雷编码脉冲序列输入至弱光栅阵列中；弱光栅阵列根据格雷编码脉冲序列生成四组反射信号，并将反射信号输入至环形器；第二耦合器根据本振光和反射信号生成四组拍频信号；数据处理模块根据拍频信号确定振动相位信息。本发明可抑制码间串扰，提高装置的信噪比。
基于弱光阵列脉冲编码分布式振动测量装置方法

[发明专利]耐高温拉丝塔光栅传感光纤及其制备方法-CN202210367860.3有效
发明人：郭会勇;陈霡;李政颖;范典;唐健冠;甘维兵;姜德生 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2022-04-08 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G02B6/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种耐高温拉丝塔光栅传感光纤及其制备方法，包括以下步骤：(1)对涂有有机物涂层的种子光栅光纤依次进行载氢处理、定点固氢处理和脱氢处理，得到氢化光纤；(2)在保护气氛中，对氢化光纤进行850～950℃的再生碳化处理，得到再生碳化光纤；(3)对再生碳化光纤进行金属涂层涂覆和固化，得到耐高温拉丝塔光栅传感光纤。本发明的耐高温拉丝塔光栅传感光纤可在900～1000℃高温下的工作，在高温再生后再次对光纤进行了金属涂层的涂覆，加强了光纤的机械强度，抗拉强度可达到20～40N。
耐高温拉丝光栅传感光纤及其制备方法

[发明专利]基于弱光纤光栅阵列的路基沉降监测系统及其监测方法-CN202210144733.7有效
发明人：南秋明;饶志胜;鲁久玲;岳丽娜;李盛;甘维兵;杨燕 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2022-02-17 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G01C5/00 文献下载
摘要：基于弱光纤光栅阵列的路基沉降监测系统，所述监测系统包括铺设于路基底基层的上表面的第一弱光栅阵列传感光缆和相对应的铺设于底基层的下表面的第二弱光栅阵列传感光缆，第一弱光栅阵列传感光缆、第二弱光栅阵列传感光缆内部的光纤上均等间距的刻写有多个弱光栅，两根弱光栅阵列传感光缆上的弱光栅一一对应设置且的反射率相同。一种基于弱光纤光栅阵列的路基沉降监测方法，通过上下对应的弱光栅阵列的实时中心波长计算各检测点处的理论应变值，并通过理论应变值计算该检测点处的理论沉降量。本设计能满足路基沉降变形的动静态测量、真实反映路基沉降变形状态，而且测试灵敏度高、精度高，能实现大范围路基的准分布式测量。
基于弱光光栅阵列路基沉降监测系统及其方法

[发明专利]一种用于轴系磨损的监测装置及其使用方法-CN202310018424.X在审
发明人：郭会勇;梁丽婷;甘维兵;唐健冠;范典;姜德生 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2023-01-06 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G01M13/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于轴系磨损的监测装置及其使用方法，涉及轴系磨损监测设备技术领域，所述监测装置包括监测组件、过渡法兰及卡接件。由于所述轴本体经由轴承设于支撑座，先将所述测量件卡接于所述安装槽，再将所述过渡法兰设于所述支撑座并与所述轴本体同轴布设，并使得位于最上方的所述第一信号线与所述轴本体的最底端相切，当所述第一信号线被所述轴本体磨断N根时，所述轴本体的下沉量在N根所述第一信号线的外径长度与N+1根所述第一信号线的外径长度之间，所述轴本体的下沉量范围即为所述轴承的磨损量范围，本发明通过设置上述结构，便于实时监测轴承的磨损程度，使得便于对轴承维修或更换。
一种用于磨损监测装置及其使用方法

[发明专利]船舶主轴下沉量监测方法及系统-CN202211709114.4在审
发明人：郭会勇;王朝垣;甘维兵;唐健冠;范典;姜德生 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2022-12-29 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： B63B79/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种船舶主轴下沉量监测方法及系统，其方法包括：基于下沉量监测需求和所述船舶主轴的半径确定所述光纤传感单元的敷设参数，并基于所述敷设参数敷设所述光纤传感单元；基于所述光信号获取装置获取所述光纤传感单元的实时光信号，并基于所述实时光信号确定所述船舶主轴的下沉量。本发明利用光纤传感单元耐腐蚀性好、可靠性高和使用寿命长等特点，提高了船舶主轴下沉量的监测准确性和可靠性。进一步地，本发明通过基于下沉量监测需求和船舶主轴的半径确定光纤传感单元的敷设参数，并基于敷设参数敷设光纤传感单元，可提高光纤传感单元与下沉量监测需求的适配性，进一步提高了船舶主轴下沉量监测的准确性和可靠性。
船舶主轴下沉监测方法系统

[发明专利]一种基于TDOA的地铁隧道外部入侵位置的定位方法-CN202010193609.0有效
发明人：杨燕;赵洋;刘芳;李盛;甘维兵;王立新;王洪海;岳丽娜 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2020-03-18 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： G01S5/28 文献下载
摘要：一种基于TDOA的地铁隧道外部入侵位置定位方法,包括第一步：设备铺设及数据采集；第二步：解析数据、确定外部入侵坐标，对去噪后的信号进行时延估计获得我们所需的时间差，然后根据时间差可以确定外部入侵位置与两个测区之间的距离差，再根据这个距离差就可以确定外部入侵位置是在以这两个测区为焦点的两条双曲线上，最后根据多个双曲线的交点即可确定外部入侵的位置。本方法不仅定位准确，而数据实时采集更新，能够适应现场施工的需求。
一种基于 tdoa 地铁隧道外部入侵位置定位方法

[发明专利]基于光纤光栅阵列传感的混凝土温度监测系统及方法-CN202210237318.6有效
发明人：南秋明;鲁久玲;饶志胜;岳丽娜;李盛;甘维兵;杨燕 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2022-03-11 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： G01K11/32 文献下载
摘要：一种基于光纤光栅阵列传感的混凝土温度监测系统，包括光源、光分路器、光环形器、通信光纤、光纤光栅阵列传感光缆、消除光纤端面反射装置、信号解调仪、数据处理单元与PC机，光源通过光分路器与光环形器第一端口连接，光环形器第二端口依次经通信光纤、光纤光栅阵列传感光缆后与消除光纤端面反射装置连接，光环形器第三端口依次经信号解调仪、数据处理单元后与PC机连接，光纤光栅阵列传感光缆采用立体网格化布置在大体积混凝土中，光纤光栅阵列传感光缆包括光纤保护套、受力光纤与免应力光纤，免应力光纤通过环氧结构胶固定在受力光纤上，免应力光纤上位于相邻两个固定胶化点之间的部位设置有光栅，光栅设置有编码。本设计监测精准度高。
基于光纤光栅阵列传感混凝土温度监测系统方法

[发明专利]基于光纤传感的大型旋转机械早期故障的检测系统及方法-CN202211388372.7在审
发明人：张翠;罗睿;甘维兵;张寅杰;贾思凯 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2022-11-08 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：一种基于光纤传感的大型旋转机械早期故障的检测系统及方法，包括高斯白噪声源、声光调制器、激光光源、环形器、光栅阵列与光栅阵列解调仪，光栅阵列中的光栅与大型旋转机械的外壳相接触，应用时，高斯白噪声源、激光光源同时将高斯白噪声信号、激光信号输入至声光调制器，再由声光调制器将高斯白噪声信号调制进激光信号以获得高斯白噪声光信号，并经环形器传输至光栅，以与光栅对应部位产生的早期故障信号发生随机共振现象，增强早期故障信号的信号强度，以便于被该光栅检测到，并根据光栅的反射光信号、波长漂移量对大型旋转机械的早期故障进行检测。本设计不仅能解决早期故障信号被强背景噪声淹没而检测困难的问题，而且提升了检测灵敏度。
基于光纤传感大型旋转机械早期故障检测系统方法

[发明专利]一种基于脉冲编码的光纤光栅振动测量装置及方法-CN202010797318.2有效
发明人：唐健冠;吕万华;邓艳芳;郭会勇;范典;甘维兵;杨明红 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2020-08-10 - 公布日： 2023-01-24 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于脉冲编码的光纤光栅振动测量装置及方法，装置包括激光光源、任意波形发生器、电光调制器、光环行器、弱光栅阵列以及光电探测器，任意波形发生器用于输出四组单极性电脉冲序列至所述电光调制器；所述电光调制器用于根据四组所述单极性电脉冲将连续光调制成格雷互补光脉冲序列，以得到四组特定编码的光脉冲序列；所述光环行器用于将四组所述光脉冲序列传送至弱光栅阵列中；所述弱光栅阵列用于根据四组所述光脉冲序列产生四组反射信号；所述光电探测器用于将四组所述反射信号转换为四组电信号。本发明可在提升信噪比的同时，克服现有技术中空间分辨率和传感距离相互制约的问题。
一种基于脉冲编码光纤光栅振动测量装置方法

[发明专利]一种高灵敏度光纤光栅加速度传感器-CN202211427086.7在审
发明人： 甘维兵;张艺璇;张翠;唐健冠;张寅杰;贾思凯;罗睿 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2022-11-15 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： G01P15/03 文献下载
摘要：一种高灵敏度光纤光栅加速度传感器，包括基座、通纤块、中间横梁与质量块，所述通纤块的顶部开设有一号纤槽，通纤块的底部与基座的顶部相连接，基座的底部与待测物体固定连接，基座的中部与中间横梁的尾端固定连接，中间横梁的自由端与质量块的中部固定连接，质量块的顶部开设有二号纤槽，二号纤槽内设置有监测光纤的一端，监测光纤的另一端穿经一号纤槽后延伸至传感器的外部，质量块的底部高于基座的底部设置；所述监测光纤上位于一、二号纤槽之间的部位为其上设置有光纤光栅的悬空光纤，上下平行设置的悬空光纤、中间横梁之间夹成有纤梁间距。本设计不仅受固有频率与灵敏度相互制约的影响较小，而且灵敏度提升方面存在较小限制。
一种灵敏度光纤光栅加速度传感器

[发明专利]人字门门体水下裂纹检测系统及检测方法-CN202110762794.5有效
发明人：李然;汤伟毕;齐俊麟;李维来;曾维;甘维兵;陈冬元;肖汉斌;陶然;杨冰 -专利权人：长江三峡通航管理局;武汉理工大学
申请日： 2021-07-06 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： G01D21/02 文献下载
摘要：人字门门体水下裂纹检测系统及检测方法，该系统包括信号检测部分、数据采集部分、数据处理部分、数据显示部分。信号检测部分包括应变传感器、裂纹检测装置、温度补偿器、信号变送器、信号预处理模块。应变传感器、裂纹检测装置、温度补偿器安装布置在人字门门体中。数据采集部分，用于应变参数、裂纹参数、温度参数的采集。数据显示部分，用于在线监测裂纹、显示裂纹状态。该裂纹检测系统及检测方法能对人字门门体结构水下区域裂纹进行实时检测，检测结果精确、效率高。
门门水下裂纹检测系统方法

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