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[发明专利]全时全域光栅阵列地铁隧道结构安全监测系统-CN201910461953.0在审
发明人：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 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2019-05-30 - 公布日： 2019-08-23 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
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。
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

[发明专利]多维主动控制减振装置和方法-CN201710303769.4有效
发明人：胡文彬;郑磊;甘维兵;杨燕;李盛;刘芳 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2017-05-03 - 公布日： 2019-01-25 - 主分类号： F16F15/027 文献下载
摘要：本发明提供一种多维主动控制减振装置，包括外盒，和置于外盒中用于放置待减振物体的内盒；外盒上设有三个维度方向的加速度传感器；内盒设有顶面、底面和侧面，内盒的底面与外盒之间、内盒的侧面与外盒之间分别连接有主动控制减振器，主动控制减振器的数量和方向保证：所述的加速度传感器的每个维度方向上，至少有一个主动控制减振器；本装置还包括微处理器和减振器驱动器，微处理器用于接收所述的加速度传感器的信号，分别分析每个维度方向的振动状态，计算每个维度对应的主动控制减振器的减振方案，分别通过减振器驱动器驱动对应的主动控制减振器。本发明能够实时适应环境振动干扰，以及主动减轻某方向振动。
多维主动控制装置方法

[发明专利]一种在线制备光纤光栅阵列自动切换波长的装置及方法-CN201710744196.9有效
发明人：唐健冠;商福发;郑洲;刘传广;邓艳芳;杨明红;王洪海;甘维兵 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2017-08-25 - 公布日： 2018-10-09 - 主分类号： G02B6/02 文献下载
摘要：本发明提供一种在线制备光纤光栅阵列自动切换波长的装置，包括用于根据拉丝塔主动牵引轮转动角度发送脉冲信号的光电编码器；脉冲计数器；相位掩膜板阵列；移动机构用于调节相位掩膜板阵列的位置，使得相位掩膜干涉区按照顺序依次对准准分子激光器进行光栅的刻写；脉冲计数器的计数达到设定值时，激光器发射激光脉冲，直线电机移动相位掩膜板。本发明将相位掩膜干涉区按顺序排列，通过获取光纤拉丝的长度进而控制准分子激光器的激光发射和移动机构的移动，使相位掩模板阵列按照设计要求准确移动，具有切换速度快、重复性好、精度高的特点。
一种在线制备光纤光栅阵列自动切换波长装置方法

[发明专利]一种免应力双芯并带温度传感光纤制备装置及方法-CN201710457901.7有效
发明人： 甘维兵;胡军;唐健冠;王洪海;李政颖;范典;王立新 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2017-06-16 - 公布日： 2018-10-09 - 主分类号： G01K11/32 文献下载
摘要：本发明提供一种免应力双芯并带温度传感光纤制备装置，包括第一光纤引导机构、第二光纤引导机构、喷胶机、固化箱、牵引机和收纤机构；第一光纤引导机构和第二光纤引导机构用于分别将第一光纤和第二光纤引导至喷胶机位置；喷胶机用于将固化胶喷在第一光纤和第二光纤上，使得第一光纤和第二光纤在喷胶处形成固定点；固化箱用于将固化胶固化；牵引机用于将固化后的光纤牵引至所述的收纤机构进行收丝成盘；第一光纤为受力光纤，第一光纤引导机构包括用于给第一光纤施加张力的第一张力调节器；第二光纤为光栅阵列传感光纤，第二光纤引导机构包括用于给第二光纤施加张力的第二张力调节器。本发明能够快速制备免应力影响的双芯并带温度传感光纤。
一种应力温度传感光纤制备装置方法

[发明专利]一种弱光栅阵列制备方法与控制系统-CN201710122717.7有效
发明人：唐健冠;杨坤;商福发;甘维兵;余海湖;杨明红 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2017-03-03 - 公布日： 2018-09-18 - 主分类号： G02B5/18 文献下载
摘要：本发明提供一种弱光栅阵列制备控制系统，它包括：光电编码器，设置在拉丝塔中主动轮上用于测量光纤拉丝速度，光电编码器的线数N满足2πR/N≤1mm，R为主动轮的半径；计数器，光电编码器每发射一个脉冲则计数器示数加1，且当计数器的示数m满足NL/2πR‑1＜m≤NL/2πR时，计数器清零；L为光栅的间距；控制器，用于每当计数器清零时发出一个信号；准分子激光器，用于在接收到控制器的信号时，发射一个激光脉冲刻写一个光栅。采用本发明控制系统及方法，得到的相邻弱光栅的间距不受拉丝速度影响，避免拉丝系统对光栅间距的累计误差限制，得到光栅间距高精度的弱光栅阵列，大大降低了传感阵列的解调难度。
一种弱光阵列制备方法控制系统

[发明专利]PHC管桩结构荷载检测装置及安装方法-CN201710486835.6在审
发明人： 甘维兵;梁磊;王月明;胡军;熊家国;徐一敏;王立新;姜德生 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2017-06-23 - 公布日： 2017-11-07 - 主分类号： E02D33/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种PHC管桩结构荷载检测装置及安装方法，其中装置包括智能传感钢筋，该智能传感钢筋固定在管桩钢筋笼的主钢筋上，且位于管桩的外边缘；该智能传感钢筋的光纤接续盒内的传感光纤通过光纤法兰盘引出，并通过连接光缆与外界解调仪表或其它管桩钢筋笼的传感光纤进行串接。其中智能传感钢筋包括传感光纤、光纤接续盒和辅助钢筋，所述辅助钢筋上沿其长度方向开设直槽，所述传感光纤沿直槽敷设并以一定的预张状态固定在直槽内；该传感光纤的光纤接头部通过钢筋弯头引入到光纤接续盒。本发明采用管桩浇筑混凝土之前预埋传感光纤，可避免管桩本体因外壁刻槽带来的结构损伤。
phc 结构荷载检测装置安装方法

[发明专利]双层主动控制减振装置和方法-CN201710303767.5在审
发明人：胡文彬;郑磊;甘维兵;杨燕;李盛;刘芳 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2017-05-03 - 公布日： 2017-09-29 - 主分类号： F16F15/02 文献下载
摘要：本发明提供一种双层主动控制减振装置，包括由外到内依次嵌套的密封箱、外盒和内盒，其中内盒用于放置待减振物体，内盒与外盒之间设有被动减振器，外盒上设有三个维度的加速度传感器；密封箱内设有转轴，所述的外盒与转轴连接使得外盒能够绕转轴摆动；外盒与密封箱之间充满流体主动减振材料，密封箱上设有极板；本装置还包括微处理器和控制电源；加速度传感器、微处理器、控制电源和极板依次电连接。本发明利用双层结构，内层通过传统的被动减振装置保证整个系统多维的减振效果，外层通过流体主动减振材料和加速度传感器采集数据进行反馈控制的方法，对重点维度进行主动减振隔振，从而提高减振效果。
双层主动控制装置方法

[发明专利]基于光纤惯性技术的煤矿巷道连续线形检测装置及方法-CN201710433208.6在审
发明人： 甘维兵;胡文彬;唐健冠;郭会勇;李盛;刘芳;杨丹丹 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2017-06-09 - 公布日： 2017-09-01 - 主分类号： G01B11/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于光纤惯性技术的煤矿巷道连续线形检测装置及方法，该装置的载体为刚性轮式检测车，该检测车沿着待测巷道结构表面预设的轨道运行，该检测车的前、后轮与待测巷道结构表面形成接触点；该刚性轮式检测车上设有光纤陀螺、加速度传感器、里程仪、位置传感器、信号处理器和计算机；信号处理器安装在刚性轮式检测车后端部分，与车体表面固定连接，并与各个传感器连接，用于收集和处理刚性轮式检测车上所有传感器的信号并发送给计算机；计算机，与信号处理器无线连接，用于根据接收的信号处理器发送的信号采用捷联矩阵及积分运算方法推导出刚性轮式检测车的运动轨迹，并将运动轨迹的展示出来。
基于光纤惯性技术煤矿巷道连续线形检测装置方法

[发明专利]一种车载组合导航路面沉降快速测量方法-CN201710108055.8在审
发明人：唐健冠;李亮;甘维兵;胡文彬;王立新 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2017-02-27 - 公布日： 2017-06-13 - 主分类号： G01C5/00 文献下载
摘要：本发明提供一种车载组合导航路面沉降快速测量方法，以汽车作为载体平台，它包括以下步骤采用GPS系统辅助惯性导航系统动基座对准；GPS系统停止工作，启动汽车从待测路面开过；汽车开动期间，利用惯性导航系统获得汽车实时的三维坐标；采用气压高度计测量汽车实时的绝对高度，对汽车实时的三维坐标中的竖向坐标进行修正；从车载OBD系统获得汽车实时的速度和里程信息，结合惯性导航系统在汽车上的俯仰误差角，对系统测量俯仰角进行修正。本发明提高了测量速度，相对缩短了测量时间，能够降低惯导系统误差随时间积累的影响。
一种车载组合导航路面沉降快速测量方法

[实用新型]一种施工挂篮形变实时监测装置-CN201620160917.2有效
发明人：谢涛;甘维兵;于文金 -专利权人：济南达慧光电科技有限公司
申请日： 2016-03-03 - 公布日： 2016-08-10 - 主分类号： G01B11/16 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种施工挂篮形变实时监测装置，包括：传感器，设置在施工挂篮的各个梁或吊杆上，用于采集的形变信号；信号解调器，与传感器连接，将传感器采集到的形变信号转化为相应的数字信号；以及，服务器，与信号解调器连接，以处理信号解调器传输来的形变数字信号，对各个梁或吊杆的形变进行监测和安全预警；所述传感器为光纤光栅传感器，所述信号解调器为光纤光栅信号解调器，所述服务器为安装有数据处理软件的计算机。本实用新型的这种施工挂篮形变实时监测装置，监测精度高、使用和操作简单、寿命长，可有效预防施工挂篮重要部件断裂，及时消除安全隐患。
一种施工挂篮形变实时监测装置

[发明专利]基于刚性载体运行轨迹解析算法的线形检测方法及装置-CN201410652029.8有效
发明人： 甘维兵;张瑶;胡文彬;李盛;刘芳;杨燕;王立新;姜德生 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2014-11-17 - 公布日： 2015-03-04 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本发明提供一种基于刚性载体运行轨迹解析算法的线形检测方法，它包括以下步骤：S1、将一个刚性轮式检测车沿着待测工程结构表面运行，实时检测刚性轮式检测车的倾斜角度、前轮运行路程和后轮运行路程；S2、定义前轮和后轮与待测工程结构表面的接触点分别为B点和A点，视刚性轮式检测车的运动方向与B、A两点的连线成割线关系，得到B点和A点的运行轨迹；S3、视刚性轮式检测车与待测工程结构表面的接触点的运动轨迹无限逼近待测工程结构表面线形，即得到待测工程结构表面线形。本发明更好地把握了刚性轮式检测车与待测曲线的位置关系；更能准确地描述待测工程结构表面线形。
基于刚性载体运行轨迹解析算法线形检测方法装置

[实用新型]一种基于FBG的新型电力电缆导体温度测量传感器-CN201220629456.0有效
发明人：王保山;彭超;阎孟昆;畅爱文;甘维兵;梁正波;侯俊平;侯晓娜;龚剑 -专利权人：中国电力科学研究院;国家电网公司
申请日： 2012-11-26 - 公布日： 2013-08-14 - 主分类号： G01K11/32 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种基于FBG的新型电力电缆导体温度测量传感器，它由光纤布拉格光栅、陶瓷基体、不锈钢管探头、FC型光接口尾纤组成，其特征在于：将光纤布拉格光栅经过预拉伸和固化后，用耐高温胶封装固定于陶瓷基体的凹槽内，封装完成后将包含光纤布拉格光栅的陶瓷基体用导热胶固定在不锈钢管探头前端内部，不锈钢管探头尾端与FC型光接口尾纤连接在一起。本实用新型的优点在于温度测量和传输采用光纤，抗电磁干扰能力强，温度传感器、传输和测量模块不受电信号干扰，不会因为电缆故障产生的冲击造成测量模块损坏。采用陶瓷封装，热反应时间短，在同一条检测回路中可以布置多个探头，从而实现对多个目标温度的快速准确测量。
一种基于 fbg 新型电力电缆导体温度测量传感器

[发明专利]一种基于FBG的新型电力电缆导体温度测量传感器-CN201210484718.3无效
发明人：王保山;彭超;阎孟昆;畅爱文;甘维兵;梁正波;侯俊平;侯晓娜;龚剑 -专利权人：中国电力科学研究院
申请日： 2012-11-26 - 公布日： 2013-05-01 - 主分类号： G01K11/32 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于FBG的新型电力电缆导体温度测量传感器，它由光纤布拉格光栅、陶瓷基体、不锈钢管探头、FC型光接口尾纤组成，其特征在于：将光纤布拉格光栅经过预拉伸和固化后，用耐高温胶封装固定于陶瓷基体的凹槽内，封装完成后将包含光纤布拉格光栅的陶瓷基体用导热胶固定在不锈钢管探头前端内部，不锈钢管探头尾端与FC型光接口尾纤连接在一起。本发明的优点在于温度测量和传输采用光纤，抗电磁干扰能力强，温度传感器、传输和测量模块不受电信号干扰，不会因为电缆故障产生的冲击造成测量模块损坏。采用陶瓷封装，热反应时间短，在同一条检测回路中可以布置多个探头，从而实现对多个目标温度的快速准确测量。
一种基于 fbg 新型电力电缆导体温度测量传感器

[发明专利]一种基于光纤陀螺的线形测量系统动态校正方法-CN201210455343.8有效
发明人：李盛;杨燕;甘维兵;刘芳;高雪清;胡文彬;王立新;姜德生 -专利权人：武汉理工大学
申请日： 2012-11-14 - 公布日： 2013-02-13 - 主分类号： G01B11/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于光纤陀螺的线形测量系统动态校正方法。该方法对光纤陀螺线形测量系统中的光纤陀螺施加预先定义的角速度交变调制信号，同时进行线形测量，收集包含角速度交变调制的输出数据，对数据进行解算得到包含有调制信号的角速度和不包含调制信号的角速度，将包含有调制信号的角速度数据与预先定义的角速度调制信号数据进行对比，得到修正系数，利用得到的修正系数对不包含调制信号的角速度数据进行修正，进而提高线形测量精度。本发明适用于道路交通领域中各类公路、桥梁和隧道的线形检测，具有快捷简单、连续性好、实时性高等优点。
一种基于光纤陀螺线形测量系统动态校正方法

[实用新型]一种电缆测温的光纤布拉格光栅温度传感器-CN201120000080.2有效
发明人：张勤;彭超;甘维兵 -专利权人：国网电力科学研究院
申请日： 2011-01-04 - 公布日： 2011-12-14 - 主分类号： G01K11/32 文献下载
摘要：一种电缆测温的光纤布拉格光栅温度传感器，它包括布拉格光栅光纤和封装壳，其特征在于：布拉格光栅光纤在预拉伸和固化后，光纤布拉格光栅段的横截面积缩小为未拉伸前的μ倍，0＜μ＜1，光纤布拉格光栅放入薄片铝板的凹槽中,底部用耐高温胶封装固定于凹槽中。本传感器在保持良好线性度的同时，其测温精度大大提高，特别适合在电缆测温上应用。
一种电缆测温光纤布拉格光栅温度传感器