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[发明专利]一种木质古建筑承载结构的光纤光栅载荷振动监测装置-CN202310995588.8在审
发明人：白清;王日东;路易;高妍;张红娟;王宇;靳宝全 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2023-08-09 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：本发明属于木质古建筑承载结构监测技术领域，解决了目前的光纤光栅传感领域存在对木质古建筑承载结构监测物理量单一、量程小、不能改变量程、误报率高和温度应变交叉敏感等技术问题。提供了一种木质古建筑承载结构的光纤光栅载荷振动监测装置，吸附组件吸附在用于监测的木质古建筑承载结构底部，当木质古建筑承载结构受到外部压力或振动时，对应的载荷用应变光栅或振动用光栅发生相应的应变，光栅返回光的波长信号发生变化，返回光信号经光纤进入光纤光栅解调仪，光纤光栅解调仪通过波长变化量解调出应变参数，并在上位机上转化为载荷或振动信号。本发明能够实现对古建筑承载结构多方向、多点、多物理量同时监测。
一种木质古建筑承载结构光纤光栅载荷振动监测装置

[发明专利]预装式变电站外界入侵光纤检测系统-CN201811547571.1有效
发明人：马建勇;冯泽荣;田林云;裴国英;宋新玲;赵华;靳宝全 -专利权人：深圳润世华研发科技有限公司
申请日： 2018-12-18 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G08B13/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种预装式变电站外界入侵光纤检测系统，该系统包括激光发射模块、第一耦合器、延迟光纤模块、第二耦合器、多路光通道、第一光纤、第二光纤、第三光纤、第四光纤、第五光纤、第一法拉第旋转镜、第二法拉第旋转镜、第三法拉第旋转镜、第四法拉第旋转镜、第五法拉第旋转镜、光电探测模块、A/D采集模块、数据处理模块和上位机。本发明的预装式变电站外界入侵光纤检测系统，通过发出光信号并接受反射光信号，通过反射光信号判断光纤的振动情况，进而实时获悉预装式变电站周围的第一护栏、第二护栏、第三护栏、第四护栏和伸缩门的振动情况，可以对入侵行为进行实时预警，避免人身及财产损失。
预装变电站外界入侵光纤检测系统

[发明专利]一种混沌外调制的布里渊光时域反射温度与应变检测装置-CN202210060323.4有效
发明人：刘丽;崔宁;白清;王宇;高妍;张红娟;刘昕;靳宝全 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2022-01-19 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G01B11/16 文献下载
摘要：本发明一种混沌外调制的布里渊光时域反射温度与应变检测装置，属于分布式光纤传感技术领域；解决了布里渊光时域反射仪在温度、应变同时测量的交叉敏感问题；通过测量传感光纤中布里渊后向散射强度、瑞利后向散射强度、布里渊频移信息，用瑞利后向散射强度和布里渊后向散射强度的比值表示布里渊后向散射强度，实现对温度和应变的同时测量；通过对窄线宽激光信号进行混沌外调制，对系统中存在的相干瑞利噪声进行了极大程度的抑制，提升了系统的信噪比，实现了对温度和应变的高精度探测；对探测光信号和参考光信号进行混沌互相关，实现了高空间分辨率检测；本发明可应用于电缆覆冰监测、周界安防、输气管线安全检测等领域。
一种混沌外调布里渊光时域反射温度应变检测装置

[发明专利]一种分布式多防区光纤周界安防系统-CN202010680579.6有效
发明人：张红娟;康志坚;高妍;白清;王宇;靳宝全 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2020-07-15 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： G01V8/24 文献下载
摘要：本发明涉及一种分布式干涉型光纤周界安防系统，采用环形萨格奈克分布式干涉型传感技术进行周界安防区域的非法入侵振动信号的感知检测，抗电磁干扰能力强，搭建方便，维护成本低，检测灵敏高；利用光纤光栅对光波进行选频滤波，光纤滤波器滤除由器件产生的底噪，光纤增益调节器调节光功率，提高系统的抗干扰能力与灵活性；多路环形萨格奈克搭载光纤增益调节器可实现对不同防区的检测灵敏度的设置，提高系统检测的灵活性；本发明在环形萨格奈克分布式干涉型传感技术的基础上，利用一个光源、一个数据采集卡构建光纤多防区安防系统，结构简单，成本低廉，延时低、整个系统具有实时性、安全性、可靠性。
一种分布式防区光纤周界系统

[发明专利]一种分布式光纤煤矿顶板安全监测系统及方法-CN202110926710.7有效
发明人： 靳宝全;李顺班;白清;高妍;张红娟;王宇;刘昕 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-08-12 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G01D5/353 文献下载
摘要：本发明一种分布式光纤煤矿顶板安全监测系统及方法，属于煤矿顶板安全监测技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种分布式光纤煤矿顶板安全监测系统硬件结构的改进；解决上述技术问题采用的技术方案为：包括窄线宽激光器、分布式光纤多参量融合传感系统、信号采集处理模块、GFPR光缆，窄线宽激光器产生的光波进入分布式光纤多参量融合传感系统，GFPR光缆产生的布里渊散射光信号与瑞利散射光信号进入分布式光纤多参量融合传感系统，分布式光纤多参量融合传感系统输出布里渊散射光信号与瑞利散射光信号进入信号采集处理模块，信号采集处理模块同时解调出布里渊频移、瑞利散射光相位、强度，得到GFPR光缆沿线的应变、温度和微震信息；本发明应用于煤矿。
一种分布式光纤煤矿顶板安全监测系统方法

[发明专利]一种单光源泵浦的动态遥泵分布式光纤振动监测装置-CN202210221107.3有效
发明人：王宇;王宇昂;靳宝全;高妍;白清;刘昕;张红娟 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2022-03-09 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：本发明涉及分布式光纤传感技术领域，为解决长距离分布式光纤振动传感信噪比不足与光放大调节不统一的问题，提供了一种单光源泵浦的动态遥泵分布式光纤振动监测装置，包括第一激光器、第二激光器、探测器、计算机、多个待测光纤、多通道可调光衰减器、多个传输光纤和多个遥泵模块；本发明利用第二激光器输出的泵浦光作为掺铒光纤放大、拉曼放大以及遥泵放大的泵浦光源。同时，利用多个级联遥泵模块与多通道可调光衰减器的组合配置，补偿传统光放大方案中光信号分布不平坦的问题，从而实现更长的传感距离以及更高的信噪比。
一种光源动态分布式光纤振动监测装置

[发明专利]一种同时测量温度与应变的光频域反射系统-CN202110867329.8有效
发明人：刘香莲;徐淑婉;白清;梁昌硕;方正;高妍;张红娟;王宇;刘昕;靳宝全 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-07-30 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： G01D5/353 文献下载
摘要：本发明公开了一种同时测量温度与应变的光频域反射系统，具体属于分布式光纤传感技术领域。通过可调谐激光器发出扫频光进入环形器，探测光从环形器一端出口经波分复用器进入待测光纤，产生拉曼散射光和后向瑞利散射光，完成温度和应变的测量；经波分复用器分别解复用出瑞利散射信号，斯托克斯和反斯托克斯信号进行分别解调，采用相关算法对后向瑞利散射光谱偏移量进行计算来实现温度和应变检测，采用拉曼双路分析脉冲响应方法进行温度补偿，从而解决了温度与应变之间的交叉敏感问题，实现了温度与应变的同时测量。
一种同时测量温度应变光频域反射系统

[发明专利]一种高铁接触网故障光纤检测装置-CN202110882629.3有效
发明人：王宇;郭柴旺;靳宝全;高妍;张红娟;白清;刘昕;王鹏飞 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-08-02 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：本发明一种高铁接触网故障光纤检测装置，属于分布式光纤技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种高铁接触网故障光纤检测装置硬件结构的改进；解决上述技术问题采用的技术方案为：包括超宽带光源，超宽带光源生成超宽波段的激光，进入第一光纤耦合器的a端口，由第一光纤耦合器的c端口输出的激光经过第一相移光纤光栅后输出窄线宽激光作为Փ‑OTDR光纤振动传感系统的输入光源，由第一光纤耦合器的b端口输出的激光经过宽带滤波器后输出宽带激光作为Sagnac光纤振动传感系统的输入光源；Փ‑OTDR光纤振动传感系统、Sagnac光纤振动传感系统分别将输入的宽带激光通过光路传输后转换为电信号输入至数据采集处理系统；本发明应用于高铁接触网故障检测。
一种接触故障光纤检测装置

[发明专利]一种地下管廊内管道泄露定位与预警装置、系统及方法-CN202111057603.1有效
发明人：王磊;刘臻;靳宝全;高妍;王宇;张红娟;刘昕;白清 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-09-09 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： G08B21/16 文献下载
摘要：本发明一种地下管廊内管道泄露定位与预警装置、系统及方法，属于光纤光栅技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种地下管廊内管道泄露定位与预警装置硬件结构的改进；解决上述技术问题采用的技术方案为：包括：光纤保护壳、装置外壳、铂膜层、固定底座、左右共振腔室、第一光纤、第二光纤、三个光纤光栅温度传感器、两个光纤光栅应变传感器、左右声音收集器；该装置使用两个光纤光栅温度传感器感知环境温度作为参考温度，一个光纤光栅温度传感器感知铂膜层温度感知管道泄露情况，两个光纤光栅应变传感器感知左右方管道泄露声音，通过光纤接入光电探测器，通过光纤光栅高速解调仪实时解调各参量；本发明应用于地下管廊。
一种地下管廊内管道泄露定位预警装置系统方法

[发明专利]一种微波调制的稳频相位敏感光时域反射仪-CN202111027958.6有效
发明人：李战峰;任彦宇;靳宝全;高妍;王宇;张红娟;白清;刘昕 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-09-02 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G01H9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种微波调制的稳频相位敏感光时域反射仪，将相位敏感光时域反射仪模块、DFB光纤激光器模块、稳频模块等数个模块集成，使用DFB光纤激光器产生本征光信号与参考光信号进行相干混频，产生差频信号，并通过滤波器将差频信号滤出，经过光电探测器，将含有频差信息的电信号传送给采集卡，并通过傅里叶变换获取频差信息，然后上位机程序将频差信号发送至微波信号源，并通过高频同轴电缆对单边带调制器进行调频，达到抑制频漂的目的，最终输出频率稳定的激光信号。本发明可用于稳定光纤激光器的频率，提高相位敏感光时域反射仪的传感精度，提高系统和空间分辨率，使得测量更加准确。
一种微波调制相位敏感时域反射

[发明专利]一种基于多源光纤传感的军用车辆入侵识别装置-CN202010600016.1有效
发明人：丁凯;郑守军;王宇;徐跃林;马诗洋;陈宇;高妍;靳宝全 -专利权人：中国人民解放军63983部队;太原理工大学
申请日： 2020-06-29 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G01V11/00 文献下载
摘要：本发明提供一种基于多源光纤传感的军用车辆入侵识别装置，可识别军用车辆入侵行为产生的磁场变化、应变变化和声音变化，将三种信号检测手段进行融合，形成多源光纤传感技术，并利用磁致伸缩薄片、金属应变增敏薄片和声音增敏薄片提升光纤光栅和光纤环检测性能。为防止外力对机械装置进行破坏，采用了顶部保护层、中间弹簧缓冲层、底部保护层、及120°对称设置的三组机械臂上保护层和机械臂下保护层对整套装置进行防护。为提升装置埋设稳定性，采用了三组抓地装置构成三足式埋地结构以保护光纤光栅和光纤环传感器件，利于战场条件下的迅速布置，具有体积小巧、便于携带、操作简单、灵敏度高的优点。
一种基于光纤传感军用车辆入侵识别装置

[发明专利]应用于交流电机调速系统的超级电容储能控制系统及方法-CN202010680574.3有效
发明人：张红娟;任璐;高妍;靳宝全 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2020-07-15 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： H02P23/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种应用于交流电机调速系统的超级电容储能控制系统及方法，通过多通道信号采集方法对电机运行状态进行识别，实现超级电容储能控制系统的智能识别与控制，实现制动能量的回收与再利用；本发明方法及系统结构简单，运行可靠，可应用于各种交流电机调速系统如挖掘机、注塑机、电动汽车等，在保证用电设备运行稳定性的同时提高设备的能源利用率，实现节能。
应用于交流电机调速系统超级电容控制系统方法

[发明专利]一种分布式光纤温度与应变同时传感系统-CN202110867328.3有效
发明人：白清;徐淑婉;梁昌硕;方正;高妍;张红娟;王宇;刘昕;靳宝全;刘香莲 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-07-30 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G01K11/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种分布式光纤温度与应变同时传感系统，具体属于分布式光纤传感技术领域。通过稳频激光器发出稳频光进入两路，一路进入光频域反射系统，一路进入相干光时域反射系统。两路的后向瑞利散射光通过波分复用器解复用完成温度和应变的测量；根据解调出传感光纤中的瑞利散射频移来确定双参量敏感系数，构建双参量传感矩阵，实现温度与应变的同时测量，解决了温度与应变之间的交叉敏感问题；而且对系统进行偏振分集接收处理，可以消除随机偏振态导致可能无法检测到拍频信号的影响，提高系统信噪比；对系统光源的非线性进行增加辅助干涉仪处理，可以消除系统中的相位噪声；从而在提升精度的情况下保证温度与应变的同时测量。
一种分布式光纤温度应变同时传感系统

[发明专利]一种高空间分辨率温度和应变光纤传感系统及测量方法-CN202210060300.3有效
发明人：王磊;郭智;白清;王宇;刘昕;高妍;张红娟;靳宝全 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2022-01-19 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G01B11/16 文献下载
摘要：本发明一种高空间分辨率温度应变光纤传感系统及测量方法，属于分布式光纤传感技术领域；解决了分布式光纤传感过程中的温度和应变交叉敏感问题；在单模光纤利用布里渊散射和瑞利后向散射来同时测量温度和应变，将布里渊光频域分析原理和瑞利光频域反射原理结合，实现布里渊频移和后向瑞利散射波长漂移同时测量，最终基于两个物理量对于温度和应变灵敏系数的不同，实现温度应变的同时传感，本发明采用光频域测量方法，可以基于单根光纤实现高空间分辨率温度和应变同时传感。
一种空间分辨率温度应变光纤传感系统测量方法

[发明专利]一种双波长频率分集的相位敏感光时域反射系统-CN202110651155.1有效
发明人：王宇;李妍;靳宝全;高妍;张红娟;白清;刘昕;王鹏飞 -专利权人：太原理工大学
申请日： 2021-06-11 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G01D5/353 文献下载
摘要：本发明属于分布式光纤传感技术领域，公开了一种基于双波长频率分集的相位敏感光时域反射系统，利用波分复用技术将探测光波长为1550nm的相干探测相位敏感光时域反射系统和探测光波长为1310nm的辅助干涉结构相结合，借助辅助干涉结构对外界振动信号进行快速感知，从而利用计算机控制实现单频探测状态与多频探测状态的切换，避免外界无振动信号时的多频探测导致的计算资源的浪费。此外，多频探测状态下，利用随机数生成器产生随机信号驱动并控制相位调制器，实现多频探测激光中三个频率分量强度的随机变化，增强多频瑞利后向散射光中各频率分量间的不相关度，提升频率分集效率。因此，本发明可在实现干涉衰落抑制的同时提升系统实时性能。
一种波长频率分集相位敏感时域反射系统

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