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光纤传感技术在锚杆轴力监测中的应用 被引量：25
1
作者 林传年 刘泉声 +1 位作者 高玮 肖春喜 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期3161-3164,共4页
在简述了光纤Bragg光栅传感器基本工作原理的基础上,通过沪―蓉―西高速公路龙潭隧道支护锚杆轴力监测的工程应用,探讨研究了光纤传感技术用于岩土工程监测的几个重要环节——传感器选择、传感器安装、传感器标定及传感器埋设。通过现... 在简述了光纤Bragg光栅传感器基本工作原理的基础上,通过沪―蓉―西高速公路龙潭隧道支护锚杆轴力监测的工程应用,探讨研究了光纤传感技术用于岩土工程监测的几个重要环节——传感器选择、传感器安装、传感器标定及传感器埋设。通过现场监测获得了复杂地质条件下特长隧道支护锚杆轴力的变化特性,为光纤传感技术在岩土工程监测领域的应用积累了一定的经验。 展开更多
关键词 光纤传感技术 光纤BRAGG光栅 隧道 锚杆轴力 监测
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基于光频域反射技术的超弱反射光纤光栅传感技术研究 被引量：21
2
作者 李政颖 孙文丰 王洪海 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期56-63,共8页
光纤光栅传感技术近年来的快速发展对复用容量和空间分辨率提出了更高的要求。采用超弱反射光纤光栅（FBG）结合光频域反射技术（OFDR）,实现了大容量、高空间分辨率的准分布式光纤光栅传感网络的解调。通过对拍频信号分离的优化和非线... 光纤光栅传感技术近年来的快速发展对复用容量和空间分辨率提出了更高的要求。采用超弱反射光纤光栅（FBG）结合光频域反射技术（OFDR）,实现了大容量、高空间分辨率的准分布式光纤光栅传感网络的解调。通过对拍频信号分离的优化和非线性矫正,利用拍频信号的频谱信息,实现了高空间分辨率的光纤光栅位置信息的提取,并进行各个光栅拍频信号时域上的分离,再结合希尔伯特变换还原光栅的反射光谱信息,实现光栅的波长解调。实现了单根光纤上200个间隔为20 mm、中心波长为1552.8 nm、反射率仅为0.1%的全同超弱反射光纤光栅的解调。实验结果表明,在-10℃~80℃的温度范围内,各个光栅的中心波长随温度变化的线性度达到99.6%以上。 展开更多
关键词 传感器 光纤传感 准分布式传感 超弱反射光纤光栅 光频域反射技术
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光谱域光纤白光干涉测量技术 被引量：10
3
作者 江毅 高红春 贾景善 《计测技术》 2018年第3期31-42,共12页
光谱域光纤白光干涉测量技术(WLI)具有精度高、动态范围大、工程实用性强等优点,在光纤传感和精密测量领域有广泛的应用价值。本文回顾了光谱域光纤白光干涉测量技术的发展历程,重点介绍了本研究组在这一领域所开拓的基于相位测量技术... 光谱域光纤白光干涉测量技术(WLI)具有精度高、动态范围大、工程实用性强等优点,在光纤传感和精密测量领域有广泛的应用价值。本文回顾了光谱域光纤白光干涉测量技术的发展历程,重点介绍了本研究组在这一领域所开拓的基于相位测量技术的光谱域光纤WLI,包括傅里叶变换WLI及其相对测量术、波长扫描WLI、相移WLI、波数扫描WLI、互相关WLI、步进相移WLI,并展示了该技术在光纤温度、压力、应变等传感器中的应用。 展开更多
关键词 光纤传感技术 光纤白光干涉测量技术 光谱
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光纤传感技术在地震勘探中的应用研究 被引量：11
4
作者 邵敏 乔学光 +2 位作者 傅海威 罗小东 刘钦朋 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2011年第1期342-348,共7页
传统地震检波器的缺陷限制了高精度地震勘探技术的进一步发展.日益成熟的光纤传感技术不仅广泛应用在各个领域,而且也促进了石油勘探的发展.光纤光栅具有抗电磁干扰、灵敏度高等优点,有望提高地震检波器的性能.文章针对光纤传感技术的特... 传统地震检波器的缺陷限制了高精度地震勘探技术的进一步发展.日益成熟的光纤传感技术不仅广泛应用在各个领域,而且也促进了石油勘探的发展.光纤光栅具有抗电磁干扰、灵敏度高等优点,有望提高地震检波器的性能.文章针对光纤传感技术的特点,探讨了其在地震勘探中的应用.根据光纤传感的原理对光纤型地震检波器进行分类,重点阐述了光纤传感技术在地震检波器应用领域的最新进展.并展望了光纤型地震检波器未来研究的新方向. 展开更多
关键词 光纤传感 地震检波器 地震勘探
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基于光纤传感的高压开关柜温度监测原理与设计 被引量：5
5
作者 靳卫国 张小刚 高远 《装备制造技术》 2009年第12期45-47,共3页
光纤传感器的出现,为高压电气设备温度监测研究提供了新的思路。采用电测温度探头和光纤传输相结合的方法,利用电传感技术和光纤耦合的高电压绝缘、抗电磁干扰性能强等优点,可实现对高压开关柜温度的实时监测。
关键词 光纤传感 布拉格光栅 温度监测 高压开关柜
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分布式光纤温度传感中喇曼散射的理论研究 被引量：3
6
作者 伍陵川 周胜军 +1 位作者 邹建 陈伟民 《压电与声光》 CSCD 北大核心 1998年第1期14-17,24,共5页
光纤中喇曼散射理论的研究是分布式光纤温度传感重要的理论基础。文中首先介绍了喇曼散射，然后对传感光纤中的喇曼散射进行了全面的理论分析，这些分析为分布式光纤温度传感器的设计提供了有益参考。
关键词 光纤传感 喇曼散射 光纤元件
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光纤传感技术原理及其在桥梁检测中的应用 被引量：3
7
作者 王玉周 《山西建筑》 2007年第29期333-334,共2页
主要阐述了光纤传感技术的原理,并介绍了国外光纤传感技术在桥梁检测中的应用,以及国内在这方面的发展现状,论述了光纤传感技术在技术应用中的相对优势,最后针对光纤特点和发展现状进行了研究与应用展望。
关键词 光纤传感 混凝土 桥梁 结构
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一种高性能的光纤声光调制器级联模块
8
作者 李世国 张静雯 +4 位作者 吴中超 申向伟 陈永峰 王大贵 令狐梅傲 《压电与声光》 CAS 北大核心 2023年第4期584-588,共5页
通过采用外部时钟、双路延时可调等技术,得到了一款工作波长1550 nm、移频频率80 MHz、插入损耗5.4 dB、消光比>100 dB、脉冲抖动1.8 ns的高性能光纤声光调制器级联模块。采用该级联模块搭建了M-Z干涉光路,得到了稳定的干涉波形。结... 通过采用外部时钟、双路延时可调等技术,得到了一款工作波长1550 nm、移频频率80 MHz、插入损耗5.4 dB、消光比>100 dB、脉冲抖动1.8 ns的高性能光纤声光调制器级联模块。采用该级联模块搭建了M-Z干涉光路,得到了稳定的干涉波形。结果表明,该级联模块可提升光脉冲消光比,同时能有效地提升干涉波形的稳定性,对微弱信号探测的外差激光相干探测系统性能提升有一定的促进作用。 展开更多
关键词 声光调制 声光移频 光纤传感 声光调制器
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基于频移干涉光纤腔衰荡技术的甲烷传感系统 被引量：3
9
作者 范典 陈矫 +2 位作者 吴志勇 周次明 欧艺文 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期150-154,共5页
煤矿事故严重威胁人们的生命和财产安全,瓦斯作为煤矿事故的罪魁祸首,其主要成分是甲烷。因此,选择一种性能优良并且能够实时探测甲烷浓度的气体传感器对安全生产和检测大气环境是十分有意义的。在众多气体传感器中,光纤气体传感器由于... 煤矿事故严重威胁人们的生命和财产安全,瓦斯作为煤矿事故的罪魁祸首,其主要成分是甲烷。因此,选择一种性能优良并且能够实时探测甲烷浓度的气体传感器对安全生产和检测大气环境是十分有意义的。在众多气体传感器中,光纤气体传感器由于容量大、损耗小、体积小、抗腐蚀、抗干扰能力强等优势受到学者和仪器制造商的青睐。本文对比了几种光纤气体传感器,基于光谱吸收技术的光纤气体传感器体积小、成本低、功耗小,其使用最为广泛。在光谱吸收技术的基础上,发展了一种高灵敏度的探测技术,腔衰荡CRD(Cavity Ring-Down)技术。相比于普通的光谱吸收技术,其吸收光程长,灵敏度高出3个～4个数量级,并且对光源强度稳定性要求不高。但是,为了有效、实时地探测到衰荡信号,该技术对探测器的速度要求极高。本文研究的频移干涉腔衰荡FSI-CRD(Frequency-Shifted Interferometry Cavity Ring-Down)技术,通过将腔衰荡技术结合频移干涉技术,构建了频移干涉腔衰荡甲烷传感系统,实现了衰荡信号从时间域到频域的转换,降低了对探测设备的要求,并通过实验验证了该系统可以用于甲烷气体浓度的测量。 展开更多
关键词 光纤传感 频仪干涉 腔衰荡 甲烷 气室
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在线富集—光纤传感分光光度法检测土壤中六价铬 被引量：1
10
作者 李欣 木娜瓦尔·艾合买提 艾尔肯·依不拉音 《环境卫生学杂志》 2022年第10期767-772,共6页
目的建立一种在线富集—光纤传感分光光度法测定土壤中六价铬含量。方法在碱性条件下,硝酸铈为沉淀剂、用聚四氟乙烯滤膜管对六价铬进行在线富集、以HNO为洗脱剂、二苯基碳酰二肼为显色剂,使用自制流通池与光纤光谱仪连接构成的流动注... 目的建立一种在线富集—光纤传感分光光度法测定土壤中六价铬含量。方法在碱性条件下,硝酸铈为沉淀剂、用聚四氟乙烯滤膜管对六价铬进行在线富集、以HNO为洗脱剂、二苯基碳酰二肼为显色剂,使用自制流通池与光纤光谱仪连接构成的流动注射分析系统对土壤中六价铬进行含量测定。考察了沉淀剂、洗脱剂、流速、富集时间、显色剂浓度和反应管长度的影响。结果六价铬的浓度线性回归方程为:y=0.0101x-0.0002,在最佳实验条件下测定六价铬的线性范围为5.0~25.0μg/L,六价铬摩尔浓度与吸光度成良好的线性关系,相关系数r=0.9995,检出限为0.4 mg/kg,相对标准偏差为0.69%,加标回收率为95.24%~104.59%。结论本研究测定土壤中六价铬的方法简单,样品通过在线富集排除干扰因素的影响,无需消化处理,可以用于直接测定土壤中六价铬的含量及评价。 展开更多
关键词 光纤传感 聚四氟乙烯滤膜 土壤 六价铬 流动注射
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分形理论在外骨骼机器人控制系统中的应用 被引量：2
11
作者 侯育军 孟亮 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2016年第7期314-317,387,共5页
要对下肢外骨骼机器人进行有效地控制,不仅需要设计一个有效的控制系统,而且需要准确的捕捉下肢的运动并进行精准的步态识别。为此设计了一种基于脑电、肌电、光纤于一体的多信息感知融合控制系统,可以实现多动作间的高随意性切换。并... 要对下肢外骨骼机器人进行有效地控制,不仅需要设计一个有效的控制系统,而且需要准确的捕捉下肢的运动并进行精准的步态识别。为此设计了一种基于脑电、肌电、光纤于一体的多信息感知融合控制系统,可以实现多动作间的高随意性切换。并采用分形理论,着重针对光纤感知系统测得的下肢角度数据进行特征提取。结果表明,提取到的人体下肢运动信息特征值效果明显,可以适用于分辨人体的平走、跑步、上坡、下坡、下蹲和起立等六种运动模式。 展开更多
关键词 外骨骼机器人 多信息 感知融合 光纤感知 分形理论 特征提取
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用于硝酸根浓度测量的反射式光纤SPR传感器 被引量：1
12
作者 吕江涛 王筱钧 +1 位作者 鄂思宇 张亚男 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1075-1079,共5页
提出一种反射式光纤表面等离子体共振(surface plasmon resonance, SPR)传感器用来测量硝酸根浓度.传感器采用反射式结构,并利用金膜来激发SPR.制备铜纳米粒子/碳纳米管(copper-nanoparticles/carbon-nanotube, Cu-NPs/CNT)膜作为硝酸... 提出一种反射式光纤表面等离子体共振(surface plasmon resonance, SPR)传感器用来测量硝酸根浓度.传感器采用反射式结构,并利用金膜来激发SPR.制备铜纳米粒子/碳纳米管(copper-nanoparticles/carbon-nanotube, Cu-NPs/CNT)膜作为硝酸根浓度测量的敏感膜.当溶液中硝酸根浓度发生变化时,吸附在CNT上的由铜催化产生的氨气的浓度也会随之改变,导致CNT折射率发生改变,从而使SPR谐振波谷发生移动,进而实现硝酸根浓度测量.实验结果显示该传感器在低浓度区间内的平均灵敏度达到了 14.14 nm/lg[ c /(mol · L^-1)].这种传感器易于封装,可以应用于远距离测量,将在生物化学参量测量方面有着潜在应用. 展开更多
关键词 光纤传感 表面等离子体共振 碳纳米管 铜纳米颗粒 硝酸根浓度测量
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光纤传感器在混凝土结构中的相容性研究 被引量：18
13
作者 梁磊 姜德生 孙东亚 《武汉工业大学学报》 EI CSCD 2000年第2期11-14,共4页
针对土木工程领域中光纤传感器与混凝土结构的相容性问题 ,在理论分析和研究的基础上 ,提出一系列提高二者相容性的方法 ,并研制了一种新型的光纤传感器。实验研究表明 ,采用新型光纤传感结构和环氧保护层方案 ,不仅使传感器能适应恶劣... 针对土木工程领域中光纤传感器与混凝土结构的相容性问题 ,在理论分析和研究的基础上 ,提出一系列提高二者相容性的方法 ,并研制了一种新型的光纤传感器。实验研究表明 ,采用新型光纤传感结构和环氧保护层方案 ,不仅使传感器能适应恶劣的施工环境 ,而且能较好地实现对裂纹产生、扩展、断裂的监测 ,并在大变形情况下传感器不失效 ,具有较好的相容性 。 展开更多
关键词 光纤传感器 混凝土结构 相容性 裂纹监测
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基于分布式光纤技术的采动影响下覆岩变形演化规律试验研究 被引量：21
14
作者 侯公羽 胡涛 +3 位作者 李子祥 谢冰冰 肖海林 周天赐 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期970-979,共10页
为了解决在实际工程中岩层变形难以用常规测试方法进行监测的问题,采用分布式光纤传感技术的布里渊频域分析技术(BOFDA)和布里渊频移(BFS)分析技术,根据现场的煤层采动过程,在试验室建立4200 mm×250 mm×1600 mm(长×宽... 为了解决在实际工程中岩层变形难以用常规测试方法进行监测的问题,采用分布式光纤传感技术的布里渊频域分析技术(BOFDA)和布里渊频移(BFS)分析技术,根据现场的煤层采动过程,在试验室建立4200 mm×250 mm×1600 mm(长×宽×高)的采场覆岩模型,通过预埋于模型内部的4条水平传感光纤和5条垂直传感光纤,对模型开挖过程中的覆岩变形特征进行测试。将光纤测试结果与近景摄影数字图像处理技术获得的岩层位移进行对比,揭示了光纤频移值和岩层工作面来压及覆岩结构演化的对应关系,获得了基于光纤频移值的两带发育、演化范围的表征方法。研究表明,使用BOFDA分布式光纤技术监测采动覆岩活动特征与矿压显现规律是可行的,试验结果为分布式光纤测试技术在现场监测煤矿上覆岩层"两带"变形提供了理论依据与试验保障。 展开更多
关键词 分布式光纤传感 布里渊频移 模型试验 覆岩变形 两带监测
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深基坑支护桩布里渊光时域分布式监测方法研究 被引量：11
15
作者 索文斌 程刚 +2 位作者 卢毅 孙义杰 施斌 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期724-732,共9页
支护桩是深基坑支护结构中的关键组成部分,其支护效果直接影响到深基坑的稳定性,因此对支护桩应力应变状态的监测十分重要。该文选择了一种能够单端测量的分布式光纤感测技术—布里渊光时域反射计(简称BOTDR),将其应用于深基坑支护桩的... 支护桩是深基坑支护结构中的关键组成部分,其支护效果直接影响到深基坑的稳定性,因此对支护桩应力应变状态的监测十分重要。该文选择了一种能够单端测量的分布式光纤感测技术—布里渊光时域反射计(简称BOTDR),将其应用于深基坑支护桩的变形监测,介绍了这一技术的基本原理、需解决的关键问题及实施技术路线,并结合南京某深基坑工程,验证了这一技术方法的监测效果。结果表明,基于BOTDR的监测方法可以对深基坑支护桩进行全分布式监测,方法可行,结果准确,为深基坑支护桩监测提供了一种新的技术手段。 展开更多
关键词 支护桩 分布式光纤感测技术 深基坑 BOTDR 监测方法
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光纤光栅传感技术在重大工程结构诊断与监测中的应用 被引量：7
16
作者 信思金 梁磊 左军 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2005年第3期52-55,共4页
光纤光栅传感技术具有传统传感器无可比拟的优势,重大工程结构的健康诊断与监测是跨学科的前沿研究领域。介绍了光纤光栅传感技术用于重大工程结构的原理、国内外研究以及在重大工程中应用的概况,阐述了基于光纤光栅传感技术和应变模态... 光纤光栅传感技术具有传统传感器无可比拟的优势,重大工程结构的健康诊断与监测是跨学科的前沿研究领域。介绍了光纤光栅传感技术用于重大工程结构的原理、国内外研究以及在重大工程中应用的概况,阐述了基于光纤光栅传感技术和应变模态理论的损伤自诊断智能结构系统的基本构成、原理,并指出近期应当加强光纤光栅传感技术的结构诊断、动态解调、工业化批量生产及其埋设等方面研究工作。 展开更多
关键词 光纤光栅传感技术 结构诊断 重大工程 应用 监测 智能结构系统 工程结构 损伤自诊断 研究领域 健康诊断 基本构成 模态理论 研究工作 批量生产 传感器 跨学科 国内外 工业化 原理
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基于DFOS的采场围岩变形破坏监测研究进展与展望 被引量：10
17
作者 孙斌杨 张平松 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期985-1001,共17页
原生地质体在煤岩层采掘条件下将发生变形破坏,相关物理属性(应变场、渗流场、化学场、温度场、地球物理场)随之改变,为了对变形破坏机理进行精细化分析需对场源特征进行重构反演,因此,亟需一种高灵敏度、性能稳定且分布式的监测系统对... 原生地质体在煤岩层采掘条件下将发生变形破坏,相关物理属性(应变场、渗流场、化学场、温度场、地球物理场)随之改变,为了对变形破坏机理进行精细化分析需对场源特征进行重构反演,因此,亟需一种高灵敏度、性能稳定且分布式的监测系统对上述场源信息进行实时动态监测。基于光纤传感测试技术自身的优点(分布式、稳定性高、抗电磁干扰等),可以弥补常规电阻式和振弦式传感器的不足,能够对采场围岩变形进行动态监测,获得的海量数据体为围岩变形场、应力场的恢复和重构提供支撑。详细介绍了布拉格光纤光栅(FBG)、光时域反射技术(OTDR)、布里渊光时域反射技术(BOTDR)、布里渊光时域分析技术(BOTDA)、布里渊光频域分析技术(BOFDA)的工作原理、优缺点及适用条件,阐述了其在顶底板变形破坏、支承压力、断层活化监测、煤柱稳定性监测及破碎岩体注浆加固稳定性监测等方面的研究进展。分析了分布式光纤传感测试技术在当前研究中存在的问题、研究的热点,指出了后期研究的发展趋势,提出建立井上下一体化多参量信息融合监控预警平台,构建多相多场融合判别技术体系,为透明化智慧矿山建设提供数据支撑。 展开更多
关键词 采场围岩 分布式光纤传感 变形 监测 深部开采
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一种基于光纤传感脉冲磁场传感器的研究 被引量：5
18
作者 王江平 刘杰 +2 位作者 苏洋 周胜军 李玉权 《传感器世界》 2005年第12期25-28,共4页
光纤传感器具有许多优点,它已应用到很多领域。本文介绍了基于光纤传感的脉冲磁场传感器的基本原理,提出了脉冲磁场测量系统的设计方案。分析了光纤脉冲磁场测量系统的带宽。结果表明此系统设计可行、方案选择合理。
关键词 光纤传感 电磁脉冲 磁场传感器
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大型三维混凝土结构温度场的光纤监测技术 被引量：3
19
作者 蔡德所 何薪基 +1 位作者 蔡顺德 张存吉 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2005年第2期97-100,共4页
以中国广西红水河乐滩水电站工程为背景、以光纤分布式温度测量系统为手段,研究了3号机组常态混凝土浇筑过程混凝土结构三维温度场的变化.首先,验证了光纤分布式温度测量系统成果的可靠性和准确性;其次,埋设不锈钢铠装传感光缆2km,共10... 以中国广西红水河乐滩水电站工程为背景、以光纤分布式温度测量系统为手段,研究了3号机组常态混凝土浇筑过程混凝土结构三维温度场的变化.首先,验证了光纤分布式温度测量系统成果的可靠性和准确性;其次,埋设不锈钢铠装传感光缆2km,共10个不同高程的层面,研究了常态混凝土水化热的释放过程、冷却水管的作用效果、温度随混凝土浇筑层厚度等的变化而变化的规律. 展开更多
关键词 混凝土结构 光纤监测技术 分布式温度测量系统 混凝土水化热 水电站工程 三维温度场 常态混凝土 中国广西 浇筑过程 3号机组 释放过程 作用效果 冷却水管 红水河 准确性 可靠性 不锈钢 浇筑层
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基于分布式光纤振动传感的长输埋地管道安全监测技术 被引量：4
20
作者 何欣 《山西建筑》 2020年第7期197-198,共2页
为了解决长输埋地管道非法占压、开挖引起的管道泄漏或偷油事件,提出了采用分布式光纤振动传感技术构建管道安全监测系统,依据管道通讯光缆中的冗余光纤实时监测并识别管道沿线因占压、开挖引起的振动信息并进行安全预警,并通过试验验... 为了解决长输埋地管道非法占压、开挖引起的管道泄漏或偷油事件,提出了采用分布式光纤振动传感技术构建管道安全监测系统,依据管道通讯光缆中的冗余光纤实时监测并识别管道沿线因占压、开挖引起的振动信息并进行安全预警,并通过试验验证了该监测技术的可行性,指出该方法具有较高的振动定位精度和高实时性。 展开更多
关键词 管道开挖 管道占压 分布式光纤振动传感技术 安全预警
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