一种深远海智慧网箱监测系统及方法

    公开(公告)号:CN115790697A

    公开(公告)日:2023-03-14

    申请号:CN202211385345.4

    申请日:2022-11-07

    Abstract: 本发明属于深远海网箱状态监测技术领域,具体为一种深远海智慧网箱监测系统及方法,包括:发射中心波长为1550nm的激光;将发射的激光按照90:10分成两部分,90%的激光将作为系统的探测光调制成为具有一定脉冲宽度、移频80MHz的探测光脉冲;经过调制后的光脉冲作为探测光经过环形器输入到水听光缆中;水听光缆中产生的背向瑞利散射光通过环形器与最初的10%的本振光进行混频;混频的光信号使用模拟光电平衡探测器将光信号转换为电信号;使用高速采集卡对电信号进行采集,将采集到的信号转化为相位信息和幅值信息,并进行异常位置定位和可视化处理。本发明在水下无需设置其他电子设备,不会对深远海网箱养殖造成影响。

    海洋平台导管架结构多参量分布式实时监测系统及方法

    公开(公告)号:CN115655373A

    公开(公告)日:2023-01-31

    申请号:CN202211385662.6

    申请日:2022-11-07

    Abstract: 本发明属于海洋平台安全监测技术领域,具体为海洋平台导管架结构多参量分布式实时监测系统及方法,通过聚氯乙烯保护套将应变监测光纤、声波监测光纤以及温度监测光纤聚合在一起的传感光缆;分布式光纤应变传感解调单元、分布式光纤声波传感解调单元以及分布式光纤温度传感解调单元;接收传感信号的高速采集卡;将采集卡的信号进行3D可视化处理的信号综合处理单元;以及将处理结果进行显示,并在异常时发出警告的上位机,传统的光纤监测方法都是使用光纤光栅对导管架结构进行点式监测,记录该监测点的应变变化以实现结构监测。而海洋平台导管架结构多参量分布式实时监测系统具有高密度的监测点,因此,可以实现对整体导管架结构的监测。

    基于相位敏感型光时域反射仪的相位解卷绕误差恢复方法

    公开(公告)号:CN118424350B

    公开(公告)日:2024-09-03

    申请号:CN202410897253.7

    申请日:2024-07-05

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于分布式光纤声波传感技术领域,为一种基于相位敏感型光时域反射仪的相位解卷绕误差恢复方法,包括:将两个拍频电信号进行I/Q正交解调;对卷绕相位进行延拓解卷绕运算,得到相位#imgabs0#;识别相位#imgabs1#中跳变点并分割为多个分段信号;计算所有分段信号的均值,并将均值作为偏移量从每一个分段中移除此偏移,并去除分段点前后各#imgabs2#长度的信号;对所有分段信号进行变分模态分解;对所有模态建立ARIMA模型,以跳变点相邻的两段信号中相对应的模态分别向中间预测2#imgabs3#长度的信号,并取均值;遍历所有对应的模态,将所有对应的模态得到的均值叠加作为该跳变点的补偿信号;将补偿信号补偿到分段点,实现了相位解卷绕失败的识别和抑制,提高信号质量。

    单色仪扫描波长机械位置误差的校正方法

    公开(公告)号:CN106500839A

    公开(公告)日:2017-03-15

    申请号:CN201610891257.X

    申请日:2016-10-13

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种单色仪扫描波长机械位置误差方程的校正方法,包括用标准光源或标准样品提供的标准光谱,通过对变杆长的标准光谱采集、方程参数求解、最优寻值和硬调软修过程,校正单色仪或光谱仪光栅扫描机构由机械位置误差引起的波长扫描误差。采用一种最优寻值确定最优杆长比和修正初始波长的方法,对光栅正弦扫描型单色仪或光谱仪的扫描波长误差进行了有效的校正。在软件上修正初始波长,从而补偿单色仪扫描机械位置误差,解决单色仪的光栅扫描机构由于光零位置误差和滚子导向误差引起的波长扫描误差大、无法满足仪器波长精度的问题,提高仪器波长的准确性。该方法软硬件相结合,简单易行,适用于单色仪或光谱仪产品检验调试时的波长修正。

    一种分布式点式融合的多参量深远海智能网箱监测系统

    公开(公告)号:CN116625431A

    公开(公告)日:2023-08-22

    申请号:CN202310535594.5

    申请日:2023-05-12

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于深远海网箱状态监测技术领域,具体为一种分布式点式融合的多参量深远海智能网箱监测系统,监测系统包括由分布式光纤应变传感网络和加速度传感器组成的传感网络监测系统;对测试信号进行采集、解调、滤波、同步等初步处理的数据处理系统;对预处理后数据,进行损伤部位判别以及结构剩余寿命评估,并对结果进行可视化显示以及对危险状况预警的安全评估预警系统。本发明相比于传统的深远海网箱监测系统,采用多参量点式传感技术和分布式光纤应变传感技术相结合手段,不仅对网箱拥有更高密度的监测点,实现对网箱结构全覆盖实时监测,还通过多参量点式传感器,通过各种参量监测,完善了智能网箱结构监测体系,提高了网箱监测精度,使网箱监测结果更加准确可靠。

    一种基于变分模态分解改进的DAS信号去噪方法

    公开(公告)号:CN116183013A

    公开(公告)日:2023-05-30

    申请号:CN202310179106.1

    申请日:2023-02-28

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于信号处理技术领域,为一种基于变分模态分解改进的DAS信号去噪方法,利用分布式光纤声波传感系统采集实测含噪数据;从中提取需要处理的数据段,并利用提出的基于遗传算法优化的变分模态信号分解方法,根据采集信号的特征,优化得到分解过程中所涉及到的模态数量参数K值和惩罚因子参数α值;并依据优化得到的K参数值和α参数值,对含噪信号进行分解,得到K组模态函数IMF。计算每组模态函数IMF的样本熵数值;利用各组模态函数IMF样本熵数值的大小从中选取出有效信号组;通过对有效信号组进行信号重构,得到降噪后的信号。可以有效抑制模态混叠、端点效应,参数选取复杂等问题,并且不受DAS系统采集信号的平稳性和外部噪声类型的影响。

    一种海底管道泄漏监测系统及方法

    公开(公告)号:CN115789531A

    公开(公告)日:2023-03-14

    申请号:CN202211385368.5

    申请日:2022-11-07

    Abstract: 本发明属于光纤传感海底管道泄漏监测技术领域,具体为一种海底管道泄漏监测系统及方法,该系统包括:传感光纤,螺旋缠绕在海底管道上;多参数监测解调单元,与设置在海底管道上的传感光纤的首段连接,向传感光纤注入脉冲光,并通过接收和解调瑞利光散射和拉曼光散射,对管道沿线的温度和振动信息获取;上位机,通过光开关模块控制多参数监测解调单元的启动,并接收多参数监测解调单元采集的信号。本发明利用单芯光纤就能实现温度、振动参数的解调,对管道沿线的温度和振动信息进行实时监测,多参数监测系统还能够避免仅使用单一振动参数受海底环境噪声的影响问题,其具有结构简单、长距离连续监测、对振动、温度事件敏感等特点。

    基于相位敏感型光时域反射仪的相位解卷绕误差恢复方法

    公开(公告)号:CN118424350A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202410897253.7

    申请日:2024-07-05

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于分布式光纤声波传感技术领域,为一种基于相位敏感型光时域反射仪的相位解卷绕误差恢复方法,包括:将两个拍频电信号进行I/Q正交解调;对卷绕相位进行延拓解卷绕运算,得到相位#imgabs0#;识别相位#imgabs1#中跳变点并分割为多个分段信号;计算所有分段信号的均值,并将均值作为偏移量从每一个分段中移除此偏移,并去除分段点前后各#imgabs2#长度的信号;对所有分段信号进行变分模态分解;对所有模态建立ARIMA模型,以跳变点相邻的两段信号中相对应的模态分别向中间预测2#imgabs3#长度的信号,并取均值;遍历所有对应的模态,将所有对应的模态得到的均值叠加作为该跳变点的补偿信号;将补偿信号补偿到分段点,实现了相位解卷绕失败的识别和抑制,提高信号质量。

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