分布式传感光纤声发射融合感知系统及运行方法

    公开(公告)号:CN106198751A

    公开(公告)日:2016-12-07

    申请号:CN201610481845.6

    申请日:2016-06-27

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种分布式传感光纤声发射融合感知系统及运行方法,该感知系统包括传感光纤温敏补偿装置和传感光纤声发射解调装置,传感光纤温敏补偿装置中的传感光纤经过补偿后进入到传感光纤声发射解调装置中。本发明从机理及实际工程应用层面,突破传统意义上的简单技术单纯性地叠加,引入飞秒激光光学频率梳技术与声发射技术进行融合,分离瑞利弹射散射和布里渊散射实现分级感知声发射波,融合了多装置多模块多构件的传感光纤温敏补偿装置和光纤声发射解调装置的融合系统,具有可空间定位、全程分布式、高空间分辨率、高探测精度、可定量探测等优点,在降低监测成本、提高监测精度及提升工程实用化能力等方面具有较大优势。

    一种渗流性态监测用传感光缆及使用方法

    公开(公告)号:CN105739039A

    公开(公告)日:2016-07-06

    申请号:CN201610304598.2

    申请日:2016-05-10

    Applicant: 河海大学

    Inventor: 苏怀智 杨孟 李皓

    CPC classification number: G02B6/4416 G01N15/0806 G02B6/4494 G02B6/4495

    Abstract: 本发明公开了一种渗流性态监测用传感光缆及使用方法,其装置包括外圆模块、中层模块和内芯模块;内芯模块包含第四传感光纤和三角内支架,第四传感光纤外依次设有硬质保护层、隔热保护层,在隔热保护层外设有三角内支架;中层模块包含第一传感光纤、第二传感光纤、第三传感光纤和外圆弧填充层,第一传感光纤、第二传感光纤、第三传感光纤位于三角内支架与外圆模块之间;外圆模块为圆环状,包含不少于两组的隔渗增强段和增渗加强段,隔渗增强段和增渗加强段交替分布。本发明融合构建了内嵌隔渗增强段和增渗加强段和配套渗流监测的三芯光纤和标定用的单芯光纤相融合的新型的渗流性态监测用传感光缆,其具有智能化、数字化、集成化和小型化优势。

    一种高边坡三维有限元模型的建模方法

    公开(公告)号:CN103336854B

    公开(公告)日:2016-04-27

    申请号:CN201310175551.7

    申请日:2013-05-13

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开一种高边坡三维有限元模型的建模方法,包括如下步骤:(1)获取具有高边坡三维等高线信息的CAD数据;(2)利用CAD软件提取高精度的三维等高线数据;(3)构建基于Kriging插值算法的高边坡Grid数据;(4)重获基于Grid数据的高边坡dat数据;(5)创建高边坡的空间节点及空间单元;(6)基于ANSYS有限元二次开发程序自动绘制三维节点及单元;(7)生成不等距间隔的三维有限元模型。本发明方法建立的高边坡三维有限元模型,精度高、效率快、可重复性强、不需简化处理、仿真效果极佳而且计算效果好。

    水工建筑物渗流性态分布式光纤感知集成系统与方法

    公开(公告)号:CN105181362A

    公开(公告)日:2015-12-23

    申请号:CN201510345172.7

    申请日:2015-06-19

    Applicant: 河海大学

    CPC classification number: G01M3/38 G01K11/32

    Abstract: 本发明公开了一种水工建筑物渗流性态分布式光纤感知集成系统与方法,包括测渗用特制光纤、光纤率定装置、光纤布设装置、渗流性态辨识装置,利用光纤率定装置对测渗用特制光纤进行现场率定后,借助光纤布设装置实施测渗用特制光纤的铺设和测试,测试成功后接入渗流性态辨识装置,进行信息采集、处理和分析。本发明可以完成长距离光纤的高效率定和弯曲曲率的可靠控制与量测,通过具有自控热源的测渗用特制光纤与基于飞秒脉冲的渗流性态辨识技术的配套使用,可高精度、高空间分辨率、高传感速度、远距离的感知水工建筑物渗流性态。

    一种水工测渗用自控热源特制单模光纤

    公开(公告)号:CN104977673A

    公开(公告)日:2015-10-14

    申请号:CN201510345133.7

    申请日:2015-06-19

    Applicant: 河海大学

    Inventor: 苏怀智 杨孟

    Abstract: 本发明公开了一种水工测渗用自控热源特制单模光纤,从内到外依次设有单芯光纤、内护弹性层、绝热钢环、内层填护环、弹性硬环、防渗隔热硬套环,单芯光纤分别与若干根外圆套护管连接,外圆套护管依次穿过内护弹性层、绝热钢环、内层填护环、弹性硬环与防渗隔热硬套环连接,外圆套护管内装填有引流储水棉套,引流储水棉套与第二滤网相连,第二滤网外与第一滤网相连。本发明的水工测渗用自控热源特制单模光纤,通过在单芯光纤外设内护弹性层、绝热钢环、内层填护环、弹性硬环、防渗隔热硬套环,实现单芯光纤的自动变温,且在单芯光纤与环境间形成较大的温差,应用于渗流监测时,可显著提升渗流的辨识度和实用性。

    复杂环境下分布式光纤布设装置及方法

    公开(公告)号:CN104977039A

    公开(公告)日:2015-10-14

    申请号:CN201510345078.1

    申请日:2015-06-19

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种复杂环境下分布式光纤布设装置及方法,包括弯曲台和位于弯曲台上的导引道,导引道包含第一直线段、第二直线段和弯曲段,第一直线段上安装有第一连导台,第二直线段上安装有第二连导台,在第一直线段与弯曲段相交处设有第一变径台,第一变径台与第一锁紧装置和第二锁紧装置连接;在弯曲段的中部设有第二变径台,第二变径台与第三锁紧装置和第四锁紧装置连接;在弯曲段与第一直线段相交处设有与弯曲段相切的第一半径尺,第一半径尺的末端与第一半径缩尺连接,在弯曲段与第二直线段相交处设有与弯曲段相切的第二半径尺。本发明的分布式光纤布设装置及方法降低了工程成本、提升了复杂环境下分布式光纤监测精度和适应能力。

    堤坝性态感知光纤弯曲曲率控制与量测装置及方法

    公开(公告)号:CN104976943A

    公开(公告)日:2015-10-14

    申请号:CN201510344770.2

    申请日:2015-06-19

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种堤坝性态感知光纤弯曲曲率控制与量测装置及方法,该装置包括弯曲台和导引道,导引道的中部设有导引槽,导引槽内安装待布设光纤,导引道包含第一直线段、第二直线段和连接第一直线段与第二直线段的弯曲段,所述第一直线段通过若干组第一锁紧装置固定在弯曲台上,弯曲段中部内侧与变径台连接,变径台与锁紧装置连接;所述第二直线段上安装有第二锁紧装置,第二锁紧装置底部延伸有凸台,在弯曲台上设有导轨槽,在弯曲段设有与弯曲段相切的第一半径尺和第二半径尺。本发明通过垂直设置第一半径尺和第二半径尺,将待布设光纤的弯曲曲率半径转化为第一半径尺的读数,可高精度的量测和灵活方便的控制待布设光纤弯曲曲率半径。

    涉水建筑物健康感知分布式光纤率定系统及方法

    公开(公告)号:CN104897184A

    公开(公告)日:2015-09-09

    申请号:CN201510346210.0

    申请日:2015-06-19

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种涉水建筑物健康感知分布式光纤率定系统及方法,包括绝热桶、位于绝热桶内环绕其轴线的若干个率定模块,率定模块包含通轴、第一电子温度计和第二电子温度计,通轴上缠绕待率定光缆,待率定光缆与绝热桶外的光纤温度解调仪连接,第一电子温度计和第二电子温度计分别与绝热桶外的第一控温表和第二控温表连接,绝热桶的桶壁内设有用于加热绝热桶中水的温源热丝,温源热丝与绝热桶外的功率控温表连接,第一控温表通过第一控温表导线同时与降温升温装置连接。本发明的涉水建筑物健康感知分布式光纤率定系统,通过降温升温装置灵活控制绝热桶内的温度变化,可单次实现对长距离光缆的高精度率定。

    水工结构物多向性微宏观裂缝内外分布式监测装置及方法

    公开(公告)号:CN104374323B

    公开(公告)日:2015-08-12

    申请号:CN201410607191.8

    申请日:2014-10-30

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种水工结构物多向性微宏观裂缝内外分布式监测装置及监测方法,包含转球竖梁、位于转球竖梁上端的上剪切装置、位于转球竖梁下端的下剪切装置、位于上剪切装置与下剪切装置之间的拉伸装置,所述上剪切装置包含对称设置的半圆形的上剪切台、连接两个上剪切台的上移动连杆和位于上剪切台上的上承台,所述上承台下方延伸有上载道,上剪切台下方通过转向螺杆与上旋转梁连接,上旋转梁内安装有上剪切光纤,上剪切光纤通过剪切锁紧装置固定在上旋转梁内,上旋转梁通过上转球与转球竖梁连接。本监测装置可以实现水工结构物张拉、剪切以及张拉、剪切组合裂缝的光纤监测,其实现了分布式、多向性、微宏观、内外监测。

    一种混凝土坝损伤场演化状态的诊断方法

    公开(公告)号:CN103162982B

    公开(公告)日:2015-06-24

    申请号:CN201310044881.2

    申请日:2013-02-04

    Abstract: 本发明公开了一种混凝土坝损伤场演化状态的诊断方法,包括如下步骤:(1)构建基于熵的损伤场指示变量,系统的熵定义为:H=F(Q,qi,L,T);(2)计算损伤场指示变量,由大坝安全监测系统中提取损伤场的应力、应变和应变计所影响的体积,设有n支应变计组,其第i支应变计组所在部位的单元具有的应变能为qi(i=1,2,…,n),则该区域的总应变能Q为:因此,局部区域的信息熵函数H为:(qi=0,λilnλi=0);(3)依据损伤场指示变量时间序列,某时刻混凝土坝的损伤场的熵值可表示为:F(H)=F(Hh)+F(HT)+F(Hθ),由熵值公式获知水压、温度、时效对损伤场的影响程度大小和损伤场的变化趋势,实现对损伤场的诊断和预测。本发明突破了传统方法只能对单个测点进行诊断,缺乏多个测点测值变化的关联诊断,全面反映大坝健康状态。

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