一种基于光纤分布式监测的高铁铁轨温度检测方法

    公开(公告)号:CN111855009A

    公开(公告)日:2020-10-30

    申请号:CN202010699402.0

    申请日:2020-07-20

    申请人: 南京大学

    发明人: 张旭苹 王苏 李密

    IPC分类号: G01K11/32 G01L1/25 B61K9/08

    摘要: 本发明提供一种基于光纤分布式监测的高铁铁轨温度检测方法,涉及铁轨监测技术领域,包括以下步骤:S1、将用于监测铁轨的光纤固定分布到铁轨底部,形成监测光纤,与轨道上方铺设的光缆连接,S2、在轨道外侧等距安装多组超声波发射探头和超声波接收探头,S3、由激光器发出脉冲光信号,脉冲信号经过定向耦合器进行耦合处理。该基于光纤分布式监测的高铁铁轨温度检测方法,利用光纤的拉曼散射,可以全面的对高铁铁轨进行温度的监测,节省人力和成本,能够在取得监测温度后,利用超声波,监测高铁铁轨温度应力,避免引起安全问题,提升了高铁铁轨使用时的安全性。

    一种光频域反射计中校正可调谐激光器非线性扫频的方法

    公开(公告)号:CN109682403B

    公开(公告)日:2020-10-16

    申请号:CN201910084695.9

    申请日:2019-01-29

    申请人: 南京大学

    IPC分类号: G01D5/353 G01D18/00

    摘要: 本发明公开了一种光频域反射计中校正可调谐激光器非线性扫频的方法。本方法首先检测辅助干涉仪过零点,再根据过零点序号差计算得到校正系数,接下来利用校正系数对主干涉仪信号进行校正,并通过插值法对校正后的信号进行重采样,最后利用时频变换将信号转换到频域,从而补偿激光器的非线性扫频。本发明能够分辨出传感光纤上距离较近的多个反射点,并且对辅助干涉仪的延迟光纤长度没有限制。此外,本发明处理的数据量较小,降低了对采集卡采样率的要求,能达到更长的测量距离。

    测量输电线路中线缆应力的分布式光纤传感装置、系统和方法

    公开(公告)号:CN111637994A

    公开(公告)日:2020-09-08

    申请号:CN202010460578.0

    申请日:2020-05-27

    申请人: 南京大学

    IPC分类号: G01L1/24

    摘要: 本发明公开了一种测量输电线路中线缆应力的分布式光纤传感装置、系统和方法。装置由光纤、金属柱状结构体、滚轴和各种连接金具组成,再进行封装。将光纤在前后金属柱状结构体或前后滚轴表面绕制数圈,再固定两端,将短距离应变范围增幅到整段绕制的光纤中,匹配分布式光纤传感设备的空间分辨率。该装置用于在输电线路中的耐张杆塔上连接绝缘子和输电线缆,在对长距离输电线缆的应力状态进行分布式传感时,将该装置两端的连接光纤与输电线路中的通信光纤串联起来,使分布式光纤传感设备利用输电线路中的通信光纤即可实现对线路中所有输电线缆应力状态的分布式监测。本发明既有效延长了光纤传感监测的距离,也提高了测量精度。

    一种大振幅信号分布式弱光栅阵列传感系统及解调方法

    公开(公告)号:CN110285843B

    公开(公告)日:2020-07-14

    申请号:CN201910644460.0

    申请日:2019-07-17

    申请人: 南京大学

    IPC分类号: G01D5/353 G01D5/38

    摘要: 本发明公开了一种大振幅信号分布式弱光栅阵列传感系统及解调方法。本发明在弱光栅阵列传感系统上结合双脉冲技术,利用IQ解调技术得到幅度信号和相位信号,然后利用幅度信号的局部单调性对相位展开信号的局部单调性进行校正,实现了相位信号的精准恢复。本发明通过利用幅度‑相位融合解调的方法,突破了采样率的限制,降低了数据传输和数据处理的时间,同时也达到了利用相位信息对大振幅信号的准确测量的目的。

    一种基于相位敏感型光时域反射系统的OPGW覆冰监测系统及方法

    公开(公告)号:CN110686626A

    公开(公告)日:2020-01-14

    申请号:CN201910971891.8

    申请日:2019-10-14

    申请人: 南京大学

    摘要: 本发明公开了一种基于相位敏感型光时域反射系统的OPGW覆冰监测方法。通过相位敏感型光时域反射系统,得到架空地线复合光缆中瑞利背向散射信号在时间和空间上的分布;将瑞利背向散射信号相位解调的结果作傅里叶变换,经过低通滤波剔除无用的高频信息;根据频谱信息得到各距离列上第一个谐振峰的峰值频率大小;将各距离列谐振峰的峰值频率拼接成一维数组并进行中值滤波;长时间测量后进行概率统计,统计结果最高峰的频率记为对应位置的谐振频率,根据谐振频率方差大小得到置信区间和非置信区间;通过多次测量得到标定谐振频率和实际谐振频率,根据标定谐振频率和实际谐振频率计算出实际覆冰厚度的大小,实现一种分布式及智能化的覆冰厚度监测方法。

    一种无扰动的电光调制器的最佳工作点控制装置及方法

    公开(公告)号:CN108491016B

    公开(公告)日:2019-10-22

    申请号:CN201810224556.7

    申请日:2018-03-19

    申请人: 南京大学

    摘要: 本发明公开了一种无扰动的电光调制器的最佳工作点控制装置,主要用于基于电光调制器的光学移频,本发明包括激光器、电光调制器、光耦合器、偏置控制模块。其中所述偏置控制模块包括光电转换信号放大模块、模数转换模块、控制器、直流偏置输出电路、混沌信号发生器、正弦信号发生器和信号混合电路;本发明还公开了一种无扰动的电光调制器的最佳工作点控制装置的实现方法。本发明可以实现一步到位的最佳工作点控制,提高了最佳工作点归位速度,使得电光调制器最佳工作点的控制效率更高,进一步提升了该电光调制器所在系统的性能。

    融合弱反射光栅的双脉冲相位敏感光时域反射计及其方法

    公开(公告)号:CN105547460B

    公开(公告)日:2018-11-23

    申请号:CN201610039975.4

    申请日:2016-01-21

    申请人: 南京大学

    IPC分类号: G01H9/00

    摘要: 本发明公开了一种融合弱反射光栅的双脉冲相位敏感光时域反射计,包括窄脉冲激光器、光调制器、环形器、数据采集装置、雪崩探测器、弱反射光栅阵列、传感光纤、脉冲信号发生器。本发明还公开了一种融合弱反射光栅的双脉冲相位敏感光时域反射计的测量振动的方法。本发明采用融合弱反射光栅阵列的方式,提高系统的信噪比。采用双脉冲的探测方法解决光栅传感大都是只对光栅所在位置事件敏感的问题,使得本发明对传感光纤沿线所有事件都敏感。由于系统信噪比很高,本发明能够测量在传感光纤长度限制下的极限频率的高频振动,且能测量低至几赫兹的低频振动。

    一种具有实时评估功能的儿童视功能训练康复系统

    公开(公告)号:CN107997933A

    公开(公告)日:2018-05-08

    申请号:CN201711207061.5

    申请日:2017-11-27

    申请人: 南京大学

    IPC分类号: A61H5/00 A61B3/113

    摘要: 本发明公开了一种具有实时评估功能的儿童视功能训练康复系统。该系统包括交互界面、训练模块和评估模块,交互界面设有显示屏和摄像头组。训练模块提供训练康复任务,并通过交互界面呈现给待训练的儿童,交互界面通过摄像头组实时记录儿童进行训练时的眼部运动录像并传送给评估模块,评估模块对儿童的眼部运动进行识别,生成相应的评分和评语,并将其反馈至交互界面。本发明可以随时随地进行视功能训练,并实时得到训练效果的评估,更客观,更准确,同时摆脱了专业人员和训练室的限制,更方便,成本更低。

    一种BOTDR系统及提升该系统寿命的方法

    公开(公告)号:CN107741243A

    公开(公告)日:2018-02-27

    申请号:CN201710968859.5

    申请日:2017-10-18

    申请人: 南京大学

    IPC分类号: G01D5/353

    CPC分类号: G01D5/35364

    摘要: 本发明公开了一种BOTDR系统及提升该系统寿命的方法,BOTDR系统包括光源模块、第一耦合器、电光调制模块、脉冲发生模块、光脉冲放大模块、环形器、光偏振扰动模块、第二耦合器、第三耦合器、第一光探测模块、扫频模块、信号处理模块、第二光探测模块、反馈模块和电流控制模块。本发明通过增加反馈模块,利用不同入纤功率分次测量整条传感光纤的不同部分,并在远离光源光纤段的测量过程中刻意令靠近光源入射端的光纤段产生受激布里渊散射现象,通过对分次测量结果的分别拟合和整体拼接,得到整条传感光纤的有效布里渊峰值频率谱线。本发明解决了因辐射引起的损耗增大而导致的测量距离减少的问题,增加了BOTDR系统在空间辐射环境下的使用寿命。