光纤光栅技术在周界入侵报警系统中应用研究

基于光纤光栅应变传感理论,开发以光纤光栅振动传感器为核心的周界入侵报警系统。由理论出发,建立了光纤光栅振动传感器设计框架。通过对不同尺寸质量块的实验研究,提出使用规格为4.5×20(mm×mm)的质量块;通过对不同光栅拉伸量的实验研究,提出0.8～1.0nm之间光栅拉伸量的光纤光栅振动传感器;通过对不同封装材料的对比实验,采用石英玻璃材料封装的方法。最后,将周界入侵报警系统进行了现场试验,波长检测范围是1 280～1 580nm,响应时间在3s以内,报警定位准确无误。     

光纤化学传感器及其在海水有机物监测中的应用

光纤化学传感器以其优良的抗电磁干扰性、耐久性以及多功能性而倍受重视。本文在简单介绍光纤化学传感器的原理和应用的基础上,重点介绍了中红外光纤化学传感器在２～２０μｍ这一光谱范围内使用的若干成就。论述了基于该传感器的测量系统对海洋有机污染物实现实时、现场连续监测的重要意义     

光纤温深传感器在物理海洋的应用

光纤传感器技术已经在土木工程、航空航天、石油石化等方面得到应用,其温度、压力、流速传感日趋成熟,且具有本征绝缘、易于复用、远距离传输等优势,在物理海洋领域有较大的潜在应用。在先导专项的支持下,课题组完成了光纤温深传感器及其系统在海洋牧场遥测方面的实践应用,是光纤温度链在海洋养殖方面的应用创新,为现代海洋牧场的研制提供了技术支撑作用;课题组研制了船载拖曳温深链系统,并在北黄海和南海海域进行了温度跃层的快速高效海试应用,实时、连续、原位获取了水下温度剖面情况,该领域温度测量的首次试验应用,为物理海洋的科学研究提供了一种全新的快速、高时空密度的测量手段,将会推动物理海洋的科学研究和海洋仪器设备研发水平,具有一定的先导作用。     

叶绿素传感器海上应用影响因素研究进展

叶绿素浓度是衡量海洋浮游植物丰度的重要指标,快速准确地测定海水中的叶绿素含量,对于业务化监测和科学研究都具有重要的现实意义。基于活体荧光法的叶绿素传感器操作简便,可长期原位在线监测,能轻易获取大量实测数据,是当前海水叶绿素高精度测量手段的主要发展趋势。由于在海上应用时受到多种环境因素的影响,叶绿素传感器数据与实验室萃取法数值之间存在较大偏差。作者综述了科学界在浊度、光照、温度、盐度等海洋环境因素及藻类生理因素对叶绿素传感器测量的影响规律、影响机理和数据校正方法的研究进展,并对活体荧光法叶绿素传感器海上应用数据质量控制方法的研究思路进行了展望。     

光纤传感器和水声学及其换能器在海洋技术上的应用

光纤传感器和水声学及其换能器在海洋技术上的应用孙德兴邵道远朱厚卿邱嵩（中国科学院声学研究所）廖延彪（清华大学电子工程系）光纤传感器和水声换能器在海洋技术上具有极大的应用价值和潜在的应用价值。本文将分别介绍光纤传感器的发展现状及其能够探测物理量的范围以...     

海洋环境信息在海上搜救中的应用

在分析海上搜救过程的基础上,构建了海上搜救辅助系统的基本结构和应具有的主要功能,并对系统所涉及的各类数据加以较为详细的分析,指出了数据信息的可能来源,以及数据处理方法;分析了影响海上漂浮物运动的各种海洋环境因素;利用POM模式模拟的东海8个主要分潮的潮流预报结果,以及ECCO大洋环流模式的计算结果,在只考虑潮流和准定常海流的情况下,编程实现海上漂浮物漂移轨迹追踪软件。     

磁阻传感器在海流计流向测量中的应用研究

玻莫合金磁阻传感器在弱磁场测量方面有着巨大的优势,探讨了利用单片机控制技术将HMC1022磁阻传感器应用于数字流向传感器的研制中,以替代模拟方位传感器及码盘式方位传感器在海流计流向测量方面的应用,该流向传感器具有高精度、低功耗等特点。     

模块化施工在海上风电场混凝土承台基础建设中的应用

在海上风电场项目建设中,通过设计与施工的优化结合,应用模块化施工工艺,将单件或零散构件预制或预组装成整体或组合件后安装,以减少海上作业工序或形成平行施工作业面,从而提高工效。文章介绍了在海上风电项目中模块化的总体思路、应用情况以及对未来发展趋势的探讨。     

海战兵棋在海上合同作战研究中的应用与分析

兵棋推演是进行战争预实践的一种方式,海战兵棋推演系统在海上合同作战研究中具有重要的应用价值.通过海上合同兵力模拟对抗与分析,深入探讨了体系化作战背景下海上合同作战的特点,研究了海上合同作战中潜艇兵力的重要作用和基本运用方法.研究结论对于指导海战兵棋在合同作战层次的应用具有一定的理论参考价值.     

直读拖曳式光纤光栅温度剖面测量系统

针对我国对海水温度剖面的测量需求,在分析已有方法优缺点的基础上提出了一种新的方法——光纤温度剖面连续测量系统.此测量系统以光纤光栅传感器为测量单元,采用波分复用的方式串接在一起组成船载拖曳链,再通过甲板上的解调终端实时显示所测物理参量,从而实现分布式实时测量.这种方法能够以低成本快速高效获得高分辨率的海水温度剖面分布情况,为海洋探测提供丰富有效的数据.课题组设计制作了拖曳链系统的甲板机及60 m长的拖曳链,并在青岛近海进行了拖曳海试,实时获取了试验数据,达到了预期效果.     

Application of Tube-Packaged FBG Strain Sensor in Vibration Experiment of Submarine Pipeline Model

1 .IntroductionSubmarine pipelines have been worldwide utilizedinthe field of offshore oil/gas exploitation.Inmany cases ,the pipelinesinitiallyresting onthe seabed may become suspended due toseveral reasonssuch as installation on an uneven seabed or scou…     

Excess pore pressure observation in marine sediment based on Fiber Bragg Grating pressure sensor

Abstract

Fiber Bragg Grating (FBG) technology has emerged as a relatively new sensing technology for engineering applications because of lots of advantages. In this study, a large diameter probe instrumented with FBG pressure sensors to monitor excess pore pressure in marine sediment is proposed. The principle of FBG differential pressure sensor was introduced. Laboratory tests were carried out to check the workability and stability of the FBG pressure sensor. Offshore field test was also conducted in a wharf in Qingdao of China to evaluate the feasibility of the proposed probe. The installation procedure of the probe was introduced in detail. The excess pore pressure in dissipation test, after installation and pulling process were reported. The permeability coefficient of marine sediment was calculated based on the measured data. The field data show that the proposed probe based on FBG pressure sensor has good feasibility and accuracy in monitoring the excess pore pressure of marine sediment. The generation and dissipation of excess pore pressure is closely related to the degree of soil disturbance. The variation of excess pore pressure after installation can reflect the tide well in the site.     

光纤光化学氨传感器的研究及应用

氨是导致海洋水体富营养化的重要因素之一，基于光纤光化学检测的氨传感器特别适于氨的原位或在线分析。文章介绍了光纤光化学氨传感器的基本原理，光纤敏感膜的制备方法及其一些应用管况。发展小型、实用的光纤光化学传感器是未来海水中氨的原位、在线检测的发展趋势之一。     

用于测量海水温度和压力光纤传感器

文章从理论上分析了布里渊散射光的频移和强度与海水温度和应力的关系,针对分布式布里渊散射光纤传感器测量海水温度和压力的测量原理进行了论述,对该测量系统的构成以及测量的实现进行了探讨。     

传感器优化配置的修正逐步累积法

讨论了模态实验中传感器的配置问题。利用结构振型矩阵转置的 QR分解得到传感器的初始配置。以模态置信度 MAC矩阵的最大非对角元为目标函数 ,利用本文提出的修正逐步累积法得到传感器的配置 ,并提出传感器配置必须结合优化效果和经济性 2方面综合考虑     

Experiment Study of Dynamics Response for Wind Turbine System of Floating Foundation

The floating foundation is designed to support a 1.5 MW wind turbine in 30 m water depth. With consideration of the viscous damping of foundation and heave plates, the amplitude-frequency response characteristics of the foundation are studied. By taking into account the elastic effect of blades and tower, the classic quasi-steady blade-element/momentum (BEM) theory is used to calculate the aerodynamic elastic loads. A coupled dynamic model of the turbine-foundation- mooring lines is established to calculate the motion response of floating foundation under Kaimal wind spectrum and regular wave by using the FAST codes. The model experiment is carried out to test damping characteristics and natural motion behaviors of the wind turbine system. The dynamics response is tested by considering only waves and the joint action of wind and waves. It is shown that the wind turbine system can avoid resonances under the action of wind and waves. In addition, the heave motion of the floating foundation is induced by waves and the surge motion is induced by wind. The action of wind and waves is of significance for pitch.     

海洋环境无线传感器网络监测体系与应用技术研究

针对目前海洋环境监测中急需解决的主要技术问题.对海洋环境无线传感器网络监测的体系结构进行了研究,通过对Crossbow无线传感器网络的拓扑结构和软件架构进行分析与试验.提出其技术优势和有待解决的应 用问题.     

海洋监测传感器网络概念与应用探讨

通过介绍国外在军用和民用领域海洋监测传感器网络的应用情况,结合我国海洋监测技术发展的现状,分析了传感器网络在海洋监测中应用的概念和内容,并对应用技术研究问题进行了探讨。     

A Feasibility Study on the Application of Fiber-Optic Distributed Sensors for Strain Measurement in the Taiwan Strait Tunnel Project

Taiwan Strait Tunnel (TST) will be an extra-long tunnel or tunnel-bridge complex, running over 150?km of seafloor geologic body with complicated topographic and geologic units. It is therefore necessary to measure and monitor the strain distribution along the TST. In this article, the Brillouin optical time-domain reflectometer (BOTDR), a newly developed strain measurement and monitoring technology, is introduced, and the feasibility of its application in the strain monitoring for TST is analyzed through the monitoring achievement with BOTDR of a tunnel located in Nanjing City, China. The results indicate that the BOTDR has many unique merits such as distributed measurement, long-distance, real-time, and resistibility for strain monitoring application in a tunnel such as TST. Finally, apreliminary scheme for BOTDR application in TST monitoring is proposed.