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公开(公告)号：CN100565498C
公开(公告)日：2009-12-02
申请号：CN200810025448.3
申请日：2008-05-05
Applicant: 南京大学
Abstract: 一种基于相位不连续区域检测的最小不连续二维相位展开方法，涉及信号处理领域。步骤是，首先对包裹相位图进行孤立噪声像素的剔除；然后利用数字图像处理中的边缘检测、膨胀和腐蚀方法检测出包裹相位图中的相位不连续区域；再在相位不连续区域内搜寻增长环对跳跃数进行增减操作使跳跃数总和最小：最后依据跳跃数展开整个包裹相位图。本方法避免在非相位不连续区域进行冗余的增长环循环搜寻，克服在先技术效率低、占用资源大的缺点，提高了相位展开方法的效率；本方法通过检测相位不连续区域并把增长环搜寻区限制在这些区域内，使得噪声不易传播到这些区域外的相位展开可靠度较高的区域，提高了包裹相位图的相位展开精度。
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公开(公告)号：CN101476948A
公开(公告)日：2009-07-08
申请号：CN200810243463.5
申请日：2008-12-19
Applicant: 南京大学
Abstract: 基于Hadamard矩阵自相关特性的长距离光纤传感方法，利用矩阵的行向量作为探测脉冲编码的码字；分别将以A和B矩阵的行向量作为码字的序列脉冲输入光纤，返回的布里渊信号与激光器输出的连续光相干；相干信号用频谱分析仪采集，获得一个频率点下的信号功率分布，将得到的结果相减；用Hadamard矩阵的行向量Hi与对应的散射信号进行相关，然后将相关结果求和后除以n2，得等效单个脉冲输入光纤中获得的散射光功率；在每个所需要的频率点，都重复以上步骤；获得每个时刻对应的由离散点组成的布里渊功率谱；利用功率谱的中心频率，峰值功率和半峰全宽与温度和应力的对应关系进行传感。
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公开(公告)号：CN100510647C
公开(公告)日：2009-07-08
申请号：CN200710133312.X
申请日：2007-09-28
Applicant: 南京大学
Abstract: 用于提高光纤传感器空间分辨率的等效脉冲光谱分析方法，涉及一种提高光纤传感器空间分辨率的数据分析方法。本发明利用对布里渊光纤传感器发射的脉冲光进行测量，得到布里渊光纤传感器发射的脉冲光的形状方程，由于脉冲光与布里渊散射信号在光纤中反向传播，因此持续τ′的布里渊信号是脉冲光在光纤中前进τ′的时间里产生的；把布里渊光纤传感器发射的脉冲光形状方程在τ′时间上积分，得到等效脉冲光形状方程，并通过公式:见右下式得到各段的中心频率，进一步得到各段脉冲光能量之比，最后得到光纤中各段长度上的物理信息。本发明简化了数据分析的难度，提高光纤传感器的空间分辨率，使得分析数据时使用的布里渊散射谱更加接近真实情况。
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公开(公告)号：CN100504309C
公开(公告)日：2009-06-24
申请号：CN200710133453.1
申请日：2007-09-30
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明将本地参考光和传感光纤传回的布里渊散射光相干，产生的布里渊散射谱电信号完整通过宽带低通滤波器，由高速采集与处理电路采样，进行快速傅立叶变换，得到布里渊散射谱；再进行洛伦兹拟合，最终得到整个光纤上每个单元的布里渊频移；利用布里渊频移与应变和温度的关系，实现应变或温度的全分布式测量。本发明采用的高速采集与处理电路和快速傅立叶变换处理方法，可在一个脉冲探测周期内获得整个传感光纤上的布里渊散射谱，且快速傅立叶变换处理所需时间短，在不降低测量空间分辨率和测量精度的前提下，测量速度较现有技术提高一个数量级，从而可将信噪比提高至数倍以上，在很大程度上提高了测量精度，且本发明装置结构简单。
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公开(公告)号：CN1731136A
公开(公告)日：2006-02-08
申请号：CN200510094120.3
申请日：2005-08-30
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种测量光纤应力的实验装置，包括控制器、拉力传感器、步进电机、布里渊光时域反射仪和夹具，待测量光纤段的两端由夹具夹持固定；待测量光纤段的一端与用来拉动光纤的步进电机连接，另一端与用来向控制器传送数据的拉力传感器和测量光纤应变的布里渊光时域反射仪连接；拉力传感器和步进电机均与控制器连接。本发明在测量时可以直接通过控制器来控制，也可以通过与控制器连接的计算机来控制。本发明具有自动测量、自动调节的功能，测量结果准确；测量距离长且可以调节，操作简单、方便。它在光纤应力实验中具有极大的实用价值。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107917738B
公开(公告)日：2020-01-03
申请号：CN201711426773.6
申请日：2017-12-26
Applicant: 南京大学(苏州)高新技术研究院
Abstract: 本发明公开了一种同时测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统，该发明在基于时分多OTDR复用技术基础上，以光时分复用的不等宽双脉冲作为探测光，将布里渊散射信号和瑞利散射信号的相干探测技术相融合，实现了一套能够单端测量温度、应变和振动的分布式光纤传感系统，且测量振动频率范围可达MHz级别，既解决了传统OTDR系统或只能测温度或静态应变，对动态变化无法及时响应，或难以实现对温度应变的同时测量，且可测的振动频率范围受传感光纤长度限制的问题。该系统能进行单端测量，结构简单，易于实现，应用前景广阔。
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公开(公告)号：CN108801305A
公开(公告)日：2018-11-13
申请号：CN201810615946.7
申请日：2018-06-14
Applicant: 南京大学(苏州)高新技术研究院
IPC: G01D5/353
Abstract: 本发明涉及基于阶梯脉冲自放大的布里渊光时域反射仪的方法及装置，该方法包括：将激光经由光调制器调制成阶梯脉冲光；所述阶梯脉冲光由一束探测窄脉冲光和一束基底长脉冲光组成；将所述阶梯脉冲光相应处理后注入传感光纤；在光纤中前向传播的同时，产生后向传播的布里渊散射光；经由环行器传输，由光电探测器接收转变为电信号；将所述电信号输入数据采集处理系统或频谱分析仪处理，获得传感光纤的应变和温度分布曲线。基于阶梯脉冲光中的基底长脉冲光，对探测窄脉冲光的布里渊散射光进行相应处理后，使传感信号的功率得到提高，可有效提高传感系统的信噪比和传感精度，同时系统空间分辨率保持为阶梯脉冲光中探测窄脉冲对应的空间分辨率。
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公开(公告)号：CN104608795B
公开(公告)日：2017-05-03
申请号：CN201510048019.8
申请日：2015-01-29
Applicant: 南京大学
IPC: B61K9/00
Abstract: 本发明公开了一种铁路轨道螺栓松动的监测系统，包括激光发射模块、轨道光纤、割断装置、激光接收模块、处理电路模块，所述处理电路模块包括一个电磁继电器、报警电路模块和用于控制铁轨系统的控制电路模块；割断装置，在螺栓松动的时候割断光纤。当铁轨螺栓发生松动时，割断装置割断光纤，激光接收模块接收不到光信号，实现报警，同时切断铁轨继电器电路。本发明还公开了一种铁路轨道螺栓松动的监测方法，本发明可实现铁轨中螺栓的松动情况的实时和系统地监测，而且设计制作过程简单、价格低廉，便于大规模地制作和投入使用。
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公开(公告)号：CN104210512B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201410476769.0
申请日：2014-09-17
Applicant: 南京大学
IPC: B61L13/00
Abstract: 本发明公开了一种监测高铁声屏障中H钢卡槽松动的方法，将光纤敷设在高铁声屏障上，将激光脉冲信号注入光纤，在光纤中产生瑞利后向散射光信号；将瑞利后向散射光信号与本振光信号进行拍频后经光电转换输出电信号，将该电信号转换为数字信号；当高铁声屏障中H钢卡槽未发生松动，将数字信号采用正交解调方法获得高铁声屏障上沿光纤分布的每一位置对应的瑞利后向散射光信号的标准相位；当火车经过高铁声屏障时，将数字信号采用正交解调方法获得高铁声屏障上沿光纤分布的每一位置对应的瑞利后向散射光信号的相位；获得相位差值，当相位差超过预先设定的报警阈值时，高铁声屏障中H钢卡槽松动则进行报警。可实时监测高铁声屏障中H钢卡槽松动。
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