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公开(公告)号：CN109682853B
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN201910020807.4
申请日：2019-01-09
IPC: G01N25/20 , G01K11/3206
Abstract: 含冰量。本发明可以实现分布式、连续性测量冻本发明公开了一种基于FBG的冻土含冰量分 土含冰量。布式原位测量方法及装置，包括：加热电源、内置电阻丝和FBG的管状传感器、FBG解调仪和分析处理监测数据的计算机。将制作完成的管状传感器通过直埋或钻孔埋设入待测冻土中；连接加热电源对管状传感器内置的电阻丝进行短期加热，热量通过导热性能良好的管状传感器扩散到周围冻土中；管状传感器内置的FBG感测温度变化，并通过FBG解调仪采集并记录FBG的波长读数；将波(56)对比文件李东阳;刘波;刘念;马永君;王莉.缩短核磁共振测定冻土未冻水含量实验时间的方法.冰川冻土.2014,(第06期),第1502-1507页.温智,盛煜,马巍,邓友生,吴基春.青藏高原北麓河地区原状多年冻土导热系数的试验研究.冰川冻土.2005,(第02期),第182-187页.
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公开(公告)号：CN112904409A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110068569.1
申请日：2021-01-19
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于分布式声波传感技术的水下沉积物沉积特性测量装置及方法，所述方法的测量装置中感知元件由标杆和应变感测光纤组成；应变感测光纤固定在标杆的槽内；光纤引线与应变感测光纤相连；脉冲振动器固定在感知元件的顶部；分布式声波传感解调仪的一端通过信号传输线与计算机相连，另一端通过光纤引线与感知元件相连；将感知元件垂直插入水下某个待测位置，之后在岸边用信号发射器向脉冲振动器发射信号，脉冲振动器收到信号后随即产生脉冲振动，分析感知元件振动时的应变及频率特征，由感知元件的应变特征判断出水下沉积物‑水分界面位置，由感知元件的频率特征判断出水下沉积物的类型。
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公开(公告)号：CN108457669B
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN201810380473.7
申请日：2018-04-25
Applicant: 南京大学
IPC: E21D11/08
Abstract: 本发明公开了一种螺线形走向盾构隧道衬砌管片及其施工方法，其中管片呈弧形，且管片包括：相互平行的轴向侧边，以及相互平行的环向侧边；其中，所述轴向侧边和所述环向侧边之间呈锐角α，且所述轴向侧边与隧道中轴线平行；其中，#imgabs0#其中，D为设计隧道的直径，H为管片的宽度。本发明提供的管片既能达到快速制作、快速安装的目的，又能提高隧道结构的整体受力性能，方便实用，安全可靠。
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公开(公告)号：CN113406007A
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202110664799.4
申请日：2021-06-16
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明涉及一种基于热脉冲全同弱光纤光栅阵列的土壤含水率智能监测系统及原位标定方法，该智能监测系统由全同弱光纤光栅阵列含水率传感器、弱光纤光栅解调分析仪、气象站和远程电源管理器组成。标定方法如下：将全同弱光纤光栅阵列含水率传感器埋入待测土体，选取标定弱光纤光栅在其周围布置常规传感器，并配置给水管；通过给水管给土体定点输水，对土体含水率进行监测；用常规传感器测得的土壤含水率值对弱光纤光栅传感器测得的最大升温值进行标定；拟合得含水率与最大升温值的标定曲线。本发明采用全同弱光纤光栅阵列传感器构建传感网络，并结合人工神经网络算法，能实现对土体含水率长距离、高密度的精细化智能监测，并通过原位标定方法提高传感器标定曲线精度。
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公开(公告)号：CN114279973A
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202111610089.X
申请日：2021-12-27
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于人工神经网络的瞬态变温光纤光栅的土体含水率原位监测方法，该方法通过瞬态变温光纤光栅传感器获取各测点的变温特征指标，将变温特征指标与测点的土体含水率真值作为数据集，并划分为训练数据集和测试数据集。建立人工神经网络模型，设置模型的输入层为测点和相邻测点的变温特征指标，输出层为测点的土体含水率。利用训练数据集对所建的人工神经网络模型训练，测试数据集对训练后模型测试，将满足期望误差的神经网络模型作为标定模型。将测得的变温特征指标输入标定模型，达到原位监测土体含水率的目的。本发明减小了由瞬态变温光纤光栅传感器内部纵向传热引起的误差，得到的标定模型适用性强，监测的土体含水率精度高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112964857B
公开(公告)日：2022-02-22
申请号：CN202110248531.2
申请日：2021-03-05
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于光纤光栅的土壤基质吸力监测装置及方法。包括陶土棒、应变传感器、光纤光栅解调仪、计算机。将饱和状态的陶土棒埋置土壤，待陶土棒与土壤达到水势平衡后开启光纤光栅解调仪，装有应变传感器的活塞会随着土壤基质吸力的变化发生位移，从而引起弹性钢片和黏贴于弹性钢片上的FBG‑1产生应变，导致FBG‑1的波长发生改变，并由光纤光栅解调仪接收，FBG‑2对弹性钢片和FBG‑1进行温度补偿，从而获得剔除温度影响后的FBG‑1应变值，通过电子土壤张力计标定实验建立的土壤基质吸力与FBG‑1应变值之间的函数关系，得到FBG‑1应变值所对应的土壤基质吸力，实现监测土壤基质吸力的目的。
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公开(公告)号：CN112964857A
公开(公告)日：2021-06-15
申请号：CN202110248531.2
申请日：2021-03-05
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于光纤光栅的土壤基质吸力监测装置及方法。包括陶土棒、应变传感器、光纤光栅解调仪、计算机。将饱和状态的陶土棒埋置土壤，待陶土棒与土壤达到水势平衡后开启光纤光栅解调仪，装有应变传感器的活塞会随着土壤基质吸力的变化发生位移，从而引起弹性钢片和黏贴于弹性钢片上的FBG‑1产生应变，导致FBG‑1的波长发生改变，并由光纤光栅解调仪接收，FBG‑2对弹性钢片和FBG‑1进行温度补偿，从而获得剔除温度影响后的FBG‑1应变值，通过电子土壤张力计标定实验建立的土壤基质吸力与FBG‑1应变值之间的函数关系，得到FBG‑1应变值所对应的土壤基质吸力，实现监测土壤基质吸力的目的。
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公开(公告)号：CN110793940A
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201911104712.7
申请日：2019-11-13
Applicant: 南京大学 , 中国地质调查局成都地质调查中心
Abstract: 本发明公开了一种基于光纤光栅脉冲加热的土体基质吸力准分布式原位测量方法及装置，包括：加热直流电源、高热敏绝缘管(内置电阻丝和光纤光栅)、陶土棒、光纤光栅解调仪和分析处理监测数据的计算机。将制作完成并预先饱和处理的基质吸力传感器埋置在被测土体中，之后静置24h使陶土棒与土体达到水势平衡；连接加热电源对基质吸力传感器内置的电阻丝进行脉冲加热，热量通过导热性能良好的高热敏绝缘管扩散到包裹高热敏绝缘管的陶土棒中；高热敏绝缘管中内置的光纤光栅对温度变化敏感，且温度变化值可通过光纤光栅解调仪采集到的光纤光栅波长数据转化得到；最后通过率定试验建立陶土棒基质吸力与温度变化值之间的函数关系，之后根据水势平衡得到对应温度变化值的土体基质吸力。该测量方法通过热脉冲加热得到温度变化值，根据基质吸力与温度变化值的标定关系，得出传感器水势平衡条件下的土体基质吸力。本发明可以实现快速、连续、远程、高精度、准分布式的土体基质吸力测量。
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公开(公告)号：CN114279973B
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202111610089.X
申请日：2021-12-27
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于人工神经网络的瞬态变温光纤光栅的土体含水率原位监测方法，该方法通过瞬态变温光纤光栅传感器获取各测点的变温特征指标，将变温特征指标与测点的土体含水率真值作为数据集，并划分为训练数据集和测试数据集。建立人工神经网络模型，设置模型的输入层为测点和相邻测点的变温特征指标，输出层为测点的土体含水率。利用训练数据集对所建的人工神经网络模型训练，测试数据集对训练后模型测试，将满足期望误差的神经网络模型作为标定模型。将测得的变温特征指标输入标定模型，达到原位监测土体含水率的目的。本发明减小了由瞬态变温光纤光栅传感器内部纵向传热引起的误差，得到的标定模型适用性强，监测的土体含水率精度高。
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公开(公告)号：CN113406007B
公开(公告)日：2022-07-12
申请号：CN202110664799.4
申请日：2021-06-16
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明涉及一种基于热脉冲全同弱光纤光栅阵列的土壤含水率智能监测系统及原位标定方法，该智能监测系统由全同弱光纤光栅阵列含水率传感器、弱光纤光栅解调分析仪、气象站和远程电源管理器组成。标定方法如下：将全同弱光纤光栅阵列含水率传感器埋入待测土体，选取标定弱光纤光栅在其周围布置常规传感器，并配置给水管；通过给水管给土体定点输水，对土体含水率进行监测；用常规传感器测得的土壤含水率值对弱光纤光栅传感器测得的最大升温值进行标定；拟合得含水率与最大升温值的标定曲线。本发明采用全同弱光纤光栅阵列传感器构建传感网络，并结合人工神经网络算法，能实现对土体含水率长距离、高密度的精细化智能监测，并通过原位标定方法提高传感器标定曲线精度。
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