【摘 要】
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目前,光纤光栅温度/应变传感器和光时域反射计已经商品化,并且广泛应用于大型建筑物、桥梁、电力设备等的健康诊断和通信光缆的故障定位。本文主要研究利用上述两类传感系统组
【出 处】
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华北电力大学(保定) 华北电力大学
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目前,光纤光栅温度/应变传感器和光时域反射计已经商品化,并且广泛应用于大型建筑物、桥梁、电力设备等的健康诊断和通信光缆的故障定位。本文主要研究利用上述两类传感系统组成光纤传感网络的关键技术。本文首先对光纤布拉格光栅(FBG)温度/应变传感原理和温度-应变交叉敏感特性进行了理论分析,介绍了FBG的几个重要的参数指标,比较了FBG的复用技术和波长解调技术的优缺点。对于光时域反射计(OTDR)技术,分析了影响光纤传输特性的因素及瑞利散射和菲涅尔反射的原理;研究了OTDR的工作原理及组成,同时讨论了OTDR的主要技术指标。其次,介绍了软件开发平台LabWindows/CVI的特点及应用程序结构和开发步骤,分析了软件开发中涉及的多线程编程技术、动态链接库技术和传输控制协议等关键技术,在此基础上设计并搭建了由FBG解调仪一、FBG解调仪二和OTDR组成的光纤传感网络。最后,针对三台设备输出数据方式的不同,编写了不同的程序。对于FBG解调仪一,分析了解调仪的数据格式,采用多线程技术编写了解调仪与上位机的数据通信、峰值波长检测和界面显示程序;为了保证线程之间安全地传递数据,本文还采用了LabWindows/CVI提供的线程安全队列机制。对于FBG解调仪二,根据服务器采用广播方式发送波长数据的特点,编写上位机软件直接接收数据,判断是否为完整数据包并对完整的数据包进行处理、显示;本文以OTDR提供的控制库和分析库为核心,在LabWindows/CVI平台上编写了OTDR上位机和下位机程序,通过调用OTDR程序获取采样数据,并对数据进行分析,获得事件点数和事件内容,该程序满足OTDR与两台FBG解调仪组成传感网络的要求。
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