光纤光栅传感技术在黄河下游坝岸监测中的研究与应用
| 摘要 | 第1-4页 |
| Abstract | 第4-11页 |
| 第1章 绪论 | 第11-23页 |
| ·研究背景及意义 | 第11-13页 |
| ·黄河坝岸工程简介 | 第11-12页 |
| ·研究概况及意义 | 第12-13页 |
| ·黄河下游丁坝特点与监测目标 | 第13-17页 |
| ·丁坝结构介绍 | 第13-14页 |
| ·丁坝附近水流状态 | 第14-15页 |
| ·丁坝险情状态 | 第15-16页 |
| ·丁坝监测目标 | 第16-17页 |
| ·黄河下游现有坝岸变形监测方法介绍 | 第17-19页 |
| ·锥探法 | 第17页 |
| ·直流电阻率法 | 第17-18页 |
| ·声纳探测技术 | 第18页 |
| ·X-STAR 剖面仪法 | 第18-19页 |
| ·根石位移跟踪技术 | 第19页 |
| ·光纤光栅系统在现有水利工程中的应用 | 第19-21页 |
| ·接触式光纤光栅在坝岸监测中的应用 | 第19-20页 |
| ·接触式光纤光栅在桥梁工程中的应用 | 第20页 |
| ·非接触式光纤光栅在坝岸监测中的实验 | 第20-21页 |
| ·论文主要内容 | 第21-23页 |
| ·非接触式光纤光栅感测器设计方案的研究 | 第21页 |
| ·感测系统算法的设计研究 | 第21页 |
| ·自动监测系统以及数据处理系统的研究 | 第21-22页 |
| ·现场安装及实验结果分析研究 | 第22-23页 |
| 第2章 FBG 传感器原理及设计 | 第23-44页 |
| ·本章引论 | 第23页 |
| ·光纤信号传输原理 | 第23-25页 |
| ·光纤光栅传感器选择 | 第25-28页 |
| ·光纤光栅调制类型选择 | 第25-26页 |
| ·传输用光纤选择 | 第26-27页 |
| ·光纤光栅组合方式选择 | 第27-28页 |
| ·FBG 光纤感测器工作原理 | 第28-31页 |
| ·感测机理 | 第28-29页 |
| ·应变与波长改变关系 | 第29-30页 |
| ·温度与波长改变关系 | 第30-31页 |
| ·FBG 偏斜仪设计 | 第31-39页 |
| ·坝岸位移监测方式存在的问题 | 第31-34页 |
| ·角度测量的引入 | 第34-36页 |
| ·FBG 偏斜仪设计 | 第36-39页 |
| ·FBG 偏斜仪制作与标定 | 第39-42页 |
| ·FBG 偏斜仪制作流程 | 第39-40页 |
| ·FBG 偏斜仪标定实验 | 第40-42页 |
| ·FBG 偏斜仪主要参数列表 | 第42页 |
| ·本章小结 | 第42-44页 |
| 第3章 算法设计 | 第44-62页 |
| ·本章引论 | 第44页 |
| ·编译环境介绍 | 第44-46页 |
| ·LabVIEW 简介及特点 | 第44-45页 |
| ·G 语言简介 | 第45页 |
| ·编译系统选取理由 | 第45-46页 |
| ·光讯号分析 | 第46-51页 |
| ·解调方法 | 第46-47页 |
| ·波峰选取 | 第47-49页 |
| ·旁波滤除 | 第49-50页 |
| ·用户端参数设定 | 第50-51页 |
| ·测点转角与位移量计算 | 第51-58页 |
| ·初始参数设定及索引 | 第51-52页 |
| ·感测点扭转变形值计算 | 第52-54页 |
| ·监测点实际变形值计算 | 第54-58页 |
| ·误差分析 | 第58-60页 |
| ·随机误差分析 | 第58-59页 |
| ·温度误差分析 | 第59-60页 |
| ·地面基准点影响 | 第60页 |
| ·本章小结 | 第60-62页 |
| 第4章 光纤光栅坝岸变形监测系统构建 | 第62-82页 |
| ·本章引论 | 第62-63页 |
| ·系统总体设计 | 第63-66页 |
| ·硬件设计 | 第63-64页 |
| ·程序系统设计框架 | 第64-66页 |
| ·讯号数据传输设计 | 第66页 |
| ·硬件设计 | 第66-70页 |
| ·光纤光栅解读仪 | 第66-67页 |
| ·光切换器 | 第67-68页 |
| ·数据采集卡 | 第68-69页 |
| ·工控电脑 | 第69-70页 |
| ·运行管理系统设计 | 第70-72页 |
| ·光切换功能设计 | 第70-71页 |
| ·监测步长设计 | 第71-72页 |
| ·实时波长显示 | 第72页 |
| ·数据处理系统 | 第72-74页 |
| ·常规数据存储设计 | 第72-73页 |
| ·异常数据筛选设计 | 第73-74页 |
| ·实时监测预警系统设计 | 第74-77页 |
| ·三级预警标准设计 | 第74-75页 |
| ·实时波长差预警 | 第75-76页 |
| ·实时位移量预警 | 第76-77页 |
| ·历史查询系统 | 第77-79页 |
| ·当日24 小时监控数据 | 第77-78页 |
| ·历史曲线查询 | 第78-79页 |
| ·讯号数据传输设计 | 第79-81页 |
| ·现地讯号数据传输设计 | 第79-80页 |
| ·远程登录设计 | 第80-81页 |
| ·本章小结 | 第81-82页 |
| 第5章 光纤光栅监测系统布设与现场实验 | 第82-102页 |
| ·本章引论 | 第82页 |
| ·监测系统安装选址 | 第82-87页 |
| ·老田庵控导工程概况 | 第82-84页 |
| ·大玉兰控导工程概况 | 第84-87页 |
| ·光纤光栅监测系统安设 | 第87-89页 |
| ·老田庵控导工程系统安设情况 | 第87-88页 |
| ·大玉兰控导工程系统安设情况 | 第88-89页 |
| ·光纤光栅监测系统加载——减载实验 | 第89-92页 |
| ·实验目的 | 第89页 |
| ·实验方案设计 | 第89-90页 |
| ·实验结果 | 第90-92页 |
| ·实验结果分析 | 第92页 |
| ·光纤光栅监测系统拆挖——回填实验 | 第92-101页 |
| ·实验目的 | 第92-93页 |
| ·实验方案设计 | 第93-94页 |
| ·拆挖实验结果分析 | 第94-98页 |
| ·回填实验结果分析 | 第98-101页 |
| ·本章小结 | 第101-102页 |
| 第6章 结论与展望 | 第102-105页 |
| ·结论 | 第102-103页 |
| ·展望 | 第103-105页 |
| 参考文献 | 第105-108页 |
| 致谢 | 第108-109页 |
| 附录A 系统初始波长及标定系数表 | 第109-111页 |
| 附录B 光切换布尔值对应关系 | 第111-112页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第112页 |
