分布式光纤传感技术在煤矿地质监测中的应用

煤炭一直是中国的主体能源，煤矿地质监测是煤矿安全生产的重要保障.分布式光纤传感技术具有感测点连续、高精度、抗电磁干扰、耐腐蚀等优点，在煤矿地质监测中有重要的应用.该文介绍了布里渊光时域反射（Brillouin optical time domain reflectometry，BOTDR）技术在煤矿地质监测中的应用.重点介绍了采用分布式光纤传感技术进行采空区地层变形监测的方法和结果.结果表明，分布式光纤监测技术能够满足煤矿地质监测需求，具有良好的应用前景.     

浅析智能变电站状态监测技术及应用

智能变电站是智能化电网建设的重要组成部分,是变电站自动化发展的一个重要里程碑,对建立更加稳定、安全、高效的电网系统意义重大。智能变电站的设备组成具有先进、可靠、节能、环保、集成等特点,配置以高速的通信传输网络,自动的完成包括信息的采集、测量、控制、保护、计量和监测等在内的基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级应用功能。智能变电站设备实现广泛的状态监测技术,使得设备状态检修更加科学可行。文中针对目前变电站设备的监测技术,结合近年来该领域的现状和智能电网的发展方向,对变电站智能状态监测系统进行综述。     

基于无线振动监测技术在选矿球磨机中的应用

选用无线振动监测技术来对选矿球磨机的运行状态进行监控。监测系统软件采用基于.Net平台和B/S结构开发的Web应用系统软件,具有设备组态、采集参数设置、采集数据处理、数据存储、设备诊断工具、对外WEB发布等功能。该系统具有监测技术先进和使用维护方便等特点。对选矿球磨机的设备管理和开展预防性维修都起了积极地作用和实际的指导意义。     

基于插件式的森林资源综合监测系统集成研究

目前,由于我国的森林、湿地、森林灾害和林业工程监测等都有自己的监测体系,其监测技术和应用系统主要是面向某些特定的需求,采用的方法、数据格式、开发方式、软件平台、运行环境都存在较大的差异．为解决各应用系统之间相互独立、通用性差、移植困难、不能方便地实现数据的交互和共享等问题．研究通过对森林资源、湿地资源、森林灾害和国家重点林业工程监测管理的数据、业务进行分析,经过归纳和抽象,从中提取公共部分,并设计公共框架,结合各自的业务专有属性,构建统一的森林资源综合监测平台,实现森林资源、湿地、森林灾害、重点林业工程监测技术、数据、模型的统一存储、管理和系统的集成运行．     

光纤光栅传感网络时域地址查询技术

介绍了光纤光栅传感网络时域地址查询技术的工作原理和时、空分复合复用装置,全面介绍了单信道输出和多信道输出无源时域地址查询技术和有源多信道输出时域地址查询技术.多信道输出技术使得系统具备实时监测能力,有源技术使得系统的信噪比达25 dB,因此多信道输出有源时域地址查询技术将代表了时域地址查询技术的发展方向.     

光纤微腔法布里-珀罗干涉传感器研究进展

光纤微腔传感器因本质安全、体积小、成本低、抗电磁干扰等优点，在光纤传感领域中获得了广泛关注.针对光纤微腔法布里-珀罗干涉传感器可测参量多并可实现多参量同时测量的特点，重点介绍了光纤微腔法布里-珀罗干涉传感器技术的研究进展，包括对温度、压力、液体折射率、氢气质量分数、有机挥发物质量分数等参量的测量，详细介绍了传感器的制作方法、传感原理和实验结果.     

浅谈污水COD在线监测技术

COD在线监测技术是使用仪器设备对污水进行在线监测的技术,通过监测获取污水污染指标,为处理污水提供相关的数据。本文主要介绍了COD在线监测技术的工作原理和特点,指出了存在的问题,最后提出相应的改进措施和发展方向。     

基于BP神经网络的集中监测系统故障诊断

铁路信号集中监测系统通过采集信号设备开关量、模拟量并记录分析,实现了设备工作状态监测、故障报警等功能。为了进一步实现集中监测系统对设备故障原因的分析,讨论基于BP神经网络的集中监测故障诊断流程,对信号设备故障机理的分析确定特征参量,再利用集中监测系统功能获取故障数据,将故障数据作为训练样本对神经网络进行训练,从而获取其中的映射关系。集中监测系统实时监测特征参量的异常变化,将测试的信号设备特征参量作为待诊断样本输入神经网络。结果表明,网络将会输出最匹配的诊断结果,实现集中监测系统的故障诊断功能。     

少模光纤长周期光栅——从模式转换到高灵敏度光纤传感

少模光纤长周期光栅具有波长选择性好、插入损耗低、结构灵活多变、集成度高、与光纤系统兼容等优点，是实现少模光纤中模式转换、涡旋模式调控的有效手段，在光纤通信和光纤传感领域都展现了巨大的应用价值.该文介绍了少模光纤长周期光栅在模式转换和光纤传感方面的研究进展，首先介绍了少模光纤长周期光栅的制备技术、模式耦合原理，重点介绍了少模光纤长周期光栅模式转换器，包括标准长周期光栅和螺旋长周期光栅，最后详述了基于少模光纤长周期光栅的光纤传感器的工作原理和实现方法.     

光纤加速传感器在地震监测中的应用研究

地震监测与预报对传感器的灵敏度、频率范围及抗干扰能力都提出了更高要求。本文将结合地震光纤加速度传感器的基本原理,从应变传感模型和温度传感模型的分析中,探讨加速度传感器在光纤通信系统中的应用,并提出一种与纵向传感器相似的横向光纤加速度传感器构造方法,来提高地震监测的可靠性。     

经典物理层高速密钥分发研究进展

信息加密传输是网络空间安全的核心问题，根据香农“一次一密”理论，安全加密要求随机密钥安全分发.随着光通信速率的不断提高，信息加密传输亟需高速密钥分发技术.近年来，研究者不断探索基于经典物理方法的密钥分发技术，以期实现与现有通信网络相兼容的高速密钥分发.目前，主要方法包括光纤激光器参数随机选择、物理不可克隆函数、光纤信道噪声和混沌激光同步等.该文介绍了上述4种方案的基本原理及主要研究进展，指出了混沌激光同步密钥分发方法最具高速率潜力，并分析了这个方案尚需解决的关键科学问题.     

基于传统光纤的涡旋光复用通信研究进展

大数据时代的飞速发展给光通信系统带来了巨大的压力和挑战，高速大容量光通信成为发展的必然趋势.随着光波传统物理维度资源的开发利用趋于极限，基于横向空间维度的涡旋模式复用技术在提升传输容量方面备受瞩目.除了各种特殊设计的环形结构光纤外，广泛铺设的传统光纤也能够支撑涡旋模式复用通信.该文回顾了传统光纤中涡旋光复用通信的研究进展，首先介绍了光纤中不同模式基的特征和用于传统光纤模分复用传输的性能，其次重点介绍了传统单模光纤和多模光纤中支持涡旋模式的特性，随后详述了基于传统多模光纤的涡旋光复用通信以及利用其他模式基复用通信的研究进展，最后进行了展望和总结.     

下一代光接入网中物理层关键技术研究进展

5G和数据密集型应用的兴起对下一代光接入网的容量提出了新的挑战.作为最成熟的宽带光纤接入技术，无源光网络（passive optical network，PON）受到了广泛关注.为了在满足功率预算的前提下实现更高的传输速率，提升物理层性能的关键技术一直是该领域的研究热点，同时尽可能地降低系统成本对PON的大规模部署有着重大意义.该文梳理并总结了光接入网中物理层关键技术的研究进展.介绍了PON标准的演进和现状，分析了下一代PON面临的挑战和成因，重点阐述了数字均衡技术、高阶调制格式、光放大、前向纠错、非线性串扰实验分析以及低成本相干检测等关键技术及其研究进展，并综述了当前相关工作的研究成果.     

空间光通信用耐辐照掺铒/铒镱共掺光纤研究进展

掺铒和铒镱共掺光纤放大器具有抗电磁干扰、紧凑轻质、电光转换效率高、免调试维护等优势，在空间光通信系统中发挥着重要作用.然而，当光纤放大器长时间暴露在地球空间轨道恶劣的辐照环境中时，会受到宇宙中带电粒子和高能电磁辐射的综合作用，尤其是增益光纤在辐照环境会引起辐照损伤导致激光放大性能失效，严重制约它在空间光通信领域的应用.该文简要介绍了太空辐照环境中辐照导致光纤性能下降的现象与问题，然后从辐照效应的产生机理、影响光纤耐辐照性能的因素、辐照加固方法三方面详细阐述了耐辐照掺铒和铒镱共掺光纤的研究进展，最后对其未来的研究趋势进行了展望.     

基于侧边抛磨光纤的传感技术研究综述

随着光纤微加工技术的发展，侧边抛磨光纤（side polished fiber，SPF）在光纤传感器领域开辟了一个新纪元。在普通通信光纤的基础上，通过完全或者部分去除一段长度的光纤包层形成传输光场的“泄漏窗口”，利用光场与物质相互作用来激发、控制、探测光纤纤芯中的传输光场，从而制备了各种基于倏逝场的传感器。优化光纤的抛磨参数和导模特性是实现高性能光纤传感器的关键。侧边抛磨光纤具有可靠的机械性能和极小的插入损耗、偏振相关损耗，使其成为研究“光纤上实验室”的优质平台。本文综述了基于侧边抛磨光纤传感器的原理、分类、研究进展和应用领域。     

基于GPRS的水资源实时监控与管理系统设计

利用数据库技术、计算机网络技术、GPRS通信技术,以水资源业务管理为核心,结合济源市水资源特点,提出了一种基于GPRS网络通信技术实现的水资源实时监控与管理系统。该系统实现了水资源信息采集自动化、传输网络化、管理数字化、决策科学化,从硬件和软件两方面描述了系统的设计及实现方法。     

基于NB-IoT的低功耗野生保护动物监测系统研制

针对野生保护动物跟踪与监测的低功耗、远程监测、可定制、低成本要求，提出了基于窄带物联网（narrow band internet of things, NB-IoT）的分布式系统设计方案，给出了高效能耗管理、并发通信处理、网络透传关键技术的解决方法。系统由跟踪器和监测信息系统组成，跟踪器包括NB-IoT通信与定位模块、低功耗微控制器、锂电池太阳能复合供电组件、高效率电源转换器；监测信息系统包括数据通信设备、服务器和监控终端。实验表明：系统能长期远程采集动物的位置并在WEB地图上显示实时位置和活动轨迹，能对数据进行定制化统计分析并生成报表，跟踪器平均功耗小于50 m W，平均定位误差小于20 m。系统监测范围大、成本低，已试用于某野生动物保护站，效果良好。     

空间积分光纤应变传感器用于智能结构的振动检测

研究了空间分布的光纤应变传感器及其在振动检测中的应用,其原理是由结构的各种振型的分析,选择对不同模态具有不同灵敏度的传感光纤分布方式,以偏振光纤制成的此类传感系统成功地使用在受到外部随机激励的电流变结构的检测和控制中。     

光纤横向色散的不均匀性对高斯脉冲传播的影响

本文基于高斯脉冲在光纤中传输时,考虑光纤色散效应(二阶、三阶)在空间有横向分布不均匀时的影响.推导出无啁啾的高斯型脉冲在光纤中传输时的解析表达式.并对理论结果进行了数值模拟,分析了脉冲产生畸变的影响因素.结果表明,由于材料的不均匀而导致的色散在空间横向不均匀对脉冲传播有很大的影响,高斯脉冲在光纤中传输时波形在横向呈对称性分布,二阶色散和三阶色散相互比较,三阶色散效应对脉冲的传输有严重的影响,在脉冲的一沿形成非对称的拖尾振荡结构,图像畸变严重性分布.随着传输距离的增加畸变也欲加严重.     

近红外超宽带光纤放大的研究进展

随着光通信的飞速发展，扩大光纤放大器的增益带宽成为亟待解决的问题.然而，目前常规光纤放大器的增益带宽满足不了通信容量的需求，这给光通信发展带来严峻的挑战.该文简要介绍了掺Bi光纤、Bi/Er共掺光纤和量子点掺杂光纤等超宽带放大方面的最新研究成果，展望了超宽带放大材料的未来研究方向.