结构健康监测新技术——智能传感网络

智能传感器用于结构健康监测是近几年出现的一项新技术。文章介绍了这项技术的构成,出现背景和特点,并分析了和传统的有线传感网络的差别。指出智能传感网络已成为大型结构健康监测系统的最佳选择。     

基于波包分解的主动Lamb波结构损伤监测方法

主动Lamb波结构健康监测研究中,监测信号的质量易受到环境参数变化以及人为操作误差的影响。在分析Lamb波传播特性以及主动Lamb波结构损伤监测技术原理基础上,研究采用波包分解方法获取Lamb波损伤散射信号。通过相关运算,从损伤结构响应信号中分离出健康响应信号部分,实现损伤散射信号的获取。给出了方法的基本原理和实现过程。结合时间反转损伤成像监测方法,在真实环氧玻璃纤维复合材料板结构上进行了实验验证,并与传统损伤散射信号获取方法进行了对比。实验结果表明,该方法能够较好的消除环境参数变化等误差对监测信号带来的影响,具有较好的实用性。     

主动Lamb波结构健康监测集成化系统研究

文中针对目前研究中广泛采用的分立式系统设备在应用中存在的实时性、互联性以及效率等方面的诸多问题,研究提出了基于标准化通用总线平台的模块化集成主动Lamb波结构健康监测系统.用总线平台的开放性,集成系统运行所需的硬件设备,并构建监测系统的软件平台;同时,研究了标准化压电传感器及其网络控制技术.对系统设计方案进行了设计验证和实验研究,实验结果表明,该系统具备良好的开放性、实时性和兼容性,基本满足在线主动Lamb波结构健康监测应用化要求.     

基于弹性波的碳纤维复合芯导线结构健康监测系统

碳纤维复合芯(ACCC)导线的结构不同于钢芯铝绞线(ACSR),传统的导线检测方法难以在ACCC导线上得到有效应用。为了保证电力系统运行的稳定性与可靠性,有必要对ACCC导线的结构健康进行快速、全面的检测。根据ACCC导线的结构与弹性波的传播特性,分析了弹性波的相速度、群速度及频散特性,采用虚拟仪器技术,提出了一种基于弹性波检测技术的ACCC导线结构健康监测系统。基于小波变换理论,分析了峰值到达时间的计算方法,研究了激励信号的波形、频率、幅值及波峰数的选择策略。根据弹性波的信号特征,进行了幅值衰减特性实验,研究了信号幅值随距离变化的规律与不同中心频率下的幅值变化特征,结果表明,激励信号的幅值在传播过程中随距离呈指数衰减。以ACCC/TW导线为实验对象,搭建实验平台,进行了损伤定位与损伤辨识,实验中定位的最大误差不超过4. 28 cm。通过比较损伤的实际位置与结构健康监测系统的输出结果,表明所研究的系统能够有效地对ACCC导线损伤进行定位并具有良好的精度。基于功率谱密度的分析方法,实验研究了不同频率和不同损伤条件下的信号特征。结果表明,通过分析功率谱密度曲线的特征,实现了对ACCC导线不同损伤状态的辨识。     

矿井巷道中基于多载波扩频技术应急通信系统研究

在简要分析煤矿配电网的基本结构之后,提出利用电力线建立基于多载波扩频技术的煤矿巷道应急信息传输系统。该系统采用多载波与扩频技术相结合的方式克服干扰,利用多载波提高抗信号衰落能力。     

基于LDPC码的扩频水声通信系统的性能研究

水声通信系统的性能主要受到多径干扰和海洋噪声等因素的影响,LDPC码是一种性能优异的纠错码,将其与可以有效抑制多径干扰的扩频技术相结合便可以在很大程度上提高水声通信的质量.通过对水声信道的分析和建模,提出了一种LDPC+DSSS+BPSK的系统方案,经对比验证该方案可以抑制多径干扰,并提高系统的误码率性能.     

PPP-BOTDA分布式光纤传感技术在水工结构物健康监测中的可行性探讨

基于脉冲预泵浦(pulse-prepump,PPP)布里渊光时域分析的PPP-BOTDA分布式光纤传感技术,作为新近发展起来的一种监测手段,在空间分辨率和精度方面具有明显优势。针对水工结构物健康监测的领域特点,通过多组试验,分析了PPPBOTDA分布式光纤传感技术的平均化次数、重复性、扫频范围、扫频步长、监测时间、长短距离空间定位精度、空间分辨率和采样间隔等各项性能指标,在此基础上,进行了基于该技术的水工结构物温度和应变监测试验,验证了该技术在水工结构物健康监测中的感知性能和可行性。     

基于光纤光栅传感技术的矿井结构监测

随着煤炭的深部开采,地应力的变化规律更加复杂,给煤矿带来的危害隐患日趋突出。本文利用光纤光栅传感技术的应变测试功能,介绍了其在深部矿井结构健康监测中的可行性和优越性。板集煤矿副井马头门结构健康监测实例表明:光纤光栅传感技术可以及时识别监测结构的受力状态,对可能出现的灾害提前预警,提高煤矿生产的安全性。     

基于INLR-PPLS的非线性多传感耦合信息建模方法

针对线性PLSR(偏最小二乘回归)在多传感信息回归建模中存在的不足,提出了一种基于INLR(Implicit Nonlinear Latent Variable Regression)-PPLS(Polynomial Partial Least Squares)的非线性多传感耦合信息建模方法.该方法通过线性PLSR对多传感信息进行预处理,达到降维的目的;基于INLR建立外模型非线性样本矩阵变换方程并线性化,进而采用PPLS进行内模型非线性映射,并对多传感非线性回归模型实行反求解.最后,将该方法应用于液态乙醇浓度测控系统,结果表明该方法较线性PLSR预测准确度提高21%.     

卢浦大桥健康监测系统通信网络设计

以卢浦大桥健康监测为背景 ,阐明了大型桥梁监测系统的总体结构 ;设计了多种通信节点 ;探讨了局部控制网 (LONWORKS)总线网络服务 (LNS)的一些实际应用 ;解决了LNS环境下LONWORKS网络管理程序与其他应用分析软件的接口问题 .卢浦大桥现场使用结果表明 ,该系统完全满足桥梁健康监测的要求 ,并有很高的可靠性 .     

并行组合映射序列扩频通信方式

提出了并行组合映射序列扩频通信方式(PC—MSSS)，分析了系统的并行多路传送能力及其实现方法，对系统的并行传送能力进行了深入研究。研究表明在不降低系统性能的情况下，能够较大地提高系统的并行传送能力。在满足一定数据速率的条件下，通过对3路数据进行2bit预编码可以使系统的传送能力达到Ntot 3路。当组合数较大时,接收系统的解调路数将大大增加，使得接收系统的复杂度提高。     

数据基带扩频传输方式的研究

直接序列扩频(DSSS)技术在通信领域极具发展前途。本文首先介绍了扩频通信技术 ,然后提出了一种数据基带的扩频方式及实现方法     

扩频通信技术浅析

介绍了扩频通信技术的工作原理、组成及特点,阐述了扩频通信技术的研究现状,展望了其发展方向。     

重叠变换在扩频通信系统抗干扰中的应用

为了抑制扩频通信系统中的窄带干扰,提出了利用重叠变换（LT）进行变换域抗干扰处理,重叠变换的基函数长度可为子带数的偶数倍,对给定的滤波器带宽,重叠变换由于对输入信号进行重叠处理,故具有比块变换（BT）更大的阻带衰减性能,首先把接收信号映射到重叠变换域,然后进行变换域滤波,系统的性能由比特错误率（BER）来衡量,结果表明,该系统的BER特性远优于块变换,并且系统性能不随干扰频率和干扰带度的变化而改变,易于实时实现。     

利用扩频通信的无线局部数据网

为了无线数据通信网的安全、可靠、高效率和多用户,本文提出用同步码分多址的扩频通信方式建网.用一个频道转发器,采用环状结构,利用正交编码进行扩频通信,构成无冲突的、各站收发可同时进行的分布式数据网.本文给出了扩频码长、网中站数和数据传输率的关系.网中数据站不多、环状宽度≤1km 时,达到较好传输特性.采用环状分层和扩频码相位延迟补偿枝术,数据站数和环状宽度可不受限制,平均最大误码率也低.     

适用于遗产建筑的结构健康监测系统

遗产建筑具有极其宝贵的历史、文化、艺术和科学研究价值,结构安全是保证其价值存在的重要基础.结构健康监测系统目前广泛应用于土木工程的重大或复杂结构,以辅助对结构安全状况进行判断.文中分析了适用于遗产建筑的结构健康监测系统的构架、基本技术及国内外应用情况.通过在某藏式古建筑上的监测试验,验证了遗产建筑的结构健康监测系统,并对其在遗产建筑上应用的特殊性及存在的问题进行了讨论.     

对直扩/跳频混合扩频系统抗干扰能力的研究

在当今复杂电磁环境下,如何在战争中提高通信防御能力成为一个重要的研究领域。直扩/跳频混合扩频系统是采用直扩系统和跳频系统相结合的技术。通过定性分析,该系统具有较强的抗干扰能力,对我军通信对抗系统的研究和建设具有一定的可行性和指导性。     

一种基于SC1128的扩频通信电路

介绍一种基于SC1 1 2 8的扩频通信电路 .论述了SC1 1 2 8的特点 ,详细阐述了该通信系统的硬件组成及其功能 ,同时介绍了该系统中的主要软件功能模块并进行了测试分析 .该通信系统可实现干扰较强的低压电力线载波通信 ,成本较低 ,具有一定的应用前景