基于拉丝塔光纤光栅的准分布式温盐传感器

提出了一种基于拉丝塔光纤光栅(DTG)的准分布式温盐传感器,可以同时测量海水的温度和盐度。该传感器由多个聚酰亚胺(PI)涂敷DTG和无涂敷DTG串联构成,PI涂敷DTG作为盐度传感组件,盐度的变化会导致聚酰亚胺涂层吸收或释放水而产生膨胀或收缩作用,进而引起光纤光栅中心波长的漂移。温度串扰可以通过使用无涂敷光纤光栅中心波长的变化来补偿。实验结果表明,该传感器能实现温度和盐度的实时测量,对温度和盐度的变化表现出线性响应,且具有良好的重复性。其中,盐度灵敏度平均为−5.58 pm/(mol/L),温度灵敏度平均为10.02 pm/℃。由于拉丝塔光纤光栅的超弱反射特性,该方法可以实现大规模海水温度和盐度的准分布式测量,在海洋工程中有一定的应用前景。

不同牙弓形态和第二前磨牙缺失对上颌磨牙远移中支抗的影响

背景:无托槽隐形矫治中磨牙远移产生的反作用力会导致支抗牙移位,即支抗丢失。有关牙弓形态和第二前磨牙缺失对支抗的影响尚未见报道。目的:运用有限元分析法研究牙弓形态和第二前磨牙缺失对上颌磨牙远移支抗控制的影响。方法:选取1名成年男性锥形束CT数据,建立上颌骨-上牙列-牙周膜-矩形附件-隐形矫治器模型,双侧上颌第二磨牙设计0.25 mm的远移量,首先,根据第二前磨牙是否缺失分为双侧缺失组与双侧存在组;然后,根据牙弓形态再分为尖圆形、卵圆形、方圆形安氏Ⅱ^(1)和方圆形安氏Ⅱ^(2)牙弓组,共计8组模型。在Ansys软件中计算各组模型支抗牙的位移及牙周膜应力分布。结果与结论:①无托槽隐形矫治器远移上颌第二磨牙后,第一磨牙和前磨牙出现近中倾斜伴伸长,前牙唇倾伴压低;②双侧第二前磨牙缺失后,各组模型第一磨牙前移量明显上升,而第一前磨牙和前牙前移量均减少;方圆形安氏Ⅱ^(1)牙弓组的前牙唇倾量最少,尖圆形牙弓最多,卵圆形牙弓组与尖圆形牙弓组差异不明显,方圆形安氏Ⅱ^(2)牙弓组略高于方圆形安氏Ⅱ^(1)牙弓组;③各组支抗牙牙周膜应力均集中于牙颈部和根尖区,方圆形牙弓组的牙周膜应力水平最低,相较其他组,方圆形牙弓组前牙牙周膜唇侧颈部应力亦明显缓解;④结果提示,方圆形牙弓在前牙支抗控制以及牙周膜应力分布方面更有利,安氏Ⅱ^(2)牙弓病例设计前牙唇倾时若配合磨牙远移可增加唇倾效率,磨牙远移时若第二前磨牙缺失不利于缺牙区空间的打开。

基于二进小波变换的SAR图像湖岸线提取

本文阐述了一种基于二进小波变换的从SAR图像中提取湖岸线的方法。该方法首先利用边缘和 噪声的奇异性在二进小波变换中随尺度变化具有不同的传播规律来检测边缘点,然后利用基于梯度矢量流 的主动轮廓模型进行边缘点的连接。实验结果证明,这种方法可以有效的消除SAR图像中存在的斑点噪声 对边缘提取的影响,准确的提取湖岸线。

高速双边缘光纤光栅波长解调技术

提出一种双边缘结构对光纤光栅传感进行波长解调的方案,利用被测光谱通过不同光谱特性的滤波器时输出不同光强的比值确定被测光的波长·该系统在解调时不存在任何机械移动部分,比扫描式的解调方法测量速度更快,运行时更稳定、更精确·

创建创建“零碳村”示范标杆

自2015年起,国网湖北省电力有限公司驻红畈村工作队围绕巩固拓展脱贫攻坚成果同乡村振兴有效衔接的总要求,立足驻点村资源禀赋等优势,用绿色能源赋能和美乡村建设,让这个曾经贫穷落后的小山村一跃成为全省首个“零碳村”示范标杆。

基于频移干涉光纤腔衰荡技术的甲烷传感系统

煤矿事故严重威胁人们的生命和财产安全,瓦斯作为煤矿事故的罪魁祸首,其主要成分是甲烷。因此,选择一种性能优良并且能够实时探测甲烷浓度的气体传感器对安全生产和检测大气环境是十分有意义的。在众多气体传感器中,光纤气体传感器由于容量大、损耗小、体积小、抗腐蚀、抗干扰能力强等优势受到学者和仪器制造商的青睐。本文对比了几种光纤气体传感器,基于光谱吸收技术的光纤气体传感器体积小、成本低、功耗小,其使用最为广泛。在光谱吸收技术的基础上,发展了一种高灵敏度的探测技术,腔衰荡CRD(Cavity Ring-Down)技术。相比于普通的光谱吸收技术,其吸收光程长,灵敏度高出3个～4个数量级,并且对光源强度稳定性要求不高。但是,为了有效、实时地探测到衰荡信号,该技术对探测器的速度要求极高。本文研究的频移干涉腔衰荡FSI-CRD(Frequency-Shifted Interferometry Cavity Ring-Down)技术,通过将腔衰荡技术结合频移干涉技术,构建了频移干涉腔衰荡甲烷传感系统,实现了衰荡信号从时间域到频域的转换,降低了对探测设备的要求,并通过实验验证了该系统可以用于甲烷气体浓度的测量。

光纤光栅金属化封装及传感特性试验研究

提出了一种光纤布拉格光栅的金属化封装工艺，并通过水浴法试验和等臂梁试验对其应变与温度传感特性进行了研究。结果表明，用金属化封装技术可以使光纤光栅传感器的温度敏感特性达到裸栅的2～3倍，达到23．357pm／℃，应变特性有良好的重复性，线性拟合度达到0．9999。

编码式光纤光栅传感阵列解调方案的论证

介绍了编码式光栅传感阵列的结构及其传感信号的特点。采用梳状结构对编码式光纤光栅传感阵列进行解调,利用被测光谱通过阵列波导光栅不同通道时输出的不同光强的比值确定被测光的波长。该文分别从理想状态和存在背景反射的状态论证了本文提出的方案的可行性,分析了噪声引起的误差。该系统不但适合于解调大容量的波长信息,而且在解调时不存在任何机械移动部分便可以快速、同时测量多个波长。

协同概念构图系统中的意义协商机制

为有效支撑协同概念构图系统,设计了意义协商机制.该机制支持学习者对协同构图过程中的认知冲突进行意义协商,在协同概念构图中既能充分保留学习者的认知冲突,又同时兼顾协同系统一致性的维护.测试结果表明,该协同控制机制能为协同概念构图系统带来良好的系统性能,有效支持协同概念构图任务的完成.

数字几何处理中Laplace-Beltrami算子的离散化理论与应用研究综述

数字几何处理的主要研究对象是三维空间中的二维曲面,Laplace-Beltrami算子是定义在黎曼流形上的微分算子,其在网格曲面上的离散形式在三维模型分析等应用中具有重要作用,是一类基本的几何工具.不同的离散方法具有不同的数学性质,所适用的应用场景也不相同.文中对Laplace-Beltrami算子的离散化理论与应用进行综述,希望能够使读者对该算子的功能有基本了解,对数字几何处理的最新研究进展有进一步的认识,并对未来的研究方向及应用前景有所启发.

保持边缘的SAR图像滤波方法

首先阐明了SAR图像边缘和边缘保持的概念。其次 ,提出了一种评价平滑图像边缘保持的方法。通过计算发现 ,常用的标准滤波方法 :增强Lee滤波、Kuan滤波、增强Frost滤波和GammaMAP滤波的边缘保持能力很差。最后发展了一种能保持边缘的SAR图像滤波方法。这种方法是对Han等人去除SAR图像斑点噪声方法的改进 。

基于快速傅立叶变换的干涉SAR基线估计

首先论述干涉SAR初始基线估计的基本原理;接着对用2维快速傅立叶变换(FFT)功率谱进行干涉SAR初始基线估计的具体算法进行了详细阐述;最后,基于1994年10月9日和10日的SIR CL波段单视复雷达数据,用该算法进行了干涉SAR初始基线的垂直分量估计,并结合用航天飞机轨道数据得到的初始基线平行分量估计值进行去平地相位的试验。将结果与只用航天飞机轨道数据得到的初始基线进行去平地相位的结果及本区域的地形图进行比较分析。

一种改进的SAR图像斑点噪声滤波方法

在过去的 2 0多年中 ,提出了许多去除SAR图像斑点噪声的方法。这些方法的主要目的是去除斑点噪声而不破坏图像的空间分辨率和边缘信息。理论和实践表明去除图像的斑点噪声和保持图像边缘信息是无法同时完成的。现有大部分滤波器是在去除噪声和保持边缘之间进行折衷。在Han等人方法的基础上提出了一种在去除噪声和保持边缘方面最优的滤波器。

基于EMD方法的多尺度边缘提取

提出了一个基于EMD方法的多尺度边缘提取方法。利用EMD方法沿水平方向和垂直方向分别处理SAR图像,得到不同尺度的图像。计算不同尺度图像的梯度,得到不同尺度图像的边缘。根据一致性条件,从不同尺度图像的边缘提出SAR图像的边缘。利用这个方法处理了合成孔径雷达图像,成功地提取了图像的边缘信息。

雨强和糙度对坡面薄层流水动力学特性的影响

基于流体力学和水力学基本理论,通过6个糙度、5个流量和5种雨强组合条件下的放水冲刷和模拟降雨试验,研究雨强和糙度对坡面流水动力学特性的影响。结果表明:在坡面薄层水流中,床面糙度对坡面流阻力有"增阻"效应,但在粗糙尺度为1.77 mm时产生拐点;降雨条件下,坡面流自由表面失稳的动态演化过程显著,其波动临界条件为黏深比0.382 4、0.599 3,在整个动态过程中阻力系数都随着降雨强度增加而减小;结合黏滞阻力、雨强阻力构建层流过渡区阻力计算公式,决定系数为0.92(P<0.05),可以较好地为坡面流模型的建立提供参考依据。研究成果有助于从泥沙运动力学的角度揭示坡面流层流失稳的本质,为坡面流理论的发展奠定基础。

经验模态分解技术在SAR干涉图滤波中的应用

提出了一种基于经验模态分解技术的滤波算法。该算法可以把原始数据分解成不同尺度的信息 ,从初始干涉图上减去与斑点噪声所对应尺度的信息 ,就可以达到斑点噪声抑制的目的。与另外两种滤波算法进行比较的结果表明 ,该算法不仅能有效地去除斑点噪声 ,并且能很好地保持相位的细节信息和条纹的边缘信息 ,保持相位的纯洁性 ,而且大比例地减少了残余点的数量 ,更有利于相位解缠。

概念图的布局算法研究

概念图是一种有效的知识可视化工具,而概述图的布局是影响其信息传递能力的重要因素,因此布局算法是实现概念图工具的重要技术基础。本文在Susiyama层次布局算法的基础上,针对概念图的特点和布局要求,提出了一种概念图的布局算法:首先对概念图的概念节点和关系节点进行简化处理,然后应用Susiyama 层次布局算法的第一步(分层),并对图中的关系节点进行特殊处理,调整分层,最后应用Sugiyama层次布局算法的“交叉减少”和“坐标分配”模块,得出概念图各个节点(包括概念节点、关系节点和虚拟节点)的坐标,最终得出概念图的布局。该算法已通过编程实现,并成功应用于我们自主研发的概念图工具软件中。

基于线型感温火灾探测器的电缆隧道火灾实验

研究了线型感温火灾探测器应用于电缆隧道场所电缆火灾早期探测的工程适用性。以电缆隧道为应用环境,基于现有的线型感温火灾元件:感温电缆、光纤拉曼感温探测器和光纤光栅感温探测器,建立了实验平台,设定了不同火灾的实验场景,记录了火灾模拟试验中的温度变化和探测器响应时间。实验显示,对于初起无明火的小规模火灾,其热辐射量小,除了与其直接接触的感温火灾探测器能做出报警响应外,其余非接触式的探测器均无法响应。对大规模火灾,光纤拉曼感温探测器和光纤光栅感温探测器的报警反应时间均在30 s左右,热电偶记录的火灾发生上方60 s以内的温度都在35℃以下,而±3 m内的温升都超过5℃/min。根据3种探测器的技术特点,分析了典型线型感温火灾探测器应用于电缆隧道场所火灾早期探测的工程适用性,为规范编写《火灾报警设计规范》的相关条款提供了技术支持。

坡面水流滚波特征参数超声波自动测量系统构建与试验

精确高效的观测手段是深入研究坡面薄层水流特性的基础。基于系统集成理论和自动化测量原理,结合高精度超声波水位传感器,研制坡面水流滚波特征参数测量系统。在光面玻璃床面,5种坡度和5种单宽流量条件下进行实际测量应用,评价测量系统的精确度及稳定性,并与人工测针法和目测法测量结果比较分析。结果表明,测量数据相对误差为0.23%,变异系数为0.66%;测量系统和传统测量方法测得的滚波波峰值最为接近,滚波频率、波速和波长的接近程度依次减弱;相比人工测量方法,超声波测量操作简便,自动化程度高且能够进行持续稳定观测,具有较好地测量精度和可靠性,能够满足坡面水流滚波特性研究需求。研究成果在坡面水流测量手段改进方面具有广阔的运用前景。

极化干涉SAR数据地表土地类型分类

基于新疆和田地区1994年10月9日和10日SIR-C-L波段全极化雷达数据,首先对极化干涉测量的基本原理和数据处理流程进行了详细的阐述,接着,用Cloude相干最优算法得到了与3种地物散射机制相对应的3个最优相干图,并且就地物相干性对极化的强烈依赖和3种散射机制中地物的最优相干特性进行了分析,具有最高相干值的相位图在提取DEM方面较有利,具有最低相干值的相干图在地物识别方面较有利。最后,在对最优相干系数、后向散射系数和熵进行数据相关性分析基础上,利用得到的最优相干系数、熵和后向散射系数数据进行了土地类型的识别和分类,得到了很好的效果。