王静
- 作品数：34 被引量：278H指数：10
- 供职机构：山东大学控制科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山东省自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：电子电信自动化与计算机技术建筑科学矿业工程更多>>
- 基于匹配滤波解调的光纤光栅振动传感器设计
- 2009年
- 为了弥补现有振动传感器的不足,在分析匹配光栅解调原理的基础上,设计了一种新型的光纤光栅振动传感器.该传感器采用了梁式结构,可以通过调节梁改变传感光栅的中心波长和传感器的固有频率,既可以实现匹配解调,又扩大了频率测量范围.通过标准信号测试实验,得出该光纤光栅振动传感器具有良好的频率检测性能,频率测量范围为0~200 Hz,在20 Hz、190 Hz检测的波形具有良好的信噪比.
- 丁立伟赵吉峰王静隋青美
- 关键词：振动传感器
- 基于相似材料的光纤应变传感器在分区破裂模型试验中的研究被引量：15
- 2012年
- 基于模型相似材料研制了适用于地质力学模型试验的光纤光栅应变传感器,能够同时实现横向、纵向和切向3个方向的应变测量。将7个光纤应变传感器依次预埋在模型巷道的左边墙,采用波分复用技术组成光纤传感网络,实现对模型内部应变分布的实时监测。光纤传感器的监测结果表明,在巷道开挖过程中,深部巷道周围径向应变值没有表现出随距离巷道远近而递减的规律,而是呈波浪形分布;超载试验完成后,巷道周围径向应变值依然呈波浪形分布。最后将模型剖开,成功观测到了高地应力深部巷道围岩的分区破裂现象,同时验证了设计的光纤光栅应变传感器的可靠性。
- 王静王静李术才隋青美张强勇陈旭光王正方白涛
- 关键词：光纤光栅应变传感器深部巷道模型试验
- 基于改进遗传算法双重约束的FBG应变分布重构研究被引量：11
- 2012年
- 光纤布拉格光栅(FBG)已广泛应用于应变参数测量中,但非均匀应变易引起FBG光谱变形而无法进行波长检测,因此需重构沿FBG的应变分布。针对应变分布重构效果差且收敛速度慢的难题,在深入研究改进遗传算法的基础上,提出基于FBG光谱中心波长位置与反射率双重约束的应变分布重构理论,显著改善了重构的非唯一性和置信度。同时,假设应变分布为多项式形式,通过对多项式系数的重构实现应变分布的重构,大大提高了重构的速度。在此基础上开展了应变分布参数重构仿真实验,多项式系数重构误差均小于1.5%;结合两端固定压杆调谐光纤光栅实验,验证了该应变分布重构方法的有效性、适用性和可操作性,形成了一种快速有效的应变分布重构方法。
- 王静王静王正方隋青美施斌冯德军陈宵苗飞贾磊
- 关键词：光栅中心波长反射率
- 流速/温度共采的光纤布拉格光栅涡轮流速传感器被引量：15
- 2014年
- 为实现敏感元件仅为单一光纤光栅流速传感器的多参数同时测量,提出了一种流速/温度共采的光纤布拉格光栅(FBG)涡轮流速传感器。该传感器通过涡轮实现流体冲击力对光纤光栅中心波长的频率调制,解决光纤光栅温度应变的交叉敏感,理论计算得到其流速检测灵敏度为2.91·10-2 m/(s·Hz-1)。为测试传感器的性能,搭建了传感器测试系统,并选取光纤动态解调仪解调的光纤光栅中心波长动态信号作为试验原始数据。应用快速傅里叶变换(FFT)法分析试验数据,得到传感器流速的检测下限为0.541 7m/s,检测灵敏度为2.57·10-2 m/(s·Hz-1),检测精度为25mm/s,略小于理论计算值,其主要原因在于圆管内流体的流速并非均匀分布的匀速运动,管道内壁对流体具有一定的黏滞力。应用经验模式分解分析原始数据获取其趋势项信号,得到该传感器的温度灵敏度为10.6pm/℃,检测精度为0.5℃。
- 蒋善超隋青美王静王正方叶青霖
- 关键词：经验模式分解
- 隧道含水构造直流电阻率法超前探测三维反演成像被引量：24
- 2012年
- 突涌水地质灾害是隧道修建面临的主要威胁,隧道掌子面前方赋存的突水灾害源——含水构造的三维定位已经成为亟待解决的关键难题。针对上述难题,提出了直流电阻率法三维反演成像超前探测方法。首先,建立了直流电阻率法超前探测三维全空间立体观测方式,针对测线附近的旁侧干扰严重这一关键问题,提出了干扰识别与去除方法,实现了掌子面前方三维有效信息的测量。综合线性反演方法和非线性反演方法的优点,提出了改进遗传算法与最小二乘法相结合的混合反演成像方法,既摆脱了对初始模型的依赖,又保证了反演进化效率。然后,重点对断层、裂隙、溶洞等典型的含水构造进行了系统的反演数值试验,获得了典型含水构造的三维成像特征和相应的地质解释依据,为实现由观测数据到三维成像再到地质模型的映射奠定了基础。最后,将直流电阻率法超前探测三维反演成像方法应用到模型试验和实际工程中,实现了含水地质构造的较准确三维定位,证明该方法具有良好的推广应用价值。
- 刘斌李术才聂利超王静宋杰刘征宇
- 关键词：隧道超前地质预报含水构造直流电阻率法
- 基于多重同步压缩变换的微震信号去噪方法研究被引量：3
- 2022年
- 针对微震信号能量弱、信噪比低的问题,本文提出了一种基于多重同步压缩变换(MSST)与小波阈值“强强联合”的微震信号去噪方法,实现微震信号噪声压制.该方法主要利用小波阈值对多重同步压缩变换系数进行去噪,进而反变换实现信号重构,在仿真信号和实际微震单道记录中均得到验证.仿真结果表明,相较于短时傅里叶变换(STFT)、连续小波变换(CWT)、同步压缩变换(SST),MSST具有更好的时频系数浓缩能力,瑞利熵最小;本文方法信噪比提高3dB,均方误差最小(MSE=0.12),峰值信噪比PSNR最大(PSNR=18.29),平滑度指标SM较小,且计算时间短,仅为50ms,远远小于高阶SST,具有明显的优势.在此基础上,将此方法应用于实际微震单道记录,测试结果表明该方法具有较好的噪声压制能力,具有实用价值.
- 李亦佳王静王正方隋青美
- 关键词：噪声压制时频分布信号重构
- 基于超窄带激光器扫描技术的气体检测研究被引量：1
- 2011年
- 基于气体的差分吸收检测原理和超窄带半导体激光器的光谱扫描技术,设计了一种高精度分布式二氧化碳气体检测网络。系统采用超窄带可调谐半导体激光器作为光源,设计了新型气室结构,通过方波信号对光源光谱进行调制,消除了其他气体成分和灰尘颗粒的干扰,并结合空分复用技术,实现了二氧化碳的实时分布式检测。利用超窄带光谱扫描技术测得了不同压强下二氧化碳分子在1 572.66nm附近的弱吸收谱线并进行了分析。实验结果表明系统浓度最低检测限为0.005%,测量最大相对误差小于3%;逐次充入一定体积二氧化碳气体,动态响应时间小于8s。
- 陈霄隋青美苗飞王静姜明顺
- 关键词：气体压强分布式检测
- 基于光纤布拉格光栅振动传感器和极限学习机的工字钢梁损伤识别被引量：8
- 2021年
- 围绕工字钢梁损伤识别问题,研制了一种新型双端固定梁结构光纤布拉格光栅(FBG)振动传感器,实现了工字钢梁振动响应的有效获取。在此基础上,研究了工字钢梁损伤自动识别方法,利用其对FBG振动传感器获取的振动响应进行处理。该方法采用小波包能量比变化偏差(ERVD)作为损伤特征,进而基于极限学习机(ELM)算法实现工字钢梁损伤状态识别。传感器仿真模拟和实验测试结果表明:设计的FBG振动传感器频率响应范围为10~350 Hz,在加速度响应范围为0.2g~3.0g时,灵敏度为6.7 pm/g,具有良好的线性度和横向抗干扰能力。工字钢梁损伤识别实验结果表明:所提方法对工字钢梁的损伤状态识别准确率达到96.7%,与常规的基于back propagation(BP)神经网络的损伤识别方法相比,准确率提高了3.4个百分点。
- 李亦佳王正方王静隋青美
- 关键词：光纤光学极限学习机损伤识别
- 基于超窄线宽激光的一氧化碳多参数检测研究被引量：1
- 2011年
- 基于超窄线宽激光特性和激光器波长扫描技术,通过对一氧化碳气体近红外吸收光谱的测量及分析,设计了一氧化碳气体多参数实时在线检测系统。系统采用超窄线宽可调谐半导体激光器作为光源,利用气体直接吸收光谱测温法,实现了一氧化碳气体温度实时检测。根据所测温度值并结合气体浓度差分检测原理,实现了一氧化碳气体温度和浓度同时测量。利用超窄线宽激光器波长扫描技术还测得了不同温度下一氧化碳分子在6 354.179和6 383.09 cm-1附近的吸收谱线并进行了Voigt拟合和分析。实验结果表明,系统温度测量最大相对误差小于4%,长时间稳定性实验,温度最大相对波动小于3.5%;系统浓度测量最大相对误差小于5%,最小检测限为0.05%。该气体多参数检测系统精确度高、稳定性好,可用于电力变压器故障气体状态实时在线监测。
- 陈霄隋青美苗飞贾磊王静姜明顺
- 关键词：多参数测量
- 基于分布式光纤应变感测的边坡模型试验研究被引量：61
- 2013年
- 光纤传感是近年来发展起来的一种分布式监测技术,这种方法在边坡工程监测领域有着巨大的潜力和应用价值。提出一种通过监测坡体应变分布来实现边坡稳定性评估的新方法,通过一组边坡模型试验,采用布里渊光时域分析(BOTDA)技术,对坡顶加载过程中边坡模型不同深度处的水平向应变进行连续监测。试验结果表明:经过热缩管封装的直埋式紧套光纤适用于边坡应变分布的监测;铺设传感光纤时,在关键位置预留自由段可达到温度补偿和精确定位的双重效果;边坡滑裂面的位置可以通过对分布式应变监测数据的分析大致推算出来。通过分析试验中受荷边坡变形和稳定性状态的演化过程,证明最大水平向平均应变值和边坡安全系数具有一定的经验关系。该研究成果为边坡稳定性评估和滑坡预警提供一种新的思路和方法。
- 朱鸿鹄施斌严珺凡陈城李煜王静王静
- 关键词：边坡工程边坡稳定性光纤传感器分布式监测
