刘薇
- 作品数：8 被引量：26H指数：3
- 供职机构：华北电力大学电气与电子工程学院电子与通信工程系更多>>
- 发文基金：河北省自然科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：电子电信电气工程自动化与计算机技术更多>>
- 一种新型瑞利BOTDA系统的研究被引量：3
- 2017年
- 搭建了一种新型的基于瑞利散射的布里渊光时域分析(Rayleigh Brillouin optical time domain analysis,RBOTDA)传感系统。该系统工作在单端,能克服传统BOTDA双端接入的缺点;采用两个EOM并联的结构产生含有连续基底光的脉冲光,探测光由基底连续光的瑞利散射提供,避免了多种受激布里渊散射(stimulated Brillouinscattering,SBS)作用带来的干扰,信噪比更高,传感距离更长;采用双边带探测方法,有效减少泵浦脉冲的损耗与非本地效应。建模解析了该系统中的SBS作用过程,并实验验证了系统的可行性。结果表明,布里渊增益谱完好地贴合洛伦兹曲线,非本地效应得到了有效的抑制;在2.4km光纤上,室温25℃下泵浦脉宽50ns时,布里渊频移为10.867GHz,布里渊线宽约为40.21MHz。
- 尚秋峰毛训张立欣刘薇
- 关键词：单端受激布里渊散射瑞利散射
- 结合平衡检测器的瑞利BOTDA系统设计
- 2017年
- 针对传统的基于瑞利散射的布里渊光时域分析系统存在信噪比低的问题,提出了一种新的基于瑞利散射的布里渊光时域分析设计方案。采用平衡检测技术,同时利用斯托克斯边带和反斯托克斯边带的信息,输出信号功率比单端检测提高了两倍。由于两个光电二极管输入信号的等噪声特性,使用平衡检测使噪声功率增加2^(1/2)倍,输出信号的信噪比提高2^(1/2)倍。对2.4km光纤进行实验,验证了系统的可行性,采用平衡检测技术后信号得到明显的改善。
- 尚秋峰刘薇胡雨婷
- 关键词：瑞利散射布里渊光时域分析信噪比
- 瑞利BOTDA系统的2维提升小波降噪方法被引量：2
- 2018年
- 为了解决基于瑞利散射的布里渊光时域分析系统(BOTDA)中传感信号受噪声干扰严重的问题,采用2维提升小波变换算法,将测量信号从1维空间转换到2维空间,进行阈值降噪处理。通过理论分析和实验验证,取得了传统小波与2维提升小波降噪数据。结果表明,2维提升小波变换比传统小波变换信噪比提高约10dB,运算量减少了1/3;2维提升小波充分利用测量信号时间上的相关性,变换结构简单、运算速度快、降噪效果优于传统小波,适用于瑞利BOTDA系统降噪。该结果对光纤传感系统中信号降噪的研究有一定参考价值。
- 刘薇尚秋峰
- 关键词：光纤光学
- 瑞利BOTDA系统中电光调制器的优化设计
- 2017年
- 单端布里渊光时域分析系统可以实现单端入射,测量断裂光纤的传感信息,适用于大范围监测场合。基于瑞利散射的布里渊光时域分析系统通过从光纤同一端入射脉冲光和连续光来实现单端测量。为了得到频率单一的脉冲光和连续光,提出采用两个电光调制器并联结构产生含脉冲基底的脉冲光,讨论了电光调制器的最佳工作点设置。研究证明,该设计能够产生系统所需的一阶双边带基底连续光和0阶脉冲光,克服了单个电光调制器调制时受到多种光分量干扰的问题,同时降低了对电光调制器的要求。
- 尚秋峰刘薇李永倩
- 关键词：瑞利散射布里渊光时域分析电光调制
- 基于彩色区域识别快速报警指针识别算法被引量：7
- 2014年
- 针对电力监测系统中使用的彩色仪表,提出了一种基于彩色区域识别的快速报警指针识别算法。传统直线检测采用Hough变换,具有存储空间大,计算时间长等缺点。创新性地将图像彩色信息和Hough变换相结合,通过识别指针所在的区域颜色,判断是否需要报警输出,并为下一步精确识别指针示数确定Hough变换的搜索范围,通过减小搜索范围来减少Hough算法需要的内存空间和计算时间。实验结果表明,改进算法比传统算法具有明显更高的效率。
- 刘薇苏俊源尚秋峰
- 关键词：HOUGH变换
- 基于图像处理和光电传感技术的SF6气体在线监测系统设计被引量：7
- 2017年
- 对变电站设备状态进行监测是智能变电站的一个重要的组成部分。针对高压断路器SF6断路器在线监测的特点,设计了基于图像处理技术和光电传感技术的SF6气体压力状态实时在线监测系统。针对变电站中使用的彩色SF6压力表,提出了一种快速报警的仪表图像直读算法,基于该算法进行图像处理,识别SF6气体压力状态。SF6气体压力状态在线监测数据通过ZigBee无线通信技术传输,基于LabVIEW编写的后台软件能够在线实时显示SF6气体压力状态。对设计的系统进行了初步的实验室测试,验证了该系统方案的可行性。
- 尚秋峰刘薇毛训
- 关键词：SF6气体图像处理光电ZIGBEELABVIEW
- BOTDA传感系统的布里渊频移提取方法研究进展被引量：5
- 2017年
- 随着布里渊光时域分析(BOTDA)传感技术在许多大型基础工程设施安全监测中的广泛应用,对测量精度和实时性的要求日益提高。采用传统的最小二乘曲线拟合方式对布里渊散射谱进行布里渊频移提取,其测量结果的精度依赖于参数初始值的选取和噪声的影响,并且拟合算法的参数迭代求解过程增加了数据处理的时间,降低了工程实时性。文章综述了多种非线性参数优化估计的曲线拟合算法和基于神经网络的布里渊散射谱特征提取的混合优化算法,介绍了无需经过曲线拟合的互相关法(XCM)、深度学习法(DL)和亚像素级精度的重心提取算法(CDA),这些算法能适应更大的扫频步长,实时性更好。
- 尚秋峰胡雨婷刘薇
- 关键词：布里渊光时域分析神经网络互相关亚像素
- 瑞利BOTDA系统小波降噪新方法被引量：2
- 2017年
- 基于瑞利散射的布里渊光时域分析系统(BOTDA)因为单端入射的特性而有广泛的应用前景。研究了应用提升小波变换对传感信号进行降噪,与传统小波变换相比,提升小波变换结构简单,运算速度快,易于硬件实现。分别利用累加平均法、传统小波变换和提升小波变换对瑞利BOTDA系统传感信号进行降噪,通过信噪比、均方误差和计算时间对三种方法的降噪效果进行比较。结果表明,累加平均法将信噪比提高了约14dB,传统小波变换将信噪比提高了约18dB,计算速度是累加平均法的3.26倍。提升小波变换将信噪比提高了约19dB,计算时间仅为传统小波变换的约60%。结果表明,提升小波变换适用于瑞利BOTDA系统实时降噪处理。
- 尚秋峰刘薇
- 关键词：提升小波布里渊光时域分析
