徐小敏
- 作品数：4 被引量：13H指数：2
- 供职机构：剑桥大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：理学机械工程水利工程更多>>
- 利用寻极大值法实现布里渊光时域反射技术频移快速定位及空间分辨率增强被引量：5
- 2023年
- 提出一种基于布里渊光时域反射(BOTDR)系统的寻极大值法,在快速傅里叶变换(FFT)和短时傅里叶变换(STFT)的基础上,实现了频移的快速定位及系统空间分辨率的增强。对时域信号进行FFT处理,利用寻极大值法判断是否存在温变或应变信息,再通过逐级选取对应长度的时域信号来确定温变或应变频移发生的位置范围;对时域信号进行STFT处理,构建三维布里渊增益谱,通过寻极大值法构建布里渊频移分布来检测短距离温变或应变,从而提高系统空间分辨率。在实验中,利用基于等分FFT的寻极大值法,对2 km待测光纤中130 m段加热光纤的位置范围进行快速定位,系统运算时间缩短到原来的1/8。同时在设置探测光脉冲宽度为100 ns的条件下,利用基于STFT的寻极大值法,在2 km待测光纤上检测到0.6 m光纤长度的温度变化,实现了亚米级别的空间分辨率。与传统BOTDR系统相比,基于寻极大值法的STFT-BOTDR系统提高了实际应用中的检测速度与空间分辨率,工程实用性得以提高。
- 黄秋茗陈映恺刘鑫煜陈理平高波付林林李拥政郭林峰徐小敏
- 关键词：光纤光学短时傅里叶变换空间分辨率
- 自密实混凝土在堆石孔隙中的流动规律研究被引量：8
- 2016年
- 自密实混凝土能否密实填充堆石孔隙不仅决定了堆石混凝土的强度,而且直接影响工程的质量和安全。自密实混凝土在堆石间隙中的流动可视为颗粒/Bingham流体两相流,其非牛顿流变特性和复杂通道使得流动格外复杂。本文采用格子Boltzmann方法和颗粒离散元耦合方法研究了自密实混凝土在堆石孔隙中的流动过程。发现自密实混凝土在堆石间隙中的流动状态分为稀疏流、密集流和堵塞三种状态,其中孔径比(出口尺寸与运动颗粒尺寸的比值)是影响自密实混凝土流动和堵塞的重要因素。自密实混凝土中颗粒的含量越高,流动越容易形成密集流和发生堵塞。对稳定的自密实混凝土密集流,建立了颗粒流量与孔径比的关系,可以应用这一关系完善自密实混凝土在堆石体中的浇筑技术和工艺。
- 张传虎金峰陈松贵徐小敏
- 关键词：水工结构堆石混凝土自密实混凝土两相流
- 利用局部受激散射激励提升紧凑型低成本BOTDR系统探测精度
- 2024年
- 提出一种利用局部受激布里渊散射(SBS)提升布里渊光时域反射(BOTDR)系统的检测精度的方法。实验中使用20 ns的泵浦脉冲,设置脉冲频率为40 kHz,在23℃温度下对1009 m待测光纤进行测量,然后设置脉冲频率为20 kHz,对2019 m待测光纤进行测量,比较不同电流下频移分布的均方根误差(RMSE)。使用50 ns的泵浦脉冲,设置脉冲频率为20 kHz,对2000 m待测光纤上前端和后端各50 m长度光纤水浴加热至50℃并进行测量。实验结果说明尽管发生的SBS会减小BOTDR系统的传感距离,但却能够在一定程度上提高温度/应变的探测精度。与传统BOTDR系统相比,所提系统利用局部SBS提高了BOTDR系统特定距离上的探测精度,使得紧凑型低成本BOTDR系统的工程实用性得以提高。
- 刘鑫煜陈理平陈玉明李拥政黄秋茗陈映恺郭林峰徐小敏
- 关键词：光通信受激布里渊散射
- 利用局部受激散射提升布里渊光时域反射系统性能
- 2024年
- 分布式光纤传感技术在工程领域中逐渐得到大规模应用,为了简化传感解调模式以提高光纤监测方案的工程便捷性和可行性,在降低光纤监测成本的同时提高监测的精度和准确性,提出了一种基于局部受激散射的布里渊光时域反射系统。在采取光纤单端探测以满足工程便捷使用要求的基础上,利用连续泵浦光的自发布里渊散射与系统中的探测脉冲光作用,通过自发布里渊散射系统中产生的局部受激布里渊散射模式,来提升布里渊光时域反射仪的传感距离和测温精度。通过此方法,可使原低成本布里渊光纤传感系统在使用宽度为100 ns的常用探测光脉冲基础上,将2.7 km测温光缆的末端测温精度提升至±1.27℃,提升了283%,改善了系统的测温精度和传感距离,且该结构不额外增加运算时间及其他冗余光电器件。与传统相干探测结构相比,该系统为改善低成本建筑工地专用布里渊光时域反射仪的性能提供了一种途径,尽量满足当前阶段建筑工程领域对超低成本分布式光纤解调仪的应用需求。
- 陈映恺乐晨郑永红朱海军钟振涛刘江涛刘阳李拥政郭林峰徐小敏
- 关键词：光纤传感受激布里渊散射测温精度结构优化
