Blade Tip Timing Vibration Monitoring Method Based on Fiber Bragg Grating

2013年度《太赫兹科学与电子信息学报》优秀论文及作者名单

Channel estimation in high-speed mobile

scenario…………………………………………………HAN Yi-jun，AI Bo，WANG Jin-tao，et al. (891) A multi-channel dynamic equilibrium

FIFO caching mechanism…………………………XIE Ting-ting，PENG

Ding-xiang，ZHENG Ji-shi (897) RSSD/TDOA cooperative

location based on clustering sensor

network……………………………WANG Zi-jia，YU Hong-yi，HU Yun-peng (902) A broadband detection algorithm of burst signal

based on morphology processing…………………JIA Hong-lei，JIANG Hua，WANG Quan (911) Radar echo modeling of Foreign

Objects Debris detection on airport runways………………WU Jing，WANG Xue-gang，WANG Hong，et al. (917) One method of

classifying the air-targets based on feature vector

modulation……………………MIAO Zhen-kui，XU Wei，LI Liang，et

al. (922) ELECTROMAGNETIC FIELDS & MICROWAVE

Preliminary optimization design of High Power Microwave

架空输电线路风偏计算研究

摘要：架空输电线路通常在露天环境下完成架设及投入运行，因而，常常会受到当地自然气候环境变化的影响，遭遇大风天气时，会出现杆塔塔身部位放电等状况，进而出现风偏闪络问题。架空输电线路的风偏闪络，属于架空输电线路实际运行维护期间常见的一种问题状况，因此计算风偏角，对于架空输电线路的总体设计及后期运维有着一定的积极作用。故而，本文主要介绍悬垂绝缘子串相应风偏的摇摆角计算、风速的反算过程等，对档距变化、风偏角及绝缘子串的长度等相互间的实际关系，综合研究导线风偏各种影响因素，便于今后更好地开展架空输电线路的总体设计及后期运维等各项专业性工作。

关键词：架空；输电线路；风偏；计算；

前言：

架空输电线路绝缘子串及架空输电导线，处于风荷载的作用之下，会有风偏摆动情况产生，若有带电部分在摇摆期间与杆塔间距比允许电气间隙小，则杆塔与输电导线相互间就会有放电情况出现，极易引发风偏闪络方面的事故问题，进而造成人身与设备重大事故。故而，针对常常出现的输电线路风偏故障及大风天气地区，需进行相关信息数据采集，计算输电线路的风偏故障，已经能够为线路的设计单位及维护单位等提供重要参考。架空输电线路的悬垂绝缘子串处于风荷载的作用之下会产生一定角度的偏移状况，即为一种风偏角现象。计算风偏角，对于架空输电线路总体设计及后期运维均有着至关重要的作用。鉴于此，本文主要围绕着架空式输电线路的风偏计算开展深入研究及探讨，望能够为相关专家及学者对这一课题的深入研究提供有价值的参考或者依据。

一、架空输电线路中悬垂绝缘子串的风偏角具体计算

悬垂绝缘子串的风偏角具体计算列式如下：θ=arctan[（0.5βsPj+βsWh）/（0.5Gj+Wv）]。在该列式当中，βs表示杆塔处于风荷载的作用下具体调整系数，也称风压高度变化系数；Wv、Wh表示导线作用于绝缘子串的末端垂直荷载与水平荷载；Gj表示悬垂绝缘子串自重荷载；Pj表示悬垂绝缘子串的风压。杆塔全高为60m时，单柱拉线的杆塔βs为1.8、其余杆塔βs为1.6；杆塔全高为50m时，单柱拉线的杆塔βs为1.7、其余杆塔βs为1.5；杆塔全高为40m时，单柱拉线的杆塔βs为1.6、其余杆塔βs为1.35；杆塔全高为30m时，单柱拉线的杆塔βs为1.5、其余杆塔βs为1.25；杆塔全高为20m时，单柱拉线的杆塔βs为1.0、其余杆塔βs为1.0。结合以上数据，均可借助下列计算列式获取Wv、Wh、Pj相应数据：①计算悬垂绝缘子串的风压列式：Pj=9.81×Ai×V2/16。在该列式当中，V表示所设计的风速（m/s）；Ai表示绝缘子串实际受风的面积（m2）；Pj表示悬垂绝缘子串的风压（N）；②计算绝缘子串处于导线作用之下的垂直与水平荷载列式：垂直荷载列式即为：WV=LV×g1×A+βsqT；水平荷载列式即为：Wh=Lh×g4×A。在该列式当中，q表示高差系数；T表示导线水平张力（N）；A表示导线的截面积（mm2）；g1表示导线的自重比载（N/m·mm2）；g4表示风压比载（N/m·mm2）；LV表示垂直挡距（m）；Lh表示水平挡距（m）；③计算导线档距及高差系数列式：计算高差系数列式即为q=h1/L1+h2/L2；计算垂直的档距列式即为LV=Lh+（σ/g）×（h1/L1+h2/L2）；计算导线的水平档距列式即为Lh=1/2（L1+L2）。在以上列式中，g表示计算气象条件下导线的垂直比载（N/m·mm2）；σ表示计算气象条件下导线的应力（N/mm2）；L1、L2分别表示的是相邻的前后档实际档距（m）；h1和h2分别是与相邻两档的高差（m）。若相邻两档之间无高差存在，则q=0，此时垂直荷载WV与导线的水平张力T无关，若高差系数q不为零，则垂直荷载WV与导线水平的张力T有关。

啁啾型FBG温度测试系统的设计与实现

孙琪;徐子奇;刘智超;王美娇

【期刊名称】《红外技术》

【年(卷),期】2016(038)011

【摘 要】In order to achieve long-distance, large-scale, real time

temperature monitoring, temperature detection system was designed

based on chirped fiber Bragg grating for more FBG sensor integrated on a

single optical fiber. The functional relationship of Raster size, chirp factor

and grating period was calculated. Modulation mode and modulation

range was designed. In the experiment, the system was composed of a

broadband light source, fiber optic, coupler, FBG detector and F-P

demodulator, and so on. Its modulation range was 1530.0-1550.0nm. The

temperature was tested by system within 15℃-55℃. Temperature results

were compared with WR-220 type temperature detector. The results show

that the temperature test results were basically the same by the uniformity

1550nm高效窄线宽光纤激光器**伍 波**,刘永智,刘 爽,张谦述,代志勇(电子科技大学光电信息学院,四川成都610054)摘要:研制了一种采用双光纤光栅法布里-珀罗(FBGF-P)腔选模的线形腔结构窄线宽光纤激光器。激光器以高掺杂Er3+光纤为增益介质,结合非相干技术,利用全光纤型法拉第旋转器(FR)抑制空间烧孔效应,通过2个短FBGF-P腔选模,产生了稳定的1550nm单频激光输出。采用两端976nmLD抽运方式,阈值抽运光功率为11mW,在抽运光功率为145mW时输出信号光功率为73mW。光-光转换效率为50%,斜率效率达55%。采用延迟自外差方法精确测量光纤激光器线宽,实验中使用了10km单模光纤延迟线,由于测量精度的限制,得到线宽小于10kHz。研究表明,这种光纤激光器具有输出功率高、线宽窄和信噪比高的特点,可用于高精度的光纤传感器系统。关键词:激光技术;光纤激光器;窄线宽;光纤光栅法布里-珀罗(FBGF-P)腔;法拉第旋转器(FR)中图分类号:TN253 文献标识码:A 文章编号:1005-0086(2007)07-0770-031550nmHighEfficientNarrowLinewidthFiberLaserWUBo**,LIUYong-Zhi,LIUShuang,ZHANGQian-shu,DAIZh-iyong(SchoolofOptoelectronicInformation,UniversityofElectronicScienceandTechnology,Chengdu610064,China)Abstract:AhighefficientnarrowlinewidthfiberlaserbasedonfiberBragggratingFabry-Perot(FBGF-P)cavitywasdemonstrted.ThespatialholeburningeffectwasrestrainedbyfiberFaradayrotator(FR).TwoshortFBGF-Pcavitiesasnarrowbandwidthfiltersdiscriminatedandselectedthelaserlongitudinalmodesefficiently.Stablesinglefrequency1550nmlaserwasacquired.Pumpedbytwo976nmLD,thefiberlaerexhibiteda11mWthreshold.The73mWoutputpowerwasobtaineduponthemaximum145mWpumppower.Theoptica-lopticalefficciencywas50%andtheslopeefficiencywas55%.The3dBlinewidthoflaserwaslessthan10kHz,measuredbythedelayedsel-fheterodynemethodwith10kmmono-modefiber.Thehighpowernarrowlinewidthfiberlasrcanbeusedinhighresolutionfibersensorsystem.Keywords:lasertechnology;fiberlasernarrowlinewidth;fiberBragggratingFabry-Perot(FBGF-P)cavity;Fara-dayrotator(FR)1 引 言 窄线宽光纤激光器作为光纤激光传感器光源,具有对电磁场的干扰、安全、体积小和可远程控制等特性[1,2]。目前,获得单纵模窄线宽光纤激光器有3种方案。1)通过控制腔内相遇光波的偏振状态来消除驻波效应引起的空间烧孔的非相干技术[3,4];2)在激光腔中加入未抽运掺杂光纤来选频,并抑制跳模的饱和吸收体[5~7];3)短腔光纤激光器,包括DFB光纤激光器和短腔DBR光纤激光器[8~10]。比较3种方案发现,方案1和方案2需要使用多个偏振控制器,且多为环形腔结构,控制难,转换效率低,输出功率极低;而方案3结构简单,输出功率超过200mW,斜率效率达24%,难点在于采用怎样的抽运方式在短增益光纤上实现高输出功率,以及怎样实现特殊封装。超短腔DBR结构光纤激光器国内也有研究,但是激光器效率低,输出功率最大仅为11mW,且线宽限制在MHz范围[11,12]。 本文研制了一种采用双光纤光栅布里-珀罗(FBGF-P)腔选模的高掺Er3+线形腔窄线宽光纤激光器。该光纤激光器结合了非相干技术,输出功率高,能量转换效率高,线宽极窄,并具有结构简单、全光纤化和信噪比高等特点,可应用于高精度的光纤传感系统。2 窄线宽光纤激光器实验结果 光纤激光器主要由2个FBGF-P腔和高掺Er3+光纤线形腔构成,实验装置如图1所示。激光器的增益介质为高掺Er3+光纤,长度为3m,在978nm波长处峰值吸收系数为17dB/m,在1550nm波长处峰值吸收系数为30dB/m。实验中,采用了双向抽运方式,抽运光源为中心波长976nm的LD,LD1与LD2的最大抽运功率分别为76mW和69mW。由于在线形腔结构中容易产生空间烧孔效应,引起多纵模振荡,所以光电子#激光第18卷第7期 2007年7月 JournalofOptoelectronics#Laser Vol.18No.7 Jul.2007