多维多参量光纤光栅无线传感器网络系统的实验研究

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:k5261715
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
光纤光栅传感技术具有可靠性好、抗干扰能力强、体积小、重量轻、灵敏度高、抗腐蚀、不受潮湿环境的影响等诸多优点。但受到光源带宽和光纤链路链接的影响不利于实现大规模组网。无线传感器网络是由大量传感器节点通过无线通信技术自组织构成的监测网络。它能够实现将数据的采集量化、数据的处理融合以及数据的传输应用诸功能集成于一个传感器节点,并通过节点间无线互连实现大规模的传感网络。本研究在保障光纤光栅传感技术抗干扰、高灵敏度等技术优势的同时,通过结合无线通信技术,设计并实现了基于光纤光栅为传感单元的无线传感器网络。主要研究内容及结果如下:   ⑴设计实现了适用于光纤光栅无线传感器网络的振动、压力、温度以及三维应力传感器。其中,温度和压力传感器具有良好的线性响应曲线。温度传感器的感测范围在0~105℃,分辨率为0.5℃,压力传感器的感测范围为0~30kN,分辨率22N;振动传感器具有较宽的探测范围,在0~6kHz的范围内最大误差为0.5%,同时具有温度补偿功能,稳定性高;三维应力传感器通不仅可以探测外力的大小,还可以测量施加外力的方向,力的大小误差不超过1.58%。   ⑵设计实现了光纤光栅传感器解调模块。利用掺铒光纤ASE谱形的线性边沿,选用线性滤波解调方法,实现了感测物理量的信息解调。此方案不仅节约了系统设计的成本,而且实现了解调模块的全光纤化,并且可普遍适用于压力,温度,应变,振动等各待测量的解调实现。   ⑶合作设计并实现了光纤光栅无线传感器网络节点。结合项目需求,设计出了小型化、低功耗、收发准确的无线传感器节点,并成功的进行了几十个节点的小规模应用。   ⑷合作开展了光纤光栅无线传感器网络系统中无线自组织网络协议的研究。结合设计要求的无线传感器网络节点,在研究目前国内外在无线传感器网络协议方案的基础上,设计了一套完整、跨层次、低功耗的无线传感器网络协议,并成功的应用到小规模的网络中,实现了通信节点间通信半径150m,传感节点20个的无线传感器网络。
其他文献
1998年,攀枝花市东区在全区正式启动社区党建工作。几年来,各级党组织通过“建组织、抓班子,建队伍、抓培训,建机制、抓制度,建阵地、抓服务”工作的开展,社区党建工作取得
采用微波辅助水热合成(MAHS)方法和水热法成功地合成出了SBA-15介孔分子筛。这两种方法都是采用聚乙二醇-嵌段-聚丙二醇-嵌段-聚乙二醇(EG20PG40EG20)作为模板剂,采用正硅酸四
图像插值技术具有重要的研究价值。本文提出了一种结合BP神经网络、小波变换、线性插值的图像放大算法,提高图像分辨率。该方法获得的高分辨率图像主观上拥有良好的视觉效果,
理想的场发射冷阴极材料要求开启电场低、发射电流密度大、性能稳定。目前常用的冷阴极材料有金属材料、半导体材料、碳化物材料、氧化物材料等,研究表明大部分材料或者功函
学位
(2 0 0 2年 1 2月 2 1日中共甘肃省委第十届委员会第二次全体会议通过 )《党政领导干部选拔任用工作条例》(以下简称《干部任用条例》)颁布以来 ,我省各级党委 (党组 )及其组
石墨烯是零带隙纳米材料,其导带与价带在布里渊区Dirac点接触,表现为金属性质;为了提高石墨烯的应用价值,制造石墨烯半导体器件,需要将石墨烯的带隙打开,将金属性质的石墨烯
阻变是指经过外加电压的调控可以在高阻态和低阻态重复转变现象,已经在很多金属/阻变介质/金属结构中观察到,这种阻变特性可以用来制作阻变式随机存储器(RRAM),RRAM这几年来被广泛研究,因其具有低消耗,存储速度快,存储密度高等特点被认为是最有潜力的下一代新型非易性存储器。此外,研究表明在金属电极和阻变介质层之间真正的电阻转变区间只有纳米尺度,可以制备尺寸更小的存储器件。至今为止已经有很多材料被证明
量子信息可以被解释为与利用量子力学进行信息处理有关的所有操作方式的概括,包括量子计算、量子隐形传态、不可克隆原理等。量子隐形传态在物理学领域对人们认识与揭示自然
本论文的主体分为两个部分,第一部分是关于稀土离子掺杂镥铝石榴石纳米粉末和透明陶瓷材料的制备及发光性质研究;另一部分是掺Li+离子对Y2O3:0.5%Tm3+/5%Yb3+纳米粉末上转换发光的