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关键词： 弱反射光栅   地质灾害   物联网   雨量监测   位移监测   光纤传感   光栅传感器   滑坡监测  

摘要： 我国是世界上地质灾害类型最多、地质灾害最严重的国家之一,而雨量监测和形变监测在地质灾害监测中发挥着越来越重要的作用,因此确保地质灾害监测系统的长期运行以及在降雨期间的稳定运行尤为重要。文中基于STM32微控制器、LORA模块、4G模块设计了一款物联网数据采集控制板,并结合压电式雨量传感器、拉绳位移传感器研制了雨量智能监测仪、裂缝位移智能监测仪;结合物联网数据采集控制板和弱反射光栅阵列传感技术构建了基于物联网的弱反射光栅地质灾害监测系统,实现了对地质灾害体的定时监测和降雨期间的自动监测;最后将雨量智能监测仪、裂缝位移智能监测仪和弱反射光栅地质灾害监测系统应用于桐梓县大河镇新场火车站新场滑坡、崩塌的监测实验中。监测数据表明,弱反射光栅监测系统测得传感光缆41#弱反射光栅传感段的位移变化达5 mm,在其附近的位移监测仪也测到有位移变化,可有效实现对地质灾害的定时监测和降雨期间的自动监测。

关键词： 积木式光栅光谱仪   吸收光谱   紫甘蓝  

摘要： 利用反射式光栅的衍射性质,采用Czerny-Turner结构搭建了积木式光栅光谱仪,并且进行波长定标.使用组装光谱仪测量了紫甘蓝在不同溶剂浸取条件、不同酸碱度、不同光栅槽密度实验条件下的可见光吸收光谱,并且分析了影响吸收峰的因素.与USB2000商用光谱仪摄取光谱以及吸光度曲线进行比较,结果证实了自组装光谱仪具有较好的摄谱能力.

关键词： 电流测量   法拉第效应   热光效应   磁流体   磁致伸缩   光纤电流传感器  

摘要： 电流传感测量在电力系统的计量、保护、控制等领域有举足轻重的作用。随着中国新型电力系统建设纲要提出并且智能化、数字化水平不断增长,电流传感器面临着宽频带、高动态、小型化的需求。相比于传统电磁互感器,基于法拉第效应、磁致伸缩、磁流体、热效应等原理的先进电流测量技术在宽幅值、宽频带、电磁免疫上各有优势;另一方面,针对新型电力系统的未来场景需求,传感器的部署、精度要求和可靠运行面临重大挑战。从电流测量机制方面,分别介绍了基于法拉第效应、热光效应、磁流体和磁致伸缩效应的电流传感技术。在此基础上,指出电流传感技术在传感方式、频率特性、环境适应性、直流测量等方面的挑战,需要新的传感材料以及拓扑结构提升其测量性能。之后,提出光纤电流测量发展趋势建议,为准确度高、适应性好的光纤电流传感器在新型电力系统建设中的广泛应用提供技术指导。

关键词： 非线性光学   波动方程   分步傅里叶算法   拉盖尔-高斯涡旋光束   轨道角动量谱   B积分  

摘要： 拉盖尔-高斯(Laguerre-Gaussian,LG)涡旋光束是当前研究热点之一,随着研究的深入,其在介质中的传输特性也得到了关注。基于非线性波动方程,采用分步傅里叶算法计算LG涡旋光束在Kerr介质中的放大特性。研究了LG涡旋光束的拓扑荷数、束腰宽度和入射光束峰值光强等参数对其强度、频谱、轨道角动量(OAM)谱和相位分布的影响。数值研究结果表明:LG涡旋光束经Kerr介质放大后,光束由圆形分布逐渐向类椭圆形分布演化,且其中心凹陷部分半径逐渐减小;光强增强,且增强区的光强起伏;在不同的方位角上,峰值光强会向内(如θ=π/4)或向外(如θ=π/2)漂移;频谱强度增强,且宽度展宽;另外,将激化产生新的OAM成分的光束。减小拓扑荷数、入射峰值光强和增大束腰宽度可以降低克尔效应对光束放大的影响,同时可以有效减小B积分的大小。

关键词： 高光谱   矿物提取   张量分解   光谱特征   空间特征  

摘要： 矿物提取是高光谱遥感的重要应用之一。仅利用光谱信息进行矿物提取会导致矿物填图精度不理想,为了解决这一问题,本文提出了一种同时利用矿物的光谱信息和空间信息的高光谱图像矿物提取方法,以期提升矿物提取的精度。首先,通过三阶张量分解数学模型对原始的高光谱三维数据进行处理,在保持空间和光谱原始约束的情况下,同时提取矿物的空间特征和光谱特征。其次,联合矿物的空间特征和光谱特征实现从高光谱图像中提取指定的矿物,标识出矿物在图像中的空间分布。实验结果表明:本文提出的方法能够有效提升高光谱图像矿物提取的精度。

关键词： 光纤光栅   架空导线振动   频谱分析   输电导线  

摘要： 架空输电导线受微风振动形式最为普遍,其在设计时风荷载是需要考虑的主要因素之一。文章利用光纤光栅具有抗电磁干扰强的特点,将光纤光栅应变计用于测量架空导线的振动监测。光纤光栅应变计将导线的振动信号转变为光的波长变化信号,光信号经光纤传输到OPM(optical performance monitor),OPM将采集的数据传输到单片机进行频谱分析,提取导线振动频率,单片机控制GSM模块将相关数据发到上位机,进行数据分析与处理。实验结果表明,系统能够有效监测导线振动频率,精度达到0.01 Hz。

关键词： 监督分类   张量分解   高光谱图像   图像分类  

摘要： 针对高光谱图像在向量特征对齐方法中可能导致的信息丢失问题,文章提出了Log-Cosh张量回归(LCTR)方法。该方法的核心思想是将Log-Cosh回归扩展到张量空间,从而实现更精准的高光谱图像分类。此外,文章采用了CP分解来降低模型复杂度,并加入正则化项和非负约束,有效防止了过拟合,同时增强了模型的稀疏性。为了进一步提升模型的判别能力,文章还特别引入了秩R约束。值得一提的是,该模型的梯度信息不仅易于获取,而且具有较强的解释性。实验在2个广泛使用的高光谱图像数据集上进行,结果表明,LCTR方法在这些数据集上展现了显著的高效性。

关键词： 记忆规律   期末考试   焦虑  

摘要： 情景回放随着期末考试的临近,琼琼的情绪愈发紧张。为了考出一个好成绩,她每天晚上做完作业都会再复习一段时间,有时还会学到深夜才休息。但不知怎么回事,对于那些需要记忆背诵的内容,她总觉得自己好像背得越多,忘得越快;背得越久,效率越差。她因此感到十分焦虑,食欲和睡眠也受到了影响。

关键词： 核心素养   高中物理   课堂教学   科学探究  

摘要： 文章简述了核心素养视域下高中物理课堂教学弊端,并结合“光的折射和全反射”教学实践,针对核心素养下的教学模式展开了详细探究,旨在将高中物理从“低效化”的状态中解放出来.

关键词： 深部位移   超弱光纤光栅   测斜孔监测   位移曲线分析  

摘要： 针对深部水平位移监测方法中灵敏度低、空间分辨率不足等问题,提出了一种在测斜管表贴超弱光纤光栅(UW-FBG)光缆,监测滑坡深部位移的方法.理论分析UW-FBG应变传感原理,推导出波长偏移量与挠度和位移的计算公式,在实验室标定UW-FBG光缆的应变特性,在测斜管上表贴测斜光缆后进行实验验证.结果表明,基于UW-FBG测斜结构测量的挠度值与千分表测得实际挠度值十分吻合,误差在0.5μm左右,传递效率为95.51％,为深部水平位移监测提供了极具潜力的解决方案.