基于光开关和图论的多主体协作光纤传感网络自修复方法研究

发布时间：2018-05-27 13:12

  本文选题：光纤光学 + 光开关　； 参考：《光学学报》2014年12期

【摘要】：针对多主体协作健康监测系统中光纤传感网络链路故障,提出了一种基于光开关和图论的光纤传感网络自修复方法。研究采用图论相关理论表述含光开关光纤传感器网络链路的连通情况,据此研究了光纤传感网络出现链路故障时光开关的切换策略,实现对失效光纤布拉格光栅(FBG)传感器信号的自修复。以航空铝板结构试验件为实验对象,针对光纤传感网络典型链路故障,对基于光开关和多主体协作的光纤传感网络自修复效果进行了对比实验。实验结果表明:在光开关和主体协作下,识别精度较没有修复时识别精度提高10.02mm,仅比网络结构完好时识别精度降低3.61mm,有效提高了载荷识别精度以及光纤传感网络的可靠性。
[Abstract]:Aiming at the link failure of optical fiber sensor network in multi-agent cooperative health monitoring system, a self-repairing method of optical fiber sensor network based on optical switch and graph theory is proposed. In this paper, the connection of optical fiber sensor network with optical switch is described by using graph theory, and the switching strategy of time switch with link fault in optical fiber sensor network is studied. Self-repair of FBG sensor signal is realized. Aiming at the typical link failure of optical fiber sensor network, the self-repairing effect of optical fiber sensor network based on optical switch and multi-agent cooperation is compared. The experimental results show that the recognition accuracy is 10.02 mm higher than that without repair, and only 3.61 mm lower than that when the network structure is intact, which effectively improves the accuracy of load identification and the reliability of optical fiber sensor network.
【作者单位】： 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室;信阳师范学院物理电子工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(51275239) 国家自然科学基金项目国际交流(51161120326) 航空科学基金(20125652055) 航天CAST创新基金 国家重点实验室自主课题团队项目(0513G01) 博士学科点专项科研基金(20123218110003) 江苏省产学研联合创新资金项目(BY2014003-01) 河南省科技公关计划项目(142102210482) 河南省教育厅科学技术研究重点项目(13A510770) 江苏高校优势学科建设工程资助项目
【分类号】：TP212.9;TN929.11

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 谭学功;余顺争;张宏滨;;波分复用网络中稀疏分光的选播路由[J];光学学报;2013年07期

2 董作人;夏志平;秦世博;陈高庭;瞿荣辉;方祖捷;;基于双面反射镜的N×N光开关的特性分析和实验研究[J];中国激光;2007年02期

3 田石柱;曹长城;王大鹏;;光纤光栅传感器监测混凝土简支梁裂缝的实验研究[J];中国激光;2013年01期

4 张晓丽;乔月凤;梁大开;;基于图论及应变花的光纤自诊断网络可靠性研究[J];信阳师范学院学报(自然科学版);2013年04期

【共引文献】

相关期刊论文 前8条

1 管爱红;张红梅;王玉华;傅洪亮;;基于扩展Benes结构的光交叉连接节点中串扰积累特性分析[J];光学学报;2009年03期

2 王]Z;吴重庆;魏斌;;光弹性分组环节点光分组的组装及时延分析[J];光学学报;2009年04期

3 郑传涛;马春生;闫欣;王现银;张大明;;聚合物定向耦合电光开关的高频响应特性分析[J];光学学报;2009年06期

4 王斐斐;张丽;杨玲珍;刘艳阳;;基于混沌光纤激光的准分布式布拉格传感网络[J];光学学报;2014年08期

5 郑传涛;马春生;闫欣;王现银;张大明;;110nm宽频谱马赫-曾德尔电光开关的改进设计[J];中国激光;2010年01期

6 张彩霞;张震伟;郑万福;刘晓航;李裔;董新永;;超弱反射光栅准分布式光纤传感系统研究[J];中国激光;2014年04期

7 张桂花;柴敬;李旭娟;弥旭锋;李毅;郝蕾;;基片式光纤光栅应变传感器的应变传递研究[J];激光与光电子学进展;2014年01期

8 柏东良;杨维好;黄家会;张文;;高孔隙水压力下裸光纤光栅应变测试[J];红外与激光工程;2014年11期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 胡军武,吴涛;光开关和光开关阵列技术的发展研究[J];光通信研究;2001年06期

2 王玉宝;兰海军;;基于光纤布拉格光栅波/时分复用传感网络研究[J];光学学报;2010年08期

3 郭爱煌;冯圣毅;薛琳;张剑;;基于节能的绿色光网络路由算法的研究[J];光学学报;2012年04期

4 黄祥;李端有;耿峻;;基于波分复用技术的FBG传感器线性阵列测温系统应用研究[J];长江科学院院报;2012年09期

5 牛大伟;王海;于卫波;米智超;郭晓;;一种适用于光突发交换网络的背景流量估计模型[J];光学学报;2012年11期

6 郭爱煌;薛琳;;绿色IP over WDM网络研究进展[J];激光与光电子学进展;2012年07期

7 张华勇;王东宁;施清平;田长栋;王利威;张敏;廖延彪;;基于3×3耦合器的光纤水听器时分复用系统的光强补偿方法[J];中国激光;2011年11期

8 孙亚杰;袁慎芳;王帮峰;;极值理论在复合材料结构健康监测中的应用研究[J];宇航学报;2007年05期

9 杨要恩;刘明治;王庆敏;王娟;;光纤应变传感器在大型可展开天线中的应用研究[J];宇航学报;2007年06期

10 芦吉云;梁大开;张晓丽;曾捷;;基于支持向量回归机的机翼盒段结构健康监测研究[J];仪器仪表学报;2009年03期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈涛;刘景泰;邴志刚;;无线传感网络研究与运用综述[J];自动化与仪表;2005年S1期

2 陈帅;钟先信;廖晓纬;巫正中;;无线传感网络节点信号模型[J];自动化与仪器仪表;2007年01期

3 钟卫;;无线传感网络通信过程中的节能研究[J];电脑与电信;2007年04期

4 王雪;王晟;姜爱国;;无线传感网络中的分簇融合决策方法[J];控制与决策;2007年11期

5 廖惜春;丘敏;麦汉荣;;无线传感网络中多普勒效应的研究与仿真[J];传感技术学报;2007年12期

6 朱利民;;无线传感网络构建[J];职业圈;2007年20期

7 王雪;王晟;毕道伟;;无线传感网络测量系统关键技术[J];中国仪器仪表;2008年S1期

8 李良;;无线传感网络关键技术研究[J];科技信息;2008年32期

9 王怀兴;;无线传感网络在桥梁结构健康监测中的应用[J];计算机测量与控制;2008年04期

10 樊红朝;钱晋武;章亚男;沈林勇;;柔性曲面形状检测传感网络设计[J];光学精密工程;2008年06期

相关会议论文 前10条

1 邹成武;黄伟;;基于无线传感网络在生态环境监测的设计及应用[A];全国先进制造技术高层论坛暨第十届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2011年

2 石荣;高培德;郑春雷;封松林;;无线传感网络技术的研究进展[A];第二届长三角地区传感技术学术交流会论文集[C];2006年

3 陈涛;刘景泰;邴志刚;;无线传感网络研究与运用综述[A];天津市自动化学会第十四届学术年会论文集[C];2005年

4 叶伟松;袁慎芳;;无线传感网络操作系统研究[A];江苏省计量测试学会2005年论文集[C];2005年

5 魏雪云;郑威;王鹏波;;无线传感网络时空融合(英文)[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年

6 张雷;徐大可;;无线传感网络在预装式智能变电站中的应用设计[A];第二十届华东六省一市电机工程（电力）学会输配电技术讨论会论文集[C];2012年

7 钟文强;熊庆宇;黄河;王小刚;;一种基于非均匀部署的无线传感网络能耗均衡算法[A];2010中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2010年

8 张文龙;刘艳华;郭庆;;基于无线传感网络的山体滑坡预警系统[A];2010中国仪器仪表学术、产业大会（论文集1）[C];2010年

9 郑毅敏;贾京;赵昕;;基于无线传感网络的施工阶段远程监测研究[A];建筑结构（2009·增刊）——第二届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2009年

10 李浩;李非;;新型无线传感网络系统设计[A];天津市电视技术研究会2012年年会论文集[C];2012年

相关重要报纸文章 前10条

1 记者　姜澎;上海启动信息领域973项目[N];文汇报;2006年

2 艾琪;小小实验室开辟无线传感大市场[N];科技日报;2007年

3 本报记者 许琦敏;小小实验室闯出无线传感大市场[N];文汇报;2007年

4 王琦;RFID在制造和物流领域中快速发展[N];现代物流报;2007年

5 罗万明;IPv6尚缺“杀手级”应用[N];计算机世界;2007年

6 本报记者 祝蕾　见习记者 李小梦;陈冬岩：默默耕耘无线传感市场[N];济南日报;2010年

7 许琦敏;我国无线传感技术完整价值链已初步形成[N];中华建筑报;2006年

8 本报记者 孟庆丰 特约记者 董竞敏;建无线传感网络在线实时监测溢油[N];中国交通报;2010年

9 罗清岳;从WSN应用看WSN技术[N];电子资讯时报;2007年

10 宗合;信息技术催生“智慧农业”[N];中华合作时报;2012年

相关博士学位论文 前10条

1 张文哲;面向区域监控的无线传感网络技术研究[D];上海交通大学;2007年

2 吴键;面向结构监测的智能无线传感网络关键技术研究[D];南京航空航天大学;2010年

3 石军锋;无线传感网络动态休眠通信协议研究[D];重庆大学;2008年

4 韩悦文;面向物联网应用的大容量光纤光栅传感网络的研究[D];武汉理工大学;2012年

5 滕国栋;无线传感网络节点定位算法的研究[D];浙江大学;2010年

6 王刚;无线传感器网络配置问题研究[D];中国科学技术大学;2010年

7 陈健;水下传感网络的能量优化组网技术研究[D];武汉大学;2013年

8 李建波;无线传感网络拓扑控制若干问题研究[D];中国科学技术大学;2009年

9 徐学永;面向应用的无线传感网络定位问题研究[D];中国科学技术大学;2011年

10 张文铸;无线传感网络拓扑控制关键问题[D];清华大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 徐涛;基于无线传感网络的能量有效跟踪系统关键技术研究[D];中国科学技术大学;2009年

2 靖刚;无线传感网络可靠定位问题的研究[D];中国科学技术大学;2009年

3 苏勇;面向无线传感网络的发布订阅系统研究[D];浙江大学;2011年

4 赖小松;基于无线传感网络的载荷定位的研究[D];南京航空航天大学;2005年

5 徐胜;基于无线传感网络的树木生长监测系统研究与设计[D];兰州理工大学;2012年

6 张伟;无线传感网络能量空洞问题研究[D];中原工学院;2013年

7 郭海军;海洋水环境监测系统中无线传感网络的研究[D];燕山大学;2010年

8 李灿煜;面向环境监测应用的无线传感网络多跳路由协议研究[D];兰州大学;2010年

9 肖青青;无线传感网络覆盖技术的应用与研究[D];武汉理工大学;2010年

10 窦兴;无线传感网络节点集成开发环境设计与实现[D];浙江大学;2008年

，

本文编号：1942212