Nuclear Engineering and Design·10月5日 · 周一论文智慧农业 / 农业物联网阅读 0
Passive optical fiber sensor system for water level monitoring with implementation of human-machine interface module
Gitae Kim · Jinjong Seo · Jaeyul Choo 等 4 人
论文解读
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速览
提出基于空分复用的无源光纤水位传感器系统，并实现人机界面模块。
方法
宽带光源、1×4分光器、四传感器垂直布设、双路径抑制瑞利散射。
发现
系统可在约19公里距离实时监测离散水位，HMI支持趋势分析与异常检测。
机会点
将无源光纤水位监测与HMI移植到农业灌区/稻田，研究低成本、长距离、抗干扰的农田水位物联网方案。
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时效性0
面向核电站乏燃料池的被动光纤液位监测系统，属核安全仪控领域，与三农及农业信息化无关，不建议进入每日精选。
原文摘要
本文展示了一种基于空分复用的远程无源光纤传感器系统，用于极端环境下的水位监测，例如核电站乏燃料池。该系统在实验室条件下进行了评估，以验证其未来在核安全仪表应用中的可行性。系统采用宽带光源作为种子光，并使用1×4光分路器对多个光纤传感器进行复用/解复用。四个传感器按预定高度垂直安装在水池中。通过光接收器测量每个传感器的反射光功率，可以实时确定与预定传感器位置相对应的离散水位状态。为减轻远程传感中瑞利后向散射的影响，引入了一种简单的双路配置。实验结果表明，所提出的系统能够在约19 km的距离上监测水位，该距离受限于探测器性能。另一方面，为操作人员提供直观且实时的水位监测信息仍是一项重大挑战。为解决这一问题，还实现了一个人机界面（HMI）模块。通过HMI显示屏提供离散水位状态和系统状态的实时信息，使操作人员能够直观地监测当前水位状态，并进行趋势分析和异常状况检测。