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基于射频调制技术的井下高灵敏度氦光泵磁传感器

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-10-10 15:52:48

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:重庆市永川区| 周舟 | 2022-11-05 15:51:08

深井长期观测使地学研究直接深入到地球内部,能够有效地排除城市化、工业化、现代化发展带来地面噪音。深井磁法探测是实现综合地球物理观测的核心方法之一,对实现科学、精确找矿满足国家能源需求,实现科学、主动防灾满足国家安全需求都具有重大意义。高精度磁传感器研究团队长期致力于弱磁检测方法与技术研究,有磁通门]磁力仪、原子磁传感机制研究、光泵磁传感器研制和磁测系统野外实验等工作经验与基础。

团队依托于国家地球物理探测仪器工程技术研究中心、教育部“地球信息探测仪器”重点实验室和国土资源部“地球探测技术及仪器”重点实验室。磁测实验辅助条件较为完善,能够在磁测原理模型仿真、传感器加工、仪器性能测试设备与环境等方面提供有力保障。团队针对千米深井地磁异常探测应用背景,研制了基于射频调制技术的井下高灵敏度氦光泵磁传感器。在严苛的空间限制的前提下,团队设计了精密的光学与机械结构,使传感器满足了深井高温高压环境 下长期稳定工作的要求。最终,实现了灵敏度达30pT/ J Hz@1Hz,使用温度不低于70°C的传感器研制。

随着我国经济的进一步高速发展,我国的城市化、汽车化生活进入了急速发展的阶段,但相对滞后的公共交通设施导致了交通拥挤、事故频发、环境污染等问题日益恶化,所以建立国内的智能交通系统有其必要性和紧迫性。 智能交通系统中的传感设备有多种形式,诸如利用视频、线圈等方式,各种方式都存有利弊,经过论证,项目组选用磁敏传感器作为信号源,具体选用了GMR巨磁传感器。本文针对ITS的两个子问题展开:基于磁敏传感器的停车位检测系统和车辆测速系统。在项目工作进行中,完成了两项专利:利用地磁信号进行车辆检测的智能检测方法和无线磁敏交通信息检测系统;在申两项软件著作权:多串口同步数据采集平台和公共传感数据样本库系统

吉林大学仪器科学与电气工程学院 王言章教授科研团队介绍

弱磁信号检测、电磁探测传感技术与仪器、数字信号处理。当前研究兴趣:基于激光与量子效应的无自旋弛豫原子磁力仪、电磁感应光透明原子磁力仪、非线性随机共振磁通门磁力仪、星载与地面矢量感应式磁力仪及电磁、磁探测仪器开发等。

2014年-2015年,吉林大学,仪器科学与电气工程学院,副教授,博士生导师、副院长。科技部重点研发计划项目课题, 直升机吊舱式时间域航空电磁探测系统硬件研发,470万,2017.7-2020.12,负责人。

科技部“863”计划项目子课题,直升机吊舱式时间域航空电磁勘查接收系统实用化及数据预处理研究,162万,2013.1-2016.8,负责人。

吉林省省校共建前沿引导专项,全光学阵列式SERF原子磁力仪,100万元,2017.8-2020.7,负责人。

海军装备研究院,**磁场测量系统,125万,2017.5-2018.7,负责人。吉林大学优秀青年教师培养计划(精英阶段),40万,2015.7-2017.6,负责人。

财政部国家重大科研装备研制项目子课题,全张量实验系统运动 噪声研究及测试场源研制120万元,2013.1-2013.12,第一参加人。吉林省中青年科技创新领军人才及团队(JH):原子磁力仪研究,15万元,2016.1-2018.12,负责人。

国家自然科学基金项:基于“磁滞复用”的超宽频(DC—10kHz)超宽频弱磁传感器技术研究,100万元,2013.1-2016.12,负责人。

国家自然科学基金项目:磁反馈式宽频带传感器技术研究,20万元,2010.1-2012.12,负责人。国家“863”计划(2006AA06A205):吊舱式时间域直升机航空电磁系统研制, 920万元,2008-2012年,主要参加人、子课题负责人。吉林省重大科技攻关项目(GX):基于无人机的磁、电探测系统研制,60万元,2014.1-2016.12,负责人。吉林大学优秀青年基金培育计划项目,10万元,负责人。吉林大学优秀青年教师培养计划项目,18万元,负责人。吉林大学科学前沿与交叉学科创新项目(3):基于“单磁芯双原理”的超宽频弱磁信号检测方法研究,5万元,2011.5-2013.4,负责人。

此项成果已运用在上海世博会,浦东机场停车位、无锡市民中心等公共场合。 3.车辆行车速判定算法。设计测速方案,根据项目要求情况在行车道布设传感器设备,针对传感器间的不同距离、车辆的不同车速、车辆的行驶方向有无影响等方面进行数据采集与分析,最终选定试用算法,经测试后加入误差补偿,完成车辆测速算法,程序上传车速信息。此测速方法弥补了雷达和视频在执法过程中易被干扰的缺点,其中设计的多串口数据采集平台也填补了工业多串口同步采集的应用。 智能交通的目的是建立良好的交通信息平台,停车位与测速系统需要良好的交互平台,本文在软件交互设计中实现了采集信号的存储备案,多线程分解信号、提取有用特征量,嵌入算法,将最终判定信息在用户界面中形象的表现出结果,方便监测人员与用户观测。此系统运行稳定、操作简便,现应用在浦东和嘉兴等地,有利于智能交通的发展。

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