用于下一代变压器绕组振动监测的扁平光纤平台

本研究研发了一种新型扁平光纤传感器，用于持续监测变压器绕组振动，从而提升电力网络的可靠性。通过采用先进的光纤几何结构优化技术，并在高压环境中运行，该项目旨在早期检测机械退化现象，进而增强基础设施的安全性及使用寿命。

关于该项目 该项目研发了一种新型扁平光纤传感器，用于精确且连续地监测变压器绕组的振动。 通过实现高压环境内的抗电磁干扰 EMI紧密邻近测量，本研究旨在及早发现机械退化现象，从而提升关键电力网络基础设施的可靠性、安全性及使用寿命。 该项目旨在解决电力网络可靠性中的一个关键问题：即缺乏对变压器绕组振动的直接、连续且局部化的监测。在正常运行及故障事件期间，电磁力导致的变压器绕组机械退化可能导致变形、松动以及结构完整性丧失。现有的安装在变压器油箱上的加速度计仅能提供间接测量数据，且受油液及结构衰减的影响极大。因此，早期阶段的机械故障往往无法被检测到。 本研究开发了一种新一代全介电扁平光纤振动传感器，专为安装在变压器绕组附近而设计。该非圆形光纤结构包含尺寸较大的内部微结构空隙，能够增强机械耦合效果，并对横向变形具有极高的灵敏度。其对电磁干扰的天然抗性使其特别适用于传统传感器无法工作的高压环境。 该项目整合了多物理场建模、光纤结构优化、传感器设计以及与变压器相关的振动测试。您将量化灵敏度、带宽、噪声性能、动态范围及长期稳定性，并阐明绕组振动如何转化为光学响应。研究工作还包括开发适用于实际变压器应用的连接策略、封装方案及解调方法。 一个显著特点在于，该项目拥有丰富的EPSRC资助研究基础，且获得了“影响加速账户”资助，用于推动扁平光纤技术的商业化应用。你将在世界级的光纤制造与结构健康监测设施中工作，并有机会与变压器制造商及能源行业合作伙伴开展合作。 该项目提供了创造具有实际工业影响力的变革性传感技术的绝佳机会，有助于推动基于状态的维护，并提升关键电力网络基础设施的可靠性。 您将接受涵盖光感测、光纤技术以及变压器相关结构动力学领域的全面培训。这包括在先进的光纤制造设施、光学解调系统、振动测试平台以及 COMSOL 和 ANSYS 等多物理场建模工具下的实践操作经验。您将培养在实验设计、信号处理、传感器校准及机械-光学耦合分析方面的专业技能。 除了技术技能外，您还将通过大学博士学院项目接受研究方法、科学写作、项目管理及传播方面的培训。通过与变压器制造商、公用事业公司及结构健康监测合作伙伴的合作机会，有助于您的职业发展，提供真实的实践环境，并可能带来实习或合作测试的机会。此外，您还将获得在会议上发表演讲、参与期刊出版以及参加与 EPSRC 资助的光纤技术转化相关的创新与商业化活动的经验。 工程学院致力于促进平等、多样性与包容性，这体现在我们获得的 Athena SWAN 奖上。我们欢迎所有申请者，无论其性别、种族、残疾状况、性取向或年龄如何，并将充分考虑那些寻求灵活工作模式以及曾中断职业生涯的申请者。 该大学实行宽松的产假政策，提供现场儿童保育设施，并提供多种福利措施，以保障员工的生活质量与工作与生活的平衡。南安普顿大学致力于可持续发展，并荣获铂金级生态奖。

入学要求 您必须拥有英国 2:1 荣誉学位或同等国际学位，专业领域为工程学或物理学。

资助：全额资助（英国 UK 及国际申请者） 学费与资助 学费将由项目承担，您还将获得免税生活津贴。

如何申请 您需： 选择课程类型（研究型）、2027/28学年、工程与物理科学学院 选择全日制或非全日制 搜索工程与环境博士项目（7175） 在申请表第2部分填写导师姓名 申请材料应包括： 您的CV（个人简历） 2份学术推荐信 截至目前的学位课程成绩单和证书 英语语言资格证明（如适用）