分布式光纤温度传感器

过去，对于靠监测流经传感器的风流成分来检测煤矿井下的火灾问题已有过论述。现有的火灾检测方法涉及到需连续监测矿井空气中的火灾标志成份──CO及燃烧产物，或需要可测风流热特性微小变化的仪器。监测中若有火灾征兆出现，则通过对受影响巷道的实际考察就可判别出火源所在位置。该方法虽然能以较少的传感器监测大范围分布的煤矿巷道，但用该方法检测火灾也存在如下一些缺点，即它不能准确认定火源位置，而且由于煤矿井下火灾（煤炭自燃或输送机胶带火灾）释放出的气体大都要在温度高于70℃时才会产生，因此，该方法中所用监测仪器只有…     

分布式光纤温度传感器在井下设置的要求

煤矿生产是地下作业，自然条件和生产条件都比较复杂。在开拓、采掘过程中出现的瓦斯涌出、煤尘飞扬、自然发火都有可能造成严重事故。煤矿生产现场也存在温度问题。许多自然灾害的发生，几乎都和温度有关。比如，煤的自燃现象、瓦斯的爆炸、煤尘的爆炸等，都是因为温度的异常升高造成的。所以，煤矿生产现场必须进行各种温度测量活动。     

光纤光栅温度传感器的实验系统设计

分析了光纤光栅温度传感器的测温原理,给出了测量温度的实验系统和实验方法。重点介绍了光纤光栅温度传感器构成的实验系统设计,实验数据表明,设计的光纤光栅温度传感实验系统具有较好的重复性和测量精度,给出的实验装置和实验方法为国内开展光纤传感器的实验提供了理论和实践参考。     

分布式光纤技术在矿井温度测试中的实验

矿井温度异常将会导致矿井火灾和重大事故的发生,为此利用分布式光纤测温技术实现对矿井温度的在线监测和预警。通过室内实验装置对传感光缆的温度系数进行标定,同时把该测温系统布置在某矿区61101回风巷内,进行为期半个多月的在线监测,结果表明：利用该测温技术处理得到的温度变化曲线能准确反映巷道温度变化趋势,曲线上异常点区域可作为精准判断温度异常位置的依据;700 m长测线系统布置能够较好地适应现场环境,其获得的数据量丰富可靠,曲线特征明显。该测温技术定位精度高、运行可靠,且能适应长距离监测,满足矿井温度监测需要。     

基于分布式光纤传感技术的煤矿电缆温度监测综述

矿井电缆的腐蚀、老化及损坏是引发煤矿火灾的一个重要原因,基于分布式光纤传感器技术的测温原理,介绍了常见的几种矿井电缆测温方法,以及该技术在煤矿电缆温度监测、定位等方面的研究现状、存在问题及目前的研究热点及未来的研究趋势,同时提出利用分布式光纤传感技术对煤矿中的电缆线路进行实时监测,为整个电缆线路健康安全运行提供保障,以期能在建设智慧矿山时为煤矿工程人员提供新的思路及方法.     

分布式光纤温度传感器

过去往往是通过监测流过传感器的矿井大气来探测地下火灾。这些探测方法都需要对矿井空气进行连续监测，或者监测空气中的一氧化碳和燃烧产物或者监测空气热性能的微小变化来查明是否有火灾的迹象。如果有火灾迹象存在，则对可能的井巷逐条进行实地检查以确定其位置。这种方法可以通过为数较少的传感器对煤矿矿井进行大范围的监测。但用于探测火灾时有一些缺陷。首先，不能精确确定起火位置。其次，通常要在温度达到70℃以上时地下火情（矿岩自燃或带式运输机起火）才有气体生成，因此，当这类监控器发觉有火灾存在时，温度已高至足以造成严…     

矿用分布式光纤测温系统技术指标及检验方法

从分布式光纤测温系统的测温和定位原理出发,结合产品现状和煤矿井下的特殊情况,分析了系统空间分辨率、温度测量范围、温度测量准确度、定位准确度、单通道测试时间、报警预警功能等技术参数的特点,提出了建议性的技术要求并制定了合理的检测检验方法。     

基于分布式光纤测温技术的井下电缆温度监测系统设计

煤矿井下电缆着火引发的重大事故严重威胁煤矿安全生产,针对煤矿井下电缆火灾事故的主要原因及特点,提出采用分布式光纤测温技术对井下电缆沿线温度进行监测预警,给出了分布式光纤测温系统的组成、原理和光缆布设方案,对保证井下电力系统的安全运行、煤矿安全生产有非常重要的意义.     

基于分布式光纤传感技术的冻结温度场监测系统

分析冻结法凿井施工采用分布式光纤温度传感器进行温度场监测的可行性,给出了基于分布式光纤温度传感器的冻结温度场监测系统的组成、原理和光缆布设方案.通过与传统的单总线温度传感系统数据对比,其具有测量温度值准确,数据量大,系统稳定性高,布设更加方便等优点.     

基于光纤传感器的矿井提升机定位系统研究

矿井提升机承担着人员、物料、矿石等的运输责任。在加快提升机的工作效率的前提下需要对提升料斗一次定位而且要能够做到定位精确度高,设计采用光纤加速度传感器检测提升料斗的加速度来确定料斗的位置,该设计装置准确度高、体积小。实际中由于料斗在运行中受环境影响会产生一定的干扰,在本设计系统中对采集的信号进行了处理以达到要求的精确度。     

分布式光纤测温过热预警技术在煤矿供电中的应用

在煤矿生产运行中,高压开关过流或接触不良造成触头、接点过热是一种安全隐患,特别是井下重要负荷的供电线路出现过热,将严重影响矿井的生产安全。分布式光纤测温过热预警技术对井上、下的高压开关柜及其他高压设备触头、接点的温度实施在线监测,在实现就地监测各种功能的基础上,将数据通过工业以太网与矿井自动化平台、集团公司级的点检服务器实现信息共享,对于事故隐患及早发现、及时处理,提高行业管理水平,对保证高压设备的安全运行起到了很好的作用。     

应用于锚喷支护的巷道变形监测的光纤传感技术

简要介绍了光纤传感技术的基本特点,讨论了分布式光纤传感技术在煤矿锚喷支护的巷道变形监测中的应用,对该技术的未来发展进行了展望。     

基于分布式光纤的煤矿电力电缆测温系统的设计

煤矿井下的电力电缆运行中存在的故障难以检测和处理,而局部故障引起的温升可能会导致火灾。针对此问题,提出了运用分布式光纤温度传感器对矿井电力电缆进行实时监测,对分布式光纤传感器与传统传感器的性能进行了对比,介绍了分布式光纤传感系统在矿井的电力电缆温度监测系统的应用结构原理。     

矿用分布式光纤测温系统软件设计与实现

随着煤矿井下机械化程度的提高,由电气设备故障引起的灾害越来越多,温度作为火灾预警的主要参数,对其准确、快速检测尤为重要。采用分布式光纤测温技术,实现了对矿井温度场无盲区的测量;针对主流厂家的测温主机,设计并实现了具有统一的监控解决方案、标准的驱动接口、实时监测、预警等功能的测温系统软件。现场应用验证,系统可以定位与预警引发火灾的热源。     

分布式光纤测温系统在塔山矿的应用

煤矿开采过程中的火灾事故,与井下不同空间位置温度的高低有关。为了实现在矿井不同位置对温度实时在线快速监测,应用分布式光纤测温系统监测井下温度变化与分布情况,力图快速准确的判断各点的温度变化趋势,进而评判发生火灾事故的可能性。实践表明,分布式光纤测温系统的使用可为矿井的防火减灾工作提供重要的决策依据。     

光纤传感技术在矿井安全监测中的应用

简要介绍了光纤传感技术在矿井安全监控方面的应用优点,并对气体传感器、粉尘传感器和应力(应变)传感器的原理和关键技术进行了分析,同时对OTDR以及Bragg光栅等新技术进行了理论分析和应用研究,并在此基础上提出了光纤传感技术进一步应用需解决的几个关键问题。     

基于分布式光纤技术的煤矿围岩监测研究

提出了基于分布式光纤技术的煤矿围岩监测的方法。依据布里渊反射监测技术和传感器原理,设计了适用于煤矿围岩监测的布里渊光纤传感器,设计了煤矿围岩监测方案,并对应用效果进行分析对比。结果表明:分布式光纤技术在煤矿围岩监测中数据准确,实时性强,易维护。     

分布式光纤测温技术在厚煤层采空区中的应用

以采空区自然发火为主要切入点,介绍了分布式光纤测温系统的基本原理。选择在阳煤二矿15#厚煤层80704综放工作面采空区应用该系统,实时监测监控范围内的温度分布情况,依据监测结果计算得出80704工作面"自燃三带"分布范围和最小安全推进速度,分析了采空区自然发火危险性,为阳煤二矿15#煤层火灾防治和预警工作提供有效技术支撑。     

采场覆岩变形分布式光纤监测岩体-光纤耦合性分析

岩体与光纤之间的耦合性是决定分布式光纤感测岩体变形准确性的关键因素。通过岩层变形光纤响应特性的力学分析,结合运动学方法,提出了光纤-岩体的耦合性判据,并建立了岩层变形光纤监测模型。通过水平埋设在物理相似模型内部的传感光纤,监测不同开挖状态下关键层的结构性变形,并借助数字图像相关技术( DIC )对关键层挠度分布进行实时跟踪监测,综合分析覆岩变形特征及演化规律,并将2者监测结果进行对比分析。结果表明：当岩层变形较小时,岩体-光纤耦合性系数在0.9～1.0内,光纤应变计算的岩层挠度与DIC测量的实际岩层挠度基本一致,最大相对误差为8.9%;当岩层变形较大时,岩体-光纤耦合性系数呈断层式直线下降,直至岩层发生破断,裂缝处岩体-光纤发生脱离,光纤-岩体接触度与光纤-岩层耦合系数k值均为0;通过光纤监测数据反演,获得采动覆岩的变形范围及特征,从而反映出光纤沿线岩层移动变形的位置及程度。研究成果为分布式光纤传感技术应用于模型及现场覆岩变形监测提供了参考。     

冻结施工中分布式光纤测温系统的研究

针对地层冻结监测的应用环境,着重研究了分布式光纤温度传感器原理并设计了APD,建立一套适用于低温环境下的分布式光纤测温系统,以实现在冻结法施工中冻结温度壁的温度在线实时测量。为进一步设计适用于冻结法施工中的低温温度监测装置奠定坚实的基础,使得监测装置能更好地满足在低温条件下连续空间范围内的分布式实时温度监测,为冻结法施工的温度监测提供一种有效的手段。