分布式光纤测温系统在陈四楼煤矿的应用

【目的】介绍陈四楼煤矿分布式光纤测温系统的组成、原理、实施方法及应用效果。根据陈四楼煤矿井下现场状况，提出矿井分布式光纤测温的具体实施方法。【方法】该系统由光纤传感器、光纤仪表、可调谐噪声抑制装置、数据传输装置及远程服务器组成，能实现长距离、高精度、高可靠性的环境温度测量和实时在线显示，适用于煤矿井下各种精确温度测量任务。【结果】从应用范围来看，该系统可用于煤矿井下各种精确测温任务，如变电所电缆温度、机房硐室环境温度、大巷温度等。【结论】分布式光纤测温系统能有效测量煤矿井下温度，误差小。该系统结构简单，维护和使用方便，为煤矿井下光纤测温的研究提供新的解决方案。     

分布式光纤传感技术在煤矿地质监测中的应用

煤炭一直是中国的主体能源,煤矿地质监测是煤矿安全生产的重要保障.分布式光纤传感技术具有感测点连续、高精度、抗电磁干扰、耐腐蚀等优点,在煤矿地质监测中有重要的应用.该文介绍了布里渊光时域反射（Brillouin optical time domain reflectometry,BOTDR）技术在煤矿地质监测中的应用.重点介绍了采用分布式光纤传感技术进行采空区地层变形监测的方法和结果.结果表明,分布式光纤监测技术能够满足煤矿地质监测需求,具有良好的应用前景.     

基于大规模光栅阵列光纤的分布式传感技术及应用综述

光纤布拉格光栅传感技术因其具有高灵敏度、抗电磁干扰、体积小及易复用等特性而广泛应用于恶劣环境的温度、应变及振动等物理量检测.基于在线光纤拉丝塔的大规模光栅阵列光纤制备方法的实现,突破了传统光纤光栅分布式传感技术受限于机械强度和制备工艺复杂的限制,大大拓展了其在分布式传感领域的应用.本文系统地介绍了大规模光栅阵列光纤的制...     

微结构光纤分布式传感技术实现油井压裂监测

提出了一种使用聚酰亚胺涂敷、低羟基高纯石英玻璃微结构的散射增强型微结构光纤,用于监测和评估油井开采中水力压裂技术的过程与效果,该光纤对高温、高湿度、富氢环境有较好的耐受力。通过分布式传感系统测量了该光纤的散射增强效果,当光纤损耗为3 dB/km时,测量精度可以提高2~5倍,在实际油井压裂监测中,微结构光纤分布式传感系统数据结果显示,可以对压裂效果实现监测并进一步指导压裂和暂堵工作。     

煤矿瓦斯抽采泵站自动化系统的研究与应用

我国煤矿多为井工开采,瓦斯灾害严重,特别是贵州省。目前,瓦斯抽采泵站仍以人工操作为主,效率低下,监管难度大,安全生产压力巨大。本文以贵州豫能轿子山煤矿为例,对该矿瓦斯抽采泵站实施自动化改造,使得瓦斯抽采泵站可以自动化抽放泵站环境瓦斯。同时,实时监测抽放流量、抽放瓦斯浓度、温度和管道压力等数据,利用视频进行实时监控。另外,集控室可以远程控制现场设备,实现无人值守,大大提高了该矿瓦斯抽采效率及管理水平。     

分布式光纤声波传感技术研究进展

分布式光纤声波传感技术可以实现动态应变的长距离、分布式、实时定量检测,在重要场所和重大基础设施的安防监测、大型结构的健康监测、油气资源勘探等领域有广阔的应用前景.该文在对分布式光纤声波传感技术的发展历程和研究进展进行回顾和评述的基础上,重点介绍其课题组在基于相位敏感光时域反射仪的分布式光纤声波传感技术取得的研究进展,包括信号的高保真获取、参数指标提升和工程应用研究3个方面.     

分布式光纤温度传感专利技术综述

本文从专利的角度出发,对分布式光纤温度传感技术的专利申请进行了梳理,分析了分布式光纤温度传感专利技术的申请趋势和技术动态,有助于技术人员了解该技术的发展脉络、重要申请人的相关技术分布,并为该领域的检索方法提供了一些建议。     

祁南煤矿1015工作面采空区煤炭自燃“三带”范围研究

为了研究祁南煤矿1015工作面采空区自燃"三带"范围,在该采空区布置了遗煤自燃参数测试系统,对氧气浓度、二氧化碳浓度和温度等参数进行了实测,通过测试结果分析,配合流体力学计算软件FLUENT进行计算机模拟验证,在此基础上得出该综采工作面采空区自燃"三带"范围,有效防止采空区遗煤自燃,此研究成果对综采工作面煤炭自然发火防控技术有一定的指导意义。     

微结构光纤分布式传感技术实现油井压裂监测

提出了一种使用聚酰亚胺涂敷、低羟基高纯石英玻璃微结构的散射增强型微结构光纤,用于监测和评估油井开采中水力压裂技术的过程与效果,该光纤对高温、高湿度、富氢环境有较好的耐受力.通过分布式传感系统测量了该光纤的散射增强效果,当光纤损耗为3 dB/km时,测量精度可以提高2～5倍,在实际油井压裂监测中,微结构光纤分布式传感系统...     

基于开腔式马赫-曾德尔光纤干涉仪的高灵敏溶液浓度传感器

溶液浓度是表征溶液特性的关键参数之一，当监测和控制溶液浓度特性时，需要实时分析监测某些溶液的浓度。光纤传感器由于具有灵敏度高、结构小巧紧凑、响应速度快、抗电磁干扰及远距离实时检测等优点，广泛用于各种物理、化学以及生物测量传感。为了实现高灵敏的溶液浓度测量，通过大错位熔接技术将三段单模光纤制备成开腔式马赫-曾德尔(Mach-Zehndel, M-Z)光纤干涉仪，通过监测干涉条纹某一损耗峰的波长漂移，实现了溶液溶度高灵敏度的检测。实验结果表明，该开腔式光纤干涉型溶液浓度传感器结构小巧、可重复性高、灵敏度高，灵敏度为-25.27 nm/%。     

分布式光纤传感技术综述

分布式光纤传感技术是光纤传感领域的重要组成部分,传感光纤集传感与传输于一体,可实现远距离、大范围的传感与组网;可连续感知光纤传输路径上每一点的温度、应变、振动等物理参量的空间分布和变化信息,单根光纤上能获得多达数万点的传感信息.本文介绍了分布式光纤传感技术的国内外进展,重点阐述了基于瑞利后向散射和干涉式的分布式传感各自...     

新型微结构光纤分布式声波传感技术及应用

介绍了一种新型分布式微结构光纤及微结构光纤分布式声波传感技术.通过在普通通信光纤的纤芯采用精密光刻技术连续制备纵向微结构散射单元，形成一种新型分布式微结构光纤（distributed microstructure optical fber，DMOF）.基于这种DMOF研制的微结构光纤分布式声波传感系统（microstructure fber distributed acoustic sensor，MF-DAS），采用微结构光散射增强，MF-DAS传感信号的信噪比得到大幅提升；通过微结构光纤链路均衡，大幅度降低MF-DAS近远端传感信号差值；提出微结构光时域反射（microstructure opticaltime domain reflection，M-OTDR）时隙分插复用扩频，显著增大了分布式声波探测频响带宽.这种新型的MF-DAS系统具备高灵敏、大尺度、宽频响等优越性能，在地下及水下声波信息获取、重大基础设施内部损伤探测与外部侵害安全监测等领域具有十分广阔的应用前景.     

煤矿带式输送机温度无线实时监测系统设计

煤矿在近几年的发展速度非常快,对我国的经济发展和社会进步做出了非常大的贡献。就目前的情况来说,比较重要的一项工作就是煤矿带式输送机温度无线实时监测系统的设计,由于煤矿的需求量逐年上升,相关设备和系统的工作效率也要有所提升,同时要在提高效率的基础上,保证工作质量。煤矿带式输送机温度无线实时监测系统在理论上能够实现无线实时监测,并且在很多方面都具有较高的性价比,是一个非常实用的系统。     

少模光纤长周期光栅——从模式转换到高灵敏度光纤传感

少模光纤长周期光栅具有波长选择性好、插入损耗低、结构灵活多变、集成度高、与光纤系统兼容等优点,是实现少模光纤中模式转换、涡旋模式调控的有效手段,在光纤通信和光纤传感领域都展现了巨大的应用价值.该文介绍了少模光纤长周期光栅在模式转换和光纤传感方面的研究进展,首先介绍了少模光纤长周期光栅的制备技术、模式耦合原理,重点介绍了少模光纤长周期光栅模式转换器,包括标准长周期光栅和螺旋长周期光栅,最后详述了基于少模光纤长周期光栅的光纤传感器的工作原理和实现方法.     

光纤加速传感器在地震监测中的应用研究

地震监测与预报对传感器的灵敏度、频率范围及抗干扰能力都提出了更高要求。本文将结合地震光纤加速度传感器的基本原理,从应变传感模型和温度传感模型的分析中,探讨加速度传感器在光纤通信系统中的应用,并提出一种与纵向传感器相似的横向光纤加速度传感器构造方法,来提高地震监测的可靠性。     

光纤法珀传感解调方法研究进展

光纤法珀传感器是目前发展历史最长、应用最普遍、技术最成熟的一种光纤传感器,广泛应用于各类极端复杂的环境中,对其传感信息进行准确解调是实现高精度测量的关键.首先对光纤法珀传感技术的发展历程进行了回顾和评述,接着介绍了光纤法珀传感器的类型和基本传感原理,对光纤法珀传感器解调方法的研究进展进行了阐述,从强度解调和相位解调两方...     

电力系统测温中光纤光栅的应用研究

电力系统发生的火灾大部分是温度过高造成的,当前的火灾探测器只能实现已发火灾的探测,如果有一种装置能够对电气设备的温度变化进行实时跟踪,并给出必要的报警信号,将能实现电力系统火灾的有效预防,光纤光栅传感器的出现为这一设想的实现提供了依据.相对于传统的测温系统,光纤光栅测温系统具有故障检测与维护方便、受光源功率波动的影响较小,使用寿命长、信息共享等优点,其应用领域主要集中在电力电缆表面温度的测量、汽轮机内部湿蒸汽测量、高压开关柜隔离触头温度检测等.对光纤光栅测温系统进行深入研究,有助于提高火灾探测器性能,从而达到有效预防电力系统火灾的目的.     

波长编码型光纤传感器高精度解调技术研究进展

介绍了波长编码型光纤传感器高精度解调技术的最新研究进展,所涉及的解调技术能够实现对波长编码型光纤传感单元阵列的亚纳应变级分辨率的测量能力.首先回顾了光纤光栅应变传感技术,分析了高精度光纤应变传感器所选用的敏感元件;然后介绍了前馈式扫频激光线宽压缩技术和闭环轮询式探测技术,详述其理论原理、实现方案、性能指标;最后介绍了基于上述技术实现的高精度光纤应变传感系统实现地壳形变观测的应用实例,为各类高性能光纤传感器的研究与应用提供参考.     

输电线路和光缆多功能故障精确定位及诊断系统研发与应用

本文提出了一种基于全光纤测试技术的输电线路和光缆多功能故障精确定位及诊断技术,该技术可有效识别、定位线路和光缆舞动、微风振动及外破等主要故障现象,具有功能多样、分布式测量、分辨率高和安装方便的优点。通过国网重点实验室——输电线路线路舞动防治技术实验室的实际应用,验证了该方法的有效性和可行性。     

差分GPS-RTK输电线路舞动监测精度的研究

为解决现有输电线路舞动在线监测系统易受电磁干扰影响、可靠性差、舞动幅值频率测量精度低等问题,研制出一套基于差分GPS-RTK技术的输电线路舞动监测系统,整套系统由差分GPS基准站、差分GPS移动站和导线取能装置组成。为确定差分GPS-RTK舞动监测轨迹及幅值精度,进行了动态定位精度检验试验;为确定差分GPS-RTK舞动监测频率精度,进行了导线舞动监测试验。试验结果表明,本系统能够实现对舞动轨迹、峰峰值、频率的实时准确监测,舞动峰峰值误差小于2cm,舞动频率误差小于0.02Hz,性能满足导线舞动在线监测的需要。