分布式光纤测温技术在煤矿安全中的应用 被引量：15

1

作者 闫惠芳 《中国煤炭》 北大核心 2013年第12期72-74,共3页

介绍了分布式光纤测温的技术原理,分析了分布式光纤测温技术在煤矿安全中的应用,探讨了分布式光纤测温技术未来的发展方向。

关键词 分布式光纤 测温技术 煤矿安全

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分布式光纤网络中层级安全预警系统设计 被引量：2

2

作者 梁安国 傅晔 刘旭中 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第8期172-176,共5页

针对分布式光纤网络威胁评估方法的评估效果差,导致其存在安全隐患的问题,提出分布式光纤网络中层级安全预警系统设计方案。系统分为硬件和软件两部分:硬件集合了数据采集与处理模块、监控中心模块和预警模块,通过监控中心快速定位攻击... 针对分布式光纤网络威胁评估方法的评估效果差,导致其存在安全隐患的问题,提出分布式光纤网络中层级安全预警系统设计方案。系统分为硬件和软件两部分:硬件集合了数据采集与处理模块、监控中心模块和预警模块,通过监控中心快速定位攻击位置,截获被盗取的数据包,发出预警提醒;软件通过层次分析法,构建威胁评估模型,分析计算网络主要构成部分的威胁指数,构建数据库存储分析结果,实现分布式光纤网络中层级安全预警。测试系统性能的结果验证了设计系统具有优秀的病毒识别能力,误识别和漏识别率极低。 展开更多

关键词 分布式光纤网络 安全预警系统 监控中心 安全威胁指数 数据库

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分布式光纤应变测量技术在滑坡早期预警中的应用 被引量：11

3

《工程地质学报》 CSCD 2004年第z1期515-518,共4页

简要介绍了布里渊散射光时域反射测量技术(简称BOTDR)在工程监测方面的最新发展,并结合具体的滑坡监测方案,讨论了该技术应用在滑坡预警中的可行性.目前的研究成果表明,该技术具有常规监测技术所不具有的诸多优点,如分布式、长距离和实... 简要介绍了布里渊散射光时域反射测量技术(简称BOTDR)在工程监测方面的最新发展,并结合具体的滑坡监测方案,讨论了该技术应用在滑坡预警中的可行性.目前的研究成果表明,该技术具有常规监测技术所不具有的诸多优点,如分布式、长距离和实时性等,可满足滑坡早期预警和防护工程安全监测要求,同时仍有许多相关课题有待研究,如温度影响、铺设技术和疲劳效应等等. 展开更多

关键词 光纤应变测量技术 BOTDR 滑坡 分布式监控 早期预警

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基于分布式光纤传感技术的结构受力测量新方法 被引量：12

4

作者 张中流 何宁 +2 位作者 何斌 许滨华 姜彦彬 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期45-55,共11页

结构受力变形监测是评价结构工作特性及安全性的重要内容。在现有分布式光纤传感技术研究成果基础上,优化应变变形拟合算法,针对结构体集中受力及多点受力两种情形,提出一种基于光纤传感技术的结构受力分布式测量方法,并编写了弯矩、剪... 结构受力变形监测是评价结构工作特性及安全性的重要内容。在现有分布式光纤传感技术研究成果基础上,优化应变变形拟合算法,针对结构体集中受力及多点受力两种情形,提出一种基于光纤传感技术的结构受力分布式测量方法,并编写了弯矩、剪力计算程序。通过方钢、H型钢室内试验对测量方法的受力大小及位置拟合展开研究。研究结果表明:测量方法的弯矩、剪力拟合数值与理论数值吻合良好,其中方钢试验里剪力位置拟合最大平均相对误差仅为2.75%,多数受力点的剪力大小拟合平均相对误差低于6%,且受力点的应变越大,剪力位置及剪力大小的拟合精度也越高;同时测量方法能够匹配光纤测量设备的精度升级,随着精度指标的提高,能够捕捉更多的数据变化细节,实现更多受力点的分布式测量。并将该测量方法运用在SMW工法基坑开挖实例上,该方法能够较为准确地反应H型钢桩体在基坑开挖过程中的受力变化规律,具有一定的工程实用价值。 展开更多

关键词 结构安全 分布式光纤传感技术 多点受力 弯矩剪力拟合

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基于分布式光纤传感技术的配电线路防外破监测系统 被引量：2

5

作者 顾益俊 莫海波 +1 位作者 梁涛 王公晗 《农村电气化》 2020年第10期38-43,共6页

本文介绍了配电线路防外破工作的严峻形势,阐述了分布式光纤传感技术在配电线路防外破中的技术优势,并对分布式光纤传感技术进行探讨及系统相关功能模块研究,通过在沭阳萧山路西延施工路段试点应用分布式电缆防外破系统,较好的解决了配... 本文介绍了配电线路防外破工作的严峻形势,阐述了分布式光纤传感技术在配电线路防外破中的技术优势,并对分布式光纤传感技术进行探讨及系统相关功能模块研究,通过在沭阳萧山路西延施工路段试点应用分布式电缆防外破系统,较好的解决了配电线路沿线动态应变感应、分布式测量、实时监测及信号报警等问题,证明了该技术可有效降低配电线路外破风险,为电网智能化提供技术参考。 展开更多

关键词 配电线路 防外破 分布式光纤传感技术 模式识别 外破预警

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基于分布式光纤传感器的管道受弯变形监测试验研究 被引量：29

6

作者 许滨华 何宁 +2 位作者 何斌 李登华 吴帅 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期20-30,共11页

科学合理的管道安全监测技术对管道工程运行具有重要意义,开展了基于分布式光纤传感技术的管道受弯变形监测试验研究。针对现有分布式光纤变形计算方法的不足,提出了分布式光纤监测管道受弯变形计算方法,编写了基于MATLAB的分布式光纤... 科学合理的管道安全监测技术对管道工程运行具有重要意义,开展了基于分布式光纤传感技术的管道受弯变形监测试验研究。针对现有分布式光纤变形计算方法的不足,提出了分布式光纤监测管道受弯变形计算方法,编写了基于MATLAB的分布式光纤管道受弯变形计算程序。研究结果表明,基于分布式光纤传感技术的管道受弯变形监测方法整体测量精度较高,在变形量小于180 mm范围内时绝对误差小于4 mm,平均相对误差在2%以内;当变形量较大时,绝对误差随之增大,但是平均相对误差在3. 2%以下。初步开展了基于分布式光纤传感技术的管道受力分析,结果表明模拟所得管道剪力模式与理论模式以及实际情况较为吻合。基于分布式光纤传感技术的受弯变形监测方法测量精度较高,误差较小,能够满足管道受弯变形监测要求,具有较好的应用前景,是一种理想的变形监测技术,同时该方法也能拓展应用到管道受力等其他安全分析中。 展开更多

关键词 管道安全 分布式光纤传感技术 变形监测 MATLAB

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利用深度神经网络实现分布式相干瑞利光纤振动事件分类 被引量：2

7

作者 彭任华 周琰 +2 位作者 袁旻忞 郑成诗 李晓东 《应用声学》 CSCD 北大核心 2023年第4期833-843,共11页

该文利用分布式相干瑞利光纤传感系统,在西气东输一线无锡至苏州段开展现场测试,采集了光纤沿线车辆行走、机械挖掘、人工锄地、定向钻孔等8种振动作业产生的光纤信号,并提出了一种具有5层结构的全连接深度神经网络用于振动事件分类识... 该文利用分布式相干瑞利光纤传感系统,在西气东输一线无锡至苏州段开展现场测试,采集了光纤沿线车辆行走、机械挖掘、人工锄地、定向钻孔等8种振动作业产生的光纤信号,并提出了一种具有5层结构的全连接深度神经网络用于振动事件分类识别以实现不同振动作业的分级管理。振动作业产生的光纤信号能量集中在低频,该文利用梅尔对数频率的非均匀特性提取了25维单帧信号特征量,并将连续40帧信号特征量组合成高维向量作为网络输入特征向量,实现对不同振动作业时变特性的建模。分类识别结果表明,基于深度神经网络结构的振动信号分类识别器能够有效识别不同振动作业类型,实际线路实验验证了该文算法的有效性。 展开更多

关键词 分布式光纤传感 安全预警 深度神经网络 振动信号分类

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基于相干瑞利散射的管道安全光纤预警系统 被引量：19

8

作者 安阳 靳世久 +2 位作者 冯欣 封皓 曾周末 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期70-75,共6页

将相位敏感光时域反射计应用于油气管道安全监测领域.首先通过理论分析其探测原理,推导出干涉光强与光纤折射率的对应关系,从而论证了该方法的可行性;然后提出了一套新的信号处理方案,从空域及时域两方面对信号进行了处理.空域上,在传... 将相位敏感光时域反射计应用于油气管道安全监测领域.首先通过理论分析其探测原理,推导出干涉光强与光纤折射率的对应关系,从而论证了该方法的可行性;然后提出了一套新的信号处理方案,从空域及时域两方面对信号进行了处理.空域上,在传统移动平均算法的基础上引入间隔参数并提出一种新的差值算法,提高了信号的信噪比并降低了系统运算量;时域上,提取了入侵位置对应的时域信号并通过采用时频分析以及小波滤波的方法直观表现了外界入侵事件的时域特征.现场实验结果表明,该系统能有效探测到外界入侵事件并进行精确定位,差值信号信噪比达到7.8,d B,定位结果标准差在10,m以内. 展开更多

关键词 管道安全预警 分布式光纤传感器 相干瑞利散射 信号处理

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基于大数据分析技术的光纤通信系统安全态势预测 被引量：20

9

作者 何卫华 王宏 《现代电子技术》 北大核心 2020年第7期6-9,共4页

为了获得理想的光纤通信系统安全态势预测效果,针对光纤通信系统安全态势预测建模过程中存在的一些问题,设计基于大数据分析技术的光纤通信系统安全态势预测方法。首先,搭建光纤通信系统安全态势预测的Hadoop分布式数据处理平台;然后,... 为了获得理想的光纤通信系统安全态势预测效果,针对光纤通信系统安全态势预测建模过程中存在的一些问题,设计基于大数据分析技术的光纤通信系统安全态势预测方法。首先,搭建光纤通信系统安全态势预测的Hadoop分布式数据处理平台;然后,收集光纤通信系统安全态势变化的历史样本,并采用多个极限学习机并行对光纤通信系统安全态势数据进行训练,构建光纤通信系统安全态势预测模型;最后,采用Matlab 2017编程实现光纤通信系统安全态势预测仿真对照测试。结果表明,大数据分析技术的光纤通信系统安全态势预测精度超过95%,预测误差远远小于对照方法,降低了预测建模的时间复杂度,光纤通信系统安全态势预测效率得到了明显提升,具有更优的实际应用价值。 展开更多

关键词 光纤通信系统 安全态势 分布式数据处理技术 HADOOP平台 预测模型 仿真测试

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长距离管道安全智能光纤预警系统研究 被引量：14

10

作者 白钰 李金鑫 邢冀川 《红外技术》 CSCD 北大核心 2020年第10期927-935,共9页

由于长距离石油天然气管道分布范围广、背景环境复杂,光纤预警系统在实际环境中对威胁管道安全的破坏性事件的识别具有较高的虚警率,难以达到保护管道安全的预警效果。本文将深度学习应用于长距离的光纤预警系统中,识别出主要影响预警... 由于长距离石油天然气管道分布范围广、背景环境复杂,光纤预警系统在实际环境中对威胁管道安全的破坏性事件的识别具有较高的虚警率,难以达到保护管道安全的预警效果。本文将深度学习应用于长距离的光纤预警系统中,识别出主要影响预警效果的过车信号以降低系统的虚警率。智能光纤预警系统主要分为两个部分:分布式光纤传感系统和信号识别系统。本文在实际环境中从φ-OTDR(phase-sensitive optical time domain reflectometry)分布式光纤传感系统采集管道周围的入侵信号,通过CLDNN(convolutional,long short-term memory,fully connected deep neural networks)神经网络建立识别模型实现过车信号的识别。经过训练和盲测,所构建的过车事件的识别模型在实际长距离光纤监测环境下有良好的识别和定位效果,有效地降低了预警系统的误报率。 展开更多

关键词 深度学习 神经网络 分布式光纤传感系统 智能光纤预警系统 管道安全 信号识别

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边坡多场光纤神经感知与安全保障体系

11

作者 程刚 张昊宇 +3 位作者 李刚强 游钦凉 王振雪 王子怡 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第35期15010-15019,共10页

人类工程活动往往易引发边坡灾害,进而对施工人员安全与工程进度产生重要影响。为获取边坡实时状态信息,基于光电联合监测技术,开展边坡变形、温度、渗流及地电等多场光纤神经感知研究,精准掌握边坡时空连续状态。通过引用物联网、大数... 人类工程活动往往易引发边坡灾害,进而对施工人员安全与工程进度产生重要影响。为获取边坡实时状态信息,基于光电联合监测技术,开展边坡变形、温度、渗流及地电等多场光纤神经感知研究,精准掌握边坡时空连续状态。通过引用物联网、大数据、人工智能等技术,对多场信息进行数据清洗、关联挖掘、聚类分析,挖掘出影响边坡稳定性的控制因素,分析各控制因素的叠加效应,在此基础上建立集异常感知、信息传输、数据处理、决策预警为一体的边坡多场安全保障体系,对边坡潜在风险进行识别、评估及预警,进而作出科学决策并实施应急预案,为保障边坡工程安全与防灾减灾提供参考依据。 展开更多

关键词 边坡多场监测 分布式光纤感测技术 光纤神经感知 一体化安全保障体系

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基于光纤测温的采空区煤自燃监测预警系统

12

作者 邢震 《工矿自动化》 北大核心 2014年第6期17-17,共1页

基于光纤测温的采空区煤自燃监测预警系统由天地（常州）自动化股份有限公司研制推出。该系统由地面监测主（备）机（含采空区煤自燃监测预警软件）、隔爆兼本质安全型测温主机、测温光缆等组成,实现了对采空区遗煤温度的无源、实时、... 基于光纤测温的采空区煤自燃监测预警系统由天地（常州）自动化股份有限公司研制推出。该系统由地面监测主（备）机（含采空区煤自燃监测预警软件）、隔爆兼本质安全型测温主机、测温光缆等组成,实现了对采空区遗煤温度的无源、实时、连续、全程分布式测量。预警软件根据科学的数据模型及算法保证了煤自燃预警的准确性。测温主机作为分站级设备, 展开更多

关键词 监测预警系统 光纤测温 煤自燃 采空区 本质安全型 分布式测量 地面监测 数据模型

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冲击危险煤层卸压钻孔安全参数研究 被引量：19

13

作者 李云鹏 张宏伟 +1 位作者 朱志洁 郭超 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期122-128,共7页

为确定卸压钻孔安全参数,保障孤岛工作面安全回采,采用理论计算方法,得出在忻州窑矿8939工作面地质条件下不同孔径卸压钻孔的卸压半径范围;采用数值模拟方法,从应力及能量角度出发,分析验证理论计算结果,确定现场测试方案;在井下应用分... 为确定卸压钻孔安全参数,保障孤岛工作面安全回采,采用理论计算方法,得出在忻州窑矿8939工作面地质条件下不同孔径卸压钻孔的卸压半径范围;采用数值模拟方法,从应力及能量角度出发,分析验证理论计算结果,确定现场测试方案;在井下应用分布式光纤传感技术(BOTDR)测定钻孔卸压半径及间距。结果表明:卸压钻孔孔径越大卸压效果越好,同时对煤体扰动越大,孔径过大可能诱发冲击地压;卸压钻孔间距存在临界值,钻孔间距小于临界值时,2孔间煤体破坏变形程度较大,卸压效果良好;孔间距大于临界值时,2孔间煤体破坏程度较弱,卸压效果较差。在忻州窑矿8939工作面地质条件下,确定卸压钻孔孔径108 mm,钻孔间距0. 7 m;研究成果保障了8939工作面安全开采。 展开更多

关键词 安全参数 冲击地压防治 钻孔卸压 分布式光纤传感技术(BOTDR) 微震监测

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DFOS在矿山工程安全开采监测中的研究进展 被引量：28

14

作者 程刚 王振雪 +4 位作者 施斌 朱鸿鹄 李刚强 张平松 魏广庆 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2923-2949,共27页

近几十年来,国内外矿山科研人员围绕“如何精准高效保障矿山安全开采”进行了大量的探索研究,通过经验观察、理论计算、数值模拟和室内外试验,在安全开采监测新方法、新技术和新应用等方面取得了一批重要成果,推动了我国矿山工程安全开... 近几十年来,国内外矿山科研人员围绕“如何精准高效保障矿山安全开采”进行了大量的探索研究,通过经验观察、理论计算、数值模拟和室内外试验,在安全开采监测新方法、新技术和新应用等方面取得了一批重要成果,推动了我国矿山工程安全开采监测技术的不断进步和监测理论的不断完善。分布式光纤感测技术因具有全分布、高精度、实时性、大范围和抗干扰等优势,已成为当前矿山工程监测及应用领域的研究焦点。以我国当前煤炭开采面临的客观问题为背景,重点对采动覆岩变形破坏这一矿山工程安全开采核心问题的研究方法进行了系统性评述,从技术原理、传感器选型与系统布设等方面详细介绍了几种典型的分布式光纤感测技术(FBG,UWFBG,OTDR,BOTDR,BOTDA,BOFDA,DAS)的特点及其在矿山工程中的适用场景,并结合矿山工程安全开采监测要求进行了光纤传感器选型、仪器设备选型和监测系统设计的对比分析,总结了DFOS技术在当前矿山工程采动覆岩变形破坏、采动断层活化、煤柱稳定性、支承压力、破碎带注浆效果评价、井筒变形、采空区地面沉降、含水层压力、帷幕墙变形、露天矿边坡与光纤微震以及矿山温度监测与隐形火灾探测等重点方向中的应用进展,概述性地对矿山各应用方向中的理论与技术难点进行了梳理,探究了矿山工程安全开采监测技术的发展趋势,对DFOS技术在矿山工程安全开采监测中面临的覆岩变形破坏与光缆数据互馈作用、感测光纤与岩土体耦合性能、海量光纤感测数据的人工智能算法、覆岩变形破坏的光纤监测表征方法、矿山大变形监测的光纤适用性、多源多场监测系统的构建方法、技术应用的规范化与标准化等关键问题和挑战进行了论述,并结合监测数据响应特征、光缆岩土体耦合性能、光纤数据的人工智能算法与表征方法、智慧化全程监控多源多场监测等应用提出了相应的对策。 展开更多

关键词 矿山工程 安全开采监测 分布式光纤感测技术 应用进展 挑战与对策

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长距离输水管道自动化监控系统的设计与研究 被引量：1

15

作者 李大可 王琪 +1 位作者 李玉超 李晓彤 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第S01期324-329,共6页

为实现提高长距离输水管道远程调度、智能监控及安全监测之目的,本文在南水北调“北三县”供水工程中引入自动监控、视频监控、分布式光纤传感技术及智能井盖监测技术,并重点介绍了综合管控平台应用管理中管网漏损监测子系统与智能井盖... 为实现提高长距离输水管道远程调度、智能监控及安全监测之目的,本文在南水北调“北三县”供水工程中引入自动监控、视频监控、分布式光纤传感技术及智能井盖监测技术,并重点介绍了综合管控平台应用管理中管网漏损监测子系统与智能井盖监测子系统的工作原理。在综合管控信息化平台大数据的支撑下,实现了对供水工程内全要素及供水调度管理全过程的精准化、智能化监控,特别是,解决了长距离管网漏损的预警监测、故障定位及阀井井盖的实时状态监测、有限空间监控,对于供水工程的安全运行具有重大意义。 展开更多

关键词 自动化监控 长距离输水管道 管网漏损 分布式光纤安全预警技术 智能井盖监测技术

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