浅谈光纤温度在线监测系统在变电所中的应用

本文主要论述了光纤温度在线监测系统的工作原理,并针对该系统在变电所应用中出现的主要问题提供了解决办法,从而有效地实现对变电所开关柜安全工作的监测,进一步保证变电所的安全运行,减少电气设备过热故障的发生.     

光纤光栅监测系统在钻井井壁健康监测中的设计与应用

钻井井壁在下沉阶段一直受水侵入和电磁干扰,且每节井壁下沉是一“瞬间”过程,常规测试技术很难满足这一工程要求.引入新型光纤光栅传感器对某钻井井壁进行监测,介绍了光纤光栅监测方案设计与施工情况.数据分析并与理论值比较表明:监测数据准确、稳定、可靠,监测数据与理论值吻合较好,该类传感器对水侵入有良好适应性,不受电磁干扰.光纤光栅监测系统及时、准确地反映了钻井井壁的实际受力变形情况.     

分布式光纤光栅温度监测系统设计

从高压设备运行安全的重要性出发,利用光纤光栅的耐腐蚀性和抗电磁干扰能力强等特点,设计了一种基于S7-300的分布式测温系统,该系统解决了传统高压测温的不足。     

基于光纤光栅传感技术的顶板离层监测系统

基于光纤光栅传感原理设计了顶板离层监测系统,并在实验室完成了光纤光栅顶板离层仪的标定及系统的测试,标定及测试结果表明离层数据与波长变化具有较高相关性、长期稳定性好。系统在华晋焦煤沙曲矿14301轨道巷的应用表明:与传统的测量方法相比,该系统不仅安全性提高、数据更加精确,且更适应于井下恶劣环境。     

光纤光栅传感技术在井筒变形监测中的应用

巴拉素井田内第四系全新统风积沙及上更新统萨拉乌苏组透水不含水,矿区内井筒内壁长期处在潮湿、腐蚀的环境中,常规思路通过打孔监测井筒内壁混凝土结构的方法不适用,文章结合巴拉素实际情况,选择一个副立井作为测试井,提出了采用高精度表面贴光纤光栅应变传感器,通过环氧树脂胶直接粘贴于井筒内罐道导轨外侧,对导轨进行实时监测的方案.设...     

光纤传感器在煤场温度监测系统中的应用

针对煤矿的煤场分布特征,提出了一种基于分布式光纤温度传感系统的煤场温度智能测量的应用方案,该方案解决了对煤场温度实时连续检测的问题。介绍了光纤温度传感系统的原理、特征以及其解调方法。通过小波分解和互相关延时过程相结合的方法对信号去噪,提高系统的信噪比。通过在50℃的温度下对该系统进行测试,验证了其实现的可行性和准确性。     

锚杆支护巷道光纤光栅实时动态监测系统研究

基于光纤光栅FBG的传感原理,设计研制了由光纤光栅传感器构成的煤矿锚杆支护巷道实时、动态监测系统。其传感器通过光波信息可实现应变、压强、温度、位移、振动等物理量的测量,具有抗电磁干扰,无源本质安全,远距离传输以及串/并连接构成分布式测量等优点。该监测系统经煤矿井下工业性试验,取得了良好的效果。     

基于拉曼散射的光纤测温系统在煤矿井下电缆温度监测中的应用

由于煤矿井下作业场所的特殊性,电缆着火引发的重大事故会严重威胁煤矿的安全生产,介绍了煤矿井下电缆火灾事故的主要原因和特点,提出了基于拉曼散射的光纤测温技术对井下电缆温度进行实时监测预警,并给出了分布式光纤测温系统的原理、硬件组成。     

光纤光栅传感器在冻结立井施工监测中的应用

 立井的安全在矿井建设中尤为重要,因此对其安全性监测显得必不可少。采用光纤光栅传感器对内蒙古鄂尔多斯某冻结井筒进行了监测,监测内容包括井壁钢筋轴力、混凝土应变和井壁温度,在实际监测过程中充分体现了光纤光栅传感器具有的高精度测量、分布式测量的优点。最后对监测结果进行了分析,得出了一些有用的结论,同时表明利用光纤光栅传感器监测冻结井筒具有很好的效果。     

光纤光栅技术在竖井井筒监测中的应用

为了研究复杂地质条件下竖井井筒的受力变形情况,以安徽国投新集板集煤矿风井为研究对象,采用光纤光栅技术研发的实时在线监测系统监测复杂环境条件下的竖井井筒结构,建立了运用埋入井壁混凝土中的光纤光栅传感器的波长变化来反映井筒受力的应力应变和周围温度变化的监测方法,并通过光纤传输到计算机中进行计算分析,实现远程实时在线监测。研究结果表明,基于光纤光栅技术研发的竖井井筒安全监测系统,可以对复杂地质条件下的井筒受力变形情况进行实时在线监测,对目前复杂多变地质条件下的深井开采具有重要的理论意义和现实意义。     

光纤光栅传感技术在锚杆测力计上的应用

根据光纤光栅传感原理研制了一种新型的光纤光栅锚杆测力计,并在实验室对该测力计进行了加载和卸载试验,试验与理论及应用分析结果表明,该测力计结构简单、安装方便、可重复使用、易于保护和维修,可用于对锚杆应力进行分析和长期监测,且具有很高的测试精度,长期稳定性好,信号传输距离远,给锚杆支护质量的长期在线监测提供了一种可靠有效的手段,具有极大的推广应用前景。     

光纤光栅温度在线监测技术在矿井供电系统中应用

通过对煤矿电气事故的分析,对电气设备的关键点进行实时运行温度监测,能够及时发现事故征兆,避免意外停电事故的发生。光纤光栅温度在线监测技术在煤矿供电系统中应用,能够做到预防性维修,保障矿井供电安全。     

光纤数据传输在束管监测系统中的应用

简要介绍了光纤数据传输技术在束管监测系统中的应用，描述了数据光端机的结构，原理等。     

分布式光纤及光纤光栅传感技术在煤矿安全监测中的应用现状及展望

目前国内煤矿普遍采取高强度(大采高)的开采现状,伴随着煤矿开采智能化快速发展,对煤矿安全监测也提出了更高的要求。现有的煤矿巷道一般长达几千米,工作面面积更是能达到几平方千米,很难通过人工方式或使用传统的点态传感器来准确、实时地获取如此大面积的监测信息。由于光纤材质具有易于加工、耐磨性高、耐腐蚀性强、绝缘性好、抵抗地下水和电磁干扰能力强等优点,随着近代光学基础理论及光纤通信的发展,各种光学器件的制造成本也在不断降低,将光纤监测技术用于监测领域是发展的必然结果。而且光纤主要成分为二氧化硅,属于本质安全型传感器,特别适合于在煤矿等高危环境下监测。本文系统总结了各类光纤传感技术的基本原理、优缺点和适用条件,重点介绍了采用光纤光栅及分布式光纤传感技术在煤矿安全监测中进行煤矿立井壁变形、采空区地层沉陷变形、采动覆岩变形、巷道安全及稳定性、煤矿瓦斯监测预警等方面的应用现状,展望了分布式光纤监测技术的应用前景。通过对已有文献的分析,获得了如下结论：光纤传感技术能够满足在不同条件下对煤矿安全监测的基本要求,可以在各种恶劣环境下使用。与现有的传统人工监测、点态传感器等常规测试方式和技术相比,光纤监测技术的...     

新型光纤光栅锚杆测力计及应用

根据光纤光栅传感原理研制了一种新型的光纤光栅锚杆测力计,并在实验室对该测力计进行了加载和卸载试验,试验与理论分析结果表明,该测力计结构简单、安装方便、可重复使用、易于保护和维修,测试精度稳定,信号传输距离远,为锚杆支护质量的长期在线监测提供了一种有效的手段,应用前景广阔。     

FBG顶板离层仪在线监测系统的构建及应用

针对目前顶板离层监测的效率低下、结果滞后、可靠性和准确性差等问题,根据光纤光栅传感原理,通过理论分析、实验室测试及现场试验的方法研制了一种新型高精度FBG顶板离层仪,并在此基础上构建了一种实时在线监测系统。顶板离层仪标定及性能测试结果表明,其具有良好的线性度和较高的灵敏度,线性拟合系数为0.998 3,灵敏度为1.6 pm/mm,可以监测最小约0.63 mm的离层变化。监测系统成功应用于沙曲矿14301轨道巷的顶板离层监测,应用结果表明：由该高精度FBG离层仪组成的顶板离层在线监测系统,具有测量精度高、稳定性好、信号传输距离远、能实现实时动态监测等优点,给巷道顶板离层的长期在线监测提供了一种行之有效的手段。     

带有温度补偿的光纤光栅锚杆测力计设计

分析了光纤光栅的温度应变交叉敏感的机理,设计并制作了一种基于油缸传递式的光纤Bragg光栅锚杆测力计,使用参考光栅进行温度补偿,解决了交叉敏感问题带来的影响.试验结果表明,10 ℃时温度补偿光栅中心波长λT=1 527.954 nm,压力传感光栅中心波长λS=1 529.526nm,传感光栅和温度补偿光栅的温度敏感系数之比K=2.495 1,该测力计工作压力3～15 MPa,通过参考光栅消除温度影响,能够实现精确测量,并且具有很好的线性度.     

光纤光栅技术在井壁融化期间变形监测中的应用

针对深厚松散层冻结井筒解冻期间井壁受力特性变化复杂的难题,为确保板集煤矿副井井筒施工安全,基于光纤光栅传感技术,分析了传感力学模型,采用埋入式FBG传感器构建了在线监测系统,对井筒井壁结构进行信息化监测,获得了多方位、多层位井筒应变的实时数据。通过与传统的振弦式传感技术监测数据相比较,发现2种监测结果在时空上具有一致性,都能基本反映副井井筒弯曲段复杂受力状况。应用结果表明:光纤光栅传感监测系统可在线实时监测井壁内部混凝土的应变变化情况,可较准确地掌握整个竖井井壁的安全状况。     

光纤光栅测温技术在变电站的应用

铁东变电站光纤电力多点温度监控系统采用分布测量、集中监控的方式设计。在开关柜、室外电缆布设传感器,通过光缆及光学分路器将传感器连接,并通过主光缆接到井上控制室的光纤光栅解调仪,通过解调仪对采集到的信号进行解调,得到现场温度的实时信息,通过监控软件对信息进行处理,如温度的图形显示、列表显示,出现超温时进行声光报警等。     

光纤光栅传感器在顶板监测应用中的安装工艺

近些年,光纤光栅传感技术取得了长足发展,特别是在结构监测领域,逐渐形成了能够对应变、温度等多种物理量进行实时检测的传感器体系。煤矿顶板监测也是结构监测技术的一个重要的应用场合,主要监测对象包括巷道锚杆支护的稳定性监测,回采工作面液压支架支护的稳定性监测,冲击地压的灾害监测等。本文在研究光纤光栅传感器封装结构的基础上,重点进行传感器安装工艺及工作稳定性研究,为光纤光栅传感器在顶板监测中的应用探索可行的现场方法,验证了光纤光栅技术在煤矿顶板监测中应用的可行性。