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公开(公告)号：CN107368463B
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN201710561863.X
申请日：2017-07-11
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于光纤光栅传感网络数据的巷道非线性变形预测方法，属于巷道围岩非线性变形预测方法。包括步骤1：基于光纤光栅传感网络的巷道围岩变形数据采集；步骤2：巷道围岩变形光纤光栅传感器监测数据时间序列分析及预处理；步骤3：选择支持向量机的核函数和损失函数，确定支持向量机主要参数；步骤4：构建核函数矩阵，解算得到支持向量机最优参数组合值；步骤5：建立非线性支持向量机回归预测模型，实现巷道围岩非线性变形预测。本发明采用光纤光栅传感技术和支持向量机预测方法对变形围岩体的后期演化规律、发展趋势进行预测，保障了巷道围岩安全监测、安全生产、施工及稳定，为采矿工程智能化、信息化的发展提供研究方向。
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公开(公告)号：CN107389062B
公开(公告)日：2020-08-04
申请号：CN201710561353.2
申请日：2017-07-11
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于光纤光栅捷联惯导的矿井罐笼定位系统及方法，属于煤矿安全检测领域。包括地面数据处理及控制子系统、井筒数据传输通讯子系统、惯性导航系统三部分。惯性单元测量出罐笼运动的加速度和角速度，通过惯性系统进行解算，得到罐笼的加速度和角速度信息，通过射频天线网络将数据上传至地面数据处理系统，经由地面处理系统对惯性单元信息进行处理，得到罐笼实时的位置和姿态信息。本系统利用光纤光栅惯性传感技术，抗干扰能力强，可靠性高，测量精度高，实时性高，误差较小，不受矿井深度，井筒内空气状况，提升钢丝绳打滑、弹性伸长、蠕动等的影响。
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公开(公告)号：CN107246931B
公开(公告)日：2020-03-10
申请号：CN201710560970.0
申请日：2017-07-11
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01L1/24
Abstract: 本发明公开了一种光纤光栅横向受力应变传感器和检测方法，属于传感技术领域。传感器包括工字型传感器外壳、圆轴基体、光纤光栅、胶粘剂、传感器中空孔、光纤；将圆轴基体固定，表面涂覆胶粘剂，将光纤光栅粘贴在圆轴基体表面，将圆轴基体置入传感器中空孔中在中空孔中注入胶粘剂，保证圆轴基体的稳定，使用焊接或者胶接的方式将工字型传感器壳安装在被测结构的表面或内部。有效的保护裸光纤光栅，而且在轴向拉伸作用下能有效实现光纤光栅横向受力，从而达到光纤光栅应变。其结构简单、受力明确、造价低廉的优点；工字型外壳的设计方便卡槽，造传感器中空孔的收缩，同时提高光纤光栅的应变传递效率，提高了精度测量。
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公开(公告)号：CN107368463A
公开(公告)日：2017-11-21
申请号：CN201710561863.X
申请日：2017-07-11
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于光纤光栅传感网络数据的巷道非线性变形预测方法，属于巷道围岩非线性变形预测方法。包括步骤1：基于光纤光栅传感网络的巷道围岩变形数据采集；步骤2：巷道围岩变形光纤光栅传感器监测数据时间序列分析及预处理；步骤3：选择支持向量机的核函数和损失函数，确定支持向量机主要参数；步骤4：构建核函数矩阵，解算得到支持向量机最优参数组合值；步骤5：建立非线性支持向量机回归预测模型，实现巷道围岩非线性变形预测。本发明采用光纤光栅传感技术和支持向量机预测方法对变形围岩体的后期演化规律、发展趋势进行预测，保障了巷道围岩安全监测、安全生产、施工及稳定，为采矿工程智能化、信息化的发展提供研究方向。
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公开(公告)号：CN107356957A
公开(公告)日：2017-11-17
申请号：CN201710561355.1
申请日：2017-07-11
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01V1/00
CPC classification number: G01V1/008
Abstract: 本发明涉及一种基于光纤光栅加速度传感器的微震监测系统及安装和监测方法，适用于矿井安全监测领域。包括数据管理与存储子系统、数据采集与传输子系统和传感子系统三部分；其中数据管理与存储子系统包括客户端计算机、监测服务器和数据接收计算机，设置在地面中央调度室内；数据采集与传输子系统包括矿用电缆、光纤光栅动态解调仪和矿用多芯传输光缆；传感子系统包括光纤光栅加速度传感器、光纤尾纤和光纤接线盒；矿用多芯传输光缆上串联多个光纤接线盒，光纤光栅加速度传感器通过光纤尾纤与光纤接线盒连接。其抗电磁干扰能力强，受环境影响小，灵敏性好，测量精度高，能够感知微震信号，可绘制信号波形图，确定震源位置、大小和发生时刻。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103556992B
公开(公告)日：2016-03-30
申请号：CN201310538965.1
申请日：2013-10-25
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21B49/00
Abstract: 本发明公开了一种光纤光栅地应力的获取方法，在受力杆杆身上沿轴向微错距布置、沿横截面中心对称布置三组光纤布拉格光栅组粘贴点，把受力杆安装在钻孔中，借助套钻设备对粘贴点处侧壁围岩套钻环形槽来解除围岩应力，计算机系统得到光栅中心波长漂移量后进行处理以得到轴向应变量，并根据钻孔局部壁面应力解除法理论得到大地坐标系下围岩地应力分量。本发明的优点有：方法便于实现，所需岩芯较短，降低了测量的取岩芯工艺难度；能快速准确地提供地应力测量数据，通过计算机系统能进行自动化信息处理；采用全光测量和光纤传输，能避免复杂恶劣环境及电磁干扰的影响；测量端无需供电，且由于不存在电信号和电子器件，能保证现场的安全。
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公开(公告)号：CN103528613B
公开(公告)日：2015-12-02
申请号：CN201310509186.9
申请日：2013-10-25
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种煤矿井下重大危险源物联网动态监测预警方法,属于煤矿井下动态监测预警方法。包括井下传感平台、井下预警控制平台、井上下网络平台、井上监测管理平台，井下传感平台采用光纤光栅传感器构成监测装置采集重大危险源信息，通过井上下网络平台传送数据，井上监测管理平台接收数据后提供应用进行分析处理并将结果提供给各方使用，井下预警控制平台根据接收的指令控制井下联动设备及装置。本发明基于物联网构建，采用光纤光栅传感技术，实现了煤矿井下重大危险源的动态监测预警；监测结果更准确，抗干扰能力强，现场安全，信号传输距离与速度都大为提高；为重大危险源的跨学科跨领域分析提供了平台和基础，能满足不同方面对的动态管理要求。
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公开(公告)号：CN103528731B
公开(公告)日：2015-10-21
申请号：CN201310511517.2
申请日：2013-10-25
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种基于光纤光栅传感的煤矿膏体充填在线监测系统，属于矿山充填体在线监测系统。在每个测点的空间被充填之前，支撑杆通过地锚固定到充填空间底板，伸缩杆伸缩支撑充填空间顶板，光纤光栅传感器组安装在伸缩杆中部，支撑杆尾部引出光纤连接头并通过光纤接入矿用光缆，从而将光栅监测信号传递至光纤光栅解调仪，解调后的信号传送至计算机系统，在空间被充填后对膏体充填体进行实时在线监控及分析处理。优点：设备安装简单，适于普遍推广；井下不需供电，现场安全；采用全光测量和光纤传输，有效避免电磁干扰的影响；采用温补光栅对温度误差进行补偿，极大地提高了监测精度；能及时提供监测结果，利于指导现场生产及科研工作。
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公开(公告)号：CN103508288B
公开(公告)日：2015-09-02
申请号：CN201310508442.2
申请日：2013-10-25
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种光纤光栅拉伸式矿井提升设备钢丝绳张力监测装置及方法，包括钢丝绳、对称扣合固定钢丝绳的防滑楔形橡胶圈和封装外壳、封装外壳内部设有对称的两个弹性测杆，弹性测杆上粘贴光纤光栅，光纤光栅串联接在光纤上，光纤通过光纤引出孔与封装外壳外的光纤连接头的一端连接，光纤引出孔的内部通过密封胶进行密封，光纤连接头的另外一端与光纤尾纤连接，光纤尾纤利用铠装保护胶皮进行保护，封装外壳的顶部和底部利用紧固螺母紧固穿过螺栓孔的螺栓；装置结构简单，安装及操作使用方便，利用先进的光纤光栅传感技术，抗电磁干扰能力强，可靠性高，两个光纤光栅测量的波长值加权取平均值，可进一步提高测量精度和灵敏度，减小误差。
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公开(公告)号：CN103104290B
公开(公告)日：2015-01-21
申请号：CN201310045056.4
申请日：2013-02-05
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21F17/00
Abstract: 一种井下综采工作面大角度过拐点方法，属于井下综采工作面过拐点方法。提出了综采工作面在10°—40°拐点范围内扇形布置；通过转载机长度与极限回转长度的比较，确定运输巷是否需要扩帮；确定了过拐点过程中的扩帮参数；扩帮后在转载机与皮带机之间铺设刮板输送机解决接煤问题；确定了过拐点的工作面推进参数，指导工作面过扇形时机头与机尾的推进工作；通过扇形段后，转载机直接与皮带搭接，工作面机头机尾同步推进，实现正常生产。本发明解决了综采工作面大角度过拐点时转载机如何回转、运输巷如何扩帮、工作面如何推进的技术问题，为拐点范围内综采工作面布置、设备配套、扩帮设计和回采推进工作做出指导，方法简单、技术可行，具有广泛的实用性。
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