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公开(公告)号：CN117705354A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311629387.2
申请日：2023-11-30
Applicant: 中煤能源研究院有限责任公司 , 西安科技大学
Abstract: 本发明公开了基于DAS光纤监测技术的堵塞监测系统，包括第一注浆管，第一注浆管一端连接有储浆桶，另一端连接有高压软管，高压软管连接有第二注浆管，第二注浆管与井下填充区连接，第二注浆管外壁沿轴向设有分布式声波传感器，分布式声波传感器通过导线依次连接有DAS解调仪与中央处理器；第一注浆管上设有注浆泵。本发明还公开了堵塞监测的方法，包括以下步骤：S1、使用传感器采集振动信号，将信号传输至DAS解调仪；S2、解调仪计算相位改变量，传输至中央处理器；S3、处理器计算应变率与相位影响值，得出信号瀑布定位图；处理器计算浆体流速，定位堵塞位置。本发明堵塞监测系统及监测方法，解决了传统管道堵塞监测不能及时发现堵塞的问题。
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公开(公告)号：CN117705353A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311624874.X
申请日：2023-11-30
Applicant: 中煤能源研究院有限责任公司 , 西安科技大学
Abstract: 本发明公开了基于光纤光栅传感的长距离泵送管道堵塞状态识别方法，具体包括如下步骤：步骤1，布设FBG应变传感器，获取测量矸石泵送工作状态下的波长值λB；步骤2，根据λB求光纤布拉格光栅反射光波波长变化值ΔλB，并将ΔλB转化为轴向应变的变化量Δεa；步骤3，将步骤2得到的轴向应变的变化量Δεa对时间求二次导转化为应变加速度值ε″a(t)；步骤4，利用步骤3得到的应变加速度值ε″a(t)对管道横截面堵塞程度按照堵塞等级进行划分。本发明将直接测量长距离矸石泵送管道堵塞状态的应变转换为间接测量，提高了管道堵塞状态识别结果的准确性。
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公开(公告)号：CN117743968A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202311624883.9
申请日：2023-11-30
Applicant: 中煤能源研究院有限责任公司 , 西安科技大学
IPC: G06F18/2415 , G06F18/10 , G06F18/213 , G06N3/0464 , G06N3/084 , F17D3/01 , F17D5/00 , G01H9/00 , G06F123/02
Abstract: 本发明公开了一种基于深度残差收缩网络的DAS管道监测信号识别方法，具体为：步骤1，采用光纤分布式声传感器收集矸石浆体输送管道内的振动信息作为原始数据集；步骤2，给原始数据集中的每个样本数据进行预处理并添加噪声；步骤3，将添加噪声的数据集中的每个样本数据分解为多个IMF分量，然后采用自适应滤波方法对每个IMF分量进行滤波；步骤4，构建基于时序阈值函数的深度残差神经网络模型；步骤5，将经过步骤3处理得到的样本数据输入步骤4构建的模型中，对模型进行训练，获得训练后的深度残差神经网络模型；步骤6，对步骤5获得的深度残差神经网络模型进行评估。解决了现有技术中存在的信号识别效果不佳的问题。
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公开(公告)号：CN117705167A
公开(公告)日：2024-03-15
申请号：CN202311633653.9
申请日：2023-11-30
Applicant: 中煤能源研究院有限责任公司 , 西安科技大学
Abstract: 本发明公开了一种泵送管道缠绕式分布式光纤布设方法，先将光纤的线型固定在隔音棉上，然后一起卷绕在管道的外壁上。本发明还公开了一种围绕式可拆卸分布式光纤的管道堵塞识别方法，1)将内置有光纤的隔音棉卷绕在管道的外壁上；2)利用BOTDA技术，光纤两端激光器在计算机控制下分别输入泵浦激光和探测激光，改变探测激光的频率进行扫描，当泵浦激光和探测激光的频率差再次等于光纤的布里渊频移时，散射增益达到极大值；3)分析散射信号的返回时间，对布里渊频移进行定位，获得整个光纤上的布里渊频移图，监测和分析应变数据，识别出管道堵塞的位置。本发明的方法，采用隔音棉隔绝外界噪音的影响，便于准确的信号处理和分析。
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公开(公告)号：CN117688369A
公开(公告)日：2024-03-12
申请号：CN202311631812.1
申请日：2023-11-30
Applicant: 中煤能源研究院有限责任公司 , 西安科技大学
IPC: G06F18/2131 , G06F18/10
Abstract: 本发明公开了基于DAS的注浆管道数据降噪方法，具体按照以下步骤实施：设立定位点并通过DAS设备采集振幅数据；将振幅数据通过Matlab转化为时域及频域数据；将测得的时域及频域数据进行小波变换，得到小波系数矩阵；根据所述小波系数矩阵，通过自适应中值滤波降噪，得到滤波后数据；判断滤波后数据是否达到误差允许范围，若否，则进行小波重构后重复步骤，若是，则输出当前滤波后数据并转化为振幅，完成数据降噪。本发明降噪方法解决了现有技术中受到多种噪声的混合影响，降噪效果不佳的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113775377B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202111050447.6
申请日：2021-09-08
Applicant: 西安科技大学 , 中煤能源研究院有限责任公司
Abstract: 本发明涉及矿业工程技术领域，公开了基于BOTDA的保护层开采下伏煤岩体卸压范围监测系统，包括分布式光纤传感监测系统，包括感知对象及传感元件、解调及信号调制系统和数据分析及信号传输系统；其中，所述感知对象及传感元件包括矿井采区变电所光缆交接柜和感知岩体，所述感知岩体内设有倾向方向钻孔和走向方向钻孔，所述倾向方向钻孔、走向方向钻孔内均设有PVC管，两个PVC管的外壁均排布有两个分布式传感光缆，且矿井采区变电所光缆交接柜和分布式传感光缆之间通过传输光缆连接。本发明可对复杂条件下保护层开采下伏煤岩体卸压范围进行分析，可实现卸压范围分布式、长距离实时动态监测。
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公开(公告)号：CN113775377A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202111050447.6
申请日：2021-09-08
Applicant: 西安科技大学 , 中煤能源研究院有限责任公司
Abstract: 本发明涉及矿业工程技术领域，公开了基于BOTDA的保护层开采下伏煤岩体卸压范围监测系统，包括分布式光纤传感监测系统，包括感知对象及传感元件、解调及信号调制系统和数据分析及信号传输系统；其中，所述感知对象及传感元件包括矿井采区变电所光缆交接柜和感知岩体，所述感知岩体内设有倾向方向钻孔和走向方向钻孔，所述倾向方向钻孔、走向方向钻孔内均设有PVC管，两个PVC管的外壁均排布有两个分布式传感光缆，且矿井采区变电所光缆交接柜和分布式传感光缆之间通过传输光缆连接。本发明可对复杂条件下保护层开采下伏煤岩体卸压范围进行分析，可实现卸压范围分布式、长距离实时动态监测。
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公开(公告)号：CN119374767A
公开(公告)日：2025-01-28
申请号：CN202411374664.4
申请日：2024-09-29
Applicant: 西安科技大学
IPC: G01L1/24
Abstract: 本发明提供了一种围岩透明应力场光纤锚索测试装置及方法，具体涉及矿井开采安全测试领域，所述装置包括：锚固组件、密封部件、光纤传感器、固定保护部件；锚固组件固定在围岩内部；密封部件为管状的封闭式结构，密封部件紧密贴合在锚固组件的外壁；光纤传感器贯穿设置于锚固组件内部，光纤传感器包括分布式光纤和光纤光栅，分布式光纤沿锚固组件外壁螺旋缠绕环向布设，绕至锚固组件的锚固段末端时折叠放置进锚固组件的内部；光纤光栅径向布设于锚固组件的内部；固定保护部件分别紧贴设置在锚固组件外壁的锚固段和外露段，固定保护部件中间夹置密封部件；可以大范围精确地测试围岩应力场，解决现有技术中测试围岩应力时灵敏度低、误差较大以及测试范围有限的问题。
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公开(公告)号：CN109990724B
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN201910144086.8
申请日：2019-02-27
Applicant: 西安科技大学
IPC: G01B11/16
Abstract: 本发明涉及物理模型试验技术领域，具体公开了一种基于分布式光纤传感器的预应力加载实验装置、系统及方法，实验装置包括支架、固定安装在支架上的第一固线夹和第二固线夹、固定安装在支架上的第一定滑轮和第二定滑轮以及用于施加预应力的第一动滑轮和第二动滑轮；系统包括实验装置以及光频域分析仪和计算机，光频域分析仪与光纤的两端连接，计算机与光频域分析仪连接，用于分析测量后的光信号。本发明的实验装置通过在第一动滑轮和第二动滑轮上悬挂砝码对光纤施加预先拉应力而使光纤产生拉应变，有效的模拟了地层变形检测中分布式光纤传感器在拉力作用下的物理特性，实现地层受压时的压应变值检测，从而得到更精确的分析结果。
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公开(公告)号：CN113985482B
公开(公告)日：2023-11-03
申请号：CN202111262256.6
申请日：2021-10-28
Applicant: 西安科技大学
Abstract: 本发明涉及矿震震源定位技术领域，公开了基于煤矿井下通讯光缆的矿震震源定位方法，包括以下步骤：采用矿井下通讯光缆为载体，在地面上将通讯光缆的一端与激光器连接，将通讯光缆的另一端与波分复用器连接，波分复用器的一端连接有偏振测量仪；通过控制激光器对通讯光缆发出具有偏振态的光信号，通讯光缆另一端的偏振测量仪对接收到的光信号进行解调，以获得通讯光缆上所有测点的第一斯托克斯参量s1的峰值Δs1max。本发明利用光纤偏振信息进行传感，创新性的利用煤矿井下既有的矿用通讯光缆替代价格昂贵、铺设困难的专用的应变传感光缆，可以有效解决煤矿现有微震监测系统布置位置单一、传感器覆盖范围小、监测范围有限等问题。
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