氧气浓度和温度检测系统研究

针对现有煤矿火灾探测技术存在的响应时间长、精度低、可靠性差等问题,基于可调谐激光光谱吸收检测技术,设计了一套氧气浓度和温度检测系统,并在实验室环境下对该系统进行了测试,结果表明,在0~100.0%氧气浓度范围内,系统测量误差小于1%;在253~1 000K气体温度范围内,系统测量误差小于2%。

基于激光相位原理的煤巷两帮及顶底板移近量检测技术研究

随着煤矿开采深度的增加和开采强度的加大,矿压事故也日益严重,约占煤矿事故的30%。煤矿矿压事故是一系列物理特征的综合反映,具体需要监测的物理量有支架的负荷、煤巷两帮及顶底板的移近量和煤层压力等。采用激光相位原理的测距技术具有精度高、稳定性好、安装使用方便等优势,非常适用于矿压监测中煤巷两帮及顶底板移近量的检测。

一种微差压原位式取样激光甲烷在线分析系统

设计了一种煤矿抽放管道原位式微差压取样装置,以实现对管道甲烷气体进行在线式准确监测。装置中的甲烷在线分析仪采用先进的可调谐激光光谱吸收技术,具有高分辨率、抗干扰、响应快、高稳定性等特点。该技术的成功应用将为瓦斯抽采管道内甲烷浓度的实时监测提供一种准确有效的解决方法。

基于复合传感信号的采空区火灾监测系统设计

基于光纤分布式测温技术及多种气体监测技术,提供一种在工作面回采过程中采空区指标气体在线监测系统。通过布设在采空区分布式测温光纤,监测采空区内温度分布及其动态变化,实现发火区域预报定位。

基于多传感信息融合的输送带运输巷道火灾预警方法

在Bayes基本算法的基础上,对煤矿输送带运输巷道光纤测温及灭火系统中多点温度、CO、烟雾数据的融合预警方法进行了研究。介绍了通过置信距离选取关联测点的方法,推导出多传感器数据火灾预警危险系数融合算法的最大后验估计式,并对该方法进行了模拟验证。

综合管廊燃气舱可燃气体探测器应用探讨

针对目前城市地下综合管廊燃气舱可燃气体探测器安装数量多及维护工作量大(一台可燃气体探测器的有效覆盖水平平面半径为7.5m)等问题,同时结合综合管廊可燃气体监测可靠性高、抗干扰等需求,从各类可燃气体探测器检测原理入手,探讨适用于城市综合管廊的可燃气体探测器选型原则,根据相关标准就应用选型进行探讨,提出易采用光学检测原理的标校周期长、寿命长等技术优势的可燃气体探测器。

分布式光纤测温主机设计及在井下变电所应用

针对井下主变电所火灾监测需求，为满足对设备、故障点局部区域温度检测应采用高空间分辨率隔爆型测温主机。从测温主机测温与定位原理入手，提出了主机硬件平台、嵌入式系统平台架构；详述了激光光源、波分复用模块、APD模块、光开关模块及数据采集卡针对高空间分辨率选型依据，设计了高空间分辨率测温主机；根据现场需求，给出了光缆施工方案，通过安装200Fn左右感温光缆实际测试表明：测温主机空间分辨率优于0．4m，温度精度可达±1℃，取得了良好应用效果，具有很好的推广价值。

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。

基于点源透过率的空间光学系统杂光测量

杂光测量是光学系统杂光分析的有效途径之一,它能够对消杂光设计结果进行准确的评估。针对空间光学系统的工作环境,考虑到其视场外有强烈辐射源(如太阳等),采用点源透过率方法来验证光学系统抑制杂光的能力。搭建了一套无中心遮挡的离轴抛物面反射式杂光测量装置,测量动态范围为10-1～10-11。利用该装置对口径为300mm、全视场为1.5°的卡塞格林式空间望远系统进行了实验测量,给出了测量步骤和测量结果,并分析了测量不确定度。该装置具有动态范围大、结构紧凑、出光口径大、准确度高(当置信概率为95%时,测量不确定度约为1.48%)等优点,可满足空间光学系统杂光测量的工程需要。

基于激光光谱的高温O_2浓度检测技术研究

O_2作为煤矿自然发火过程的一种关键性特征气体,其浓度的准确检测为煤矿火灾监测预警提供基础分析数据。基于激光光谱吸收（TDLAS）的O_2浓度检测技术具有响应快,稳定性好、抗干扰等优势,介绍了其基本检测原理和系统组成。重点分析系统检测O_2浓度受环境温度变化的影响因素,给出具体的温度补偿方法,并进行实验验证。采用该补偿方法对系统进行温度补偿后,由实验测试数据可知,在30-200℃范围,系统测量误差降至2%以内,大大提高了系统在煤矿现场应用的准确性和可行性。