浅层气探测及其海洋工程响应研究

为了掌握浅层气对海洋工程的影响,并制定有效的风险预防措施,研究过程以人工岛工程为例,介绍了地下浅层气的探测方法、主要组分以及赋存特征。针对含气地基的工程响应措施为超前预排气,根据气液渗流模型建立了流体平衡方程,再基于理论模型,使用FLAC软件模拟出特定排气井和地质条件下的最佳井口排气速率,最后提出排气井的设计方案,涵盖内外径、长度、结构组件等设计内容。

火/气探测系统与安全仪表技术

火/气探测系统(FGS)是保护人员、环境及设备关键的安全部件,但火/气探测系统的产品、技术和设计基础与仪控系统不完全相同,因此国际上一直质疑是否应将FGS纳入安全仪表系统(SIS)及要求具有SIL2或SIL3安全完整性等级认证。本文综合TüV及ISA专家的视点从不同视角探讨如何妥善使用安全标准及技术并优化火/气探测设备布置以期获得最大的风险减轻效果。

断层气探测方法在深隐伏活断层探测中的有效性研究

断层气探测方法是活动断层探测中常用的一种方法。实践证明,这种方法在浅覆盖地区活动断层初勘阶段是有效的。但在第四系厚覆盖地区开展活断层探测,断层气方法是否有效或怎样做有助于提高该方法的有效性,是本文要阐述的问题。本文利用天津地区断层气实测的丰富资料,并与人工地震、钻孔勘探、样品年代学测定资料进行对比分析,论证了断层气方法在深隐伏活断层空间位置、断层活动性判定和断层分段中的有效性。并依据实际工作经验,给出了提高断层气方法在活断层探测中有效性的技术途径。

海上平台火/气探测报警设备类型与性能分析

火气探测设备是海上平台火气探测系统的重要组成部分。它是保证人身安全和油气生长的重要一环,文章介绍了火/气探测设备的类型,并根据目前在海上平台的使用经验对其性能特点进行了分析。

室温下WS2/碳化钛MXene复合材料对正丁醇的气敏探测

本文采用水热法制备了WS2/碳化钛MXene纳米复合材料。通过控制TAA的加入来控制WS2的含量。在室温下对不同比例的WS2/碳化钛MXene复合样品进行对正丁醇敏感特性进行了研究,发现Ti3C2Tx:WS2 (5:1)传感材料对正丁醇显示出最佳的传感性能。本文提供了一种增强碳化钛MXene气敏性能的途径,这对碳化钛MXene未来在室温下的应用具有重要意义。

一种氡气地表探测覆岩采动裂隙综合试验系统研制与应用

在概述现有关于覆岩采动裂隙发育特征方面研究现状和总结氡气现有工程应用领域的基础上,首次尝试将氡气的地球物理化学特性应用于采矿工程领域,将放射性测量方法引入到地下煤炭开采覆岩采动裂隙发育过程及其含水性方面的探测,并独立自行研制氡气地表探测覆岩采动裂隙综合试验系统。该综合试验系统具有拆装简便,物理模拟模型铺设方便,在同一物理模拟试验台架上可快速实现二维或三维物理模拟试验等优点。将该综合试验系统应用于神东矿区大柳塔煤矿11203工作面开采二维相似物理模拟试验中,模拟得出覆岩采动裂隙动态演化特征及其与氡气浓度变化二者之间的对应规律。同时,该试验也进一步地验证采用氡气地表探测覆岩采动裂隙的可行性。

覆岩采动裂隙氡气探测研究进展及展望

从氡气的来源及特性出发,围绕氡气自身的运移机理和氡气探测的工程应用两大方面的国内外研究现状进行了概述,并对覆岩采动裂隙的氡气地表探测研究成果进行了具体陈述.在此基础上,进一步阐述了开展覆岩采动裂隙及其含水性超前预报应用基础研究的内涵、需解决的关键科学问题及特色之处.最后,指出氡气探测可以从探究高精度的放射性异常测量方法、减少煤岩层中外界因素对氡气浓度的影响、研究采动效应对地下浅埋煤岩层中氡气运移的作用、建立判别隔水层失稳的氡气探测临界指标、开展更广泛的现场氡气探测工业性试验、实施多源参数信息融合辅助氡气探测和拓展氡气探测在采矿工程中的应用范围等7个方面进行新研究.

新疆伊犁矿区采动覆岩活动规律氡气探测三维物理模拟试验研究

以新疆伊犁四矿21103综放工作面采矿地质条件为工程背景,针对伊犁矿区弱胶结地层条件开展了采动覆岩活动规律氡气探测三维物理模拟试验。结果表明:伊犁矿区弱胶结地层中覆岩无明显的关键层结构,覆岩采动裂隙随工作面推进同步向上发育;21103综放工作面初次来压步距约40 m,周期来压步距约20 m;采动覆岩垮落带高度为31.7 m,裂隙带高度为29.8 m,弯曲下沉带高度为53.5 m。试验过程中氡气浓度最大值约5300 Bq/m3,表明弱胶结地层内部原生裂隙较为发育,可以给氡气运移提供较好的优势通道,采动覆岩"裂隙发育-基本顶破断-裂隙闭合"过程与氡气浓度"增大-峰值-减少"过程二者之间具有明显的对应关系。

中深部煤层开采条件下氡气探测应用初步探索

在地下煤炭资源开采过程中,采动岩体失稳破坏往往会造成严重的工程问题,因此掌握岩石破坏失稳机理及其临界信息特征已成为岩石力学领域的一个重要研究方向。以邯郸矿区亨健煤矿2507工作面采矿地质条件为基础,对中深部煤层开采条件下的氡气浓度变化与地表采动裂缝发育状况之间的相关性进行了初步探索。现场探测试验结果表明,根据氡气测量数据判断2507工作面初次来压步距为45 m左右,周期来压平均步距为15 m左右,与井下工作面矿压观测结果基本吻合,与工作面地表的变形裂缝形成一一对应关系,进一步证明了氡气探测在中深部煤层开采条件下应用的可行性。在此基础上,提出了氡气异常系数(k)的概念,确定了预测2507工作面覆岩层中基本顶发生破断的临界氡气异常系数值k≥15%。最后,从综合探测方法、氡气析出影响因素、裂隙岩体中氡气运移机理及氡气探测误差平差等方面指出了后续研究的方向。

SPTG—1型呼吸气速度描记器和口压探测器的研制

本文介绍一种采用半导体硅敏微压传感器制作的SPTG-1型呼吸气速度描记器,这是毛细线栅式呼吸气速度描记器.测试结果表明,该呼吸气速度描记器的频响可达256Hz,优于Fleisch毛细管束式呼吸气速度描记器,而且其流率测量误差已达±1.5%,口压测量误差达到±1.0%.该探测器的性能稳定可靠,使用方便灵活,适合于医院与科研单位用于肺功能测试和呼吸生理实验.

用于气溶胶探测光学雷达的LED光源的研制

LED作为遥感探测光源具有波长丰富、体积小、价格低等优势。本文针对气溶胶探测光学雷达的应用,研制了一款新的LED光源。设计了LED的脉冲驱动电路,使其发出重复频率为100kHz、脉宽为200ns、单脉冲能量为30nJ的脉冲光束。利用ZEMAX软件建立了全内反射式准直器的仿真模型,并结合开普勒望远镜结构设计了两级准直光路,将光源发散角压缩到5.7mrad^22.9mrad范围内。分析了发散角对雷达几何重叠因子的影响规律,雷达系统的盲区不足3m,仿真结果和初步实验表明,雷达系统的探测距离可达210m。验证了LED光源用于气溶胶探测光学雷达的可行性,适用于城市内的近程气溶胶探测。

高信噪比云与气溶胶探测仪成像系统设计

为获取高信噪比的气溶胶遥感数据,针对光谱仪成像系统链路分析了影响云与气溶胶探测仪信噪比的关键因素。结合光谱仪成像电路系统的响应模型,确定了电子学系统信噪比的表达式,针对可见探测器和红外探测器。提出了模块化的高信噪比成像光谱仪电路系统的设计方法,并描述了云与气溶胶探测仪成像电路系统从总体设计到模块设计的完整研制方案。对云与气溶胶探测仪进行辐射定标试验,试验结果表明:可见单机各通道在典型辐亮度条件下最小信噪比为50.9 dB,红外单机各通道在典型辐亮度条件下最小信噪比为62.3 d B,满足指标要求。针对可见探测器和红外探测器的成像电路系统设计方法对其他光谱仪电路系统设计具有借鉴意义。

湖南省气象探测环境现状评估及保护措施

近年来,随着湖南省各地城镇化建设的加速推进和城镇规划的调整,气象台站在气象探测环境保护工作方面面临的形势越来越严峻。利用2013年湖南省97个地面气象台站(不含无人站)探测环境评估资料,对全省的探测环境现状进行分析,针对目前地面台站在探测环境方面存在的实际困难和面临的压力,提出针对性的保护措施。

CCD激光雷达探测白天近地面气溶胶消光系数（英文）

利用CCD激光雷达系统对合肥西郊近地面气溶胶消光系数进行了昼夜连续测量,弥补了传统后向散射激光雷达近地面盲区和重叠区域的数据空白.比较夜间Mie散射气溶胶激光雷达和CCD激光雷达获得的气溶胶消光系数,验证了CCD激光雷达系统的可靠性.CCD激光雷达系统的白天检测是可行的,并获得了10~180m高度的大气气溶胶消光系数,空间分辨率最高可达1cm.两种气溶胶消光系数分布表明,气溶胶消光系数在垂直方向上不是单调递减,且在一天中剧烈变化.CCD激光雷达检测到的气溶胶消光系数的时空演化图表明,随着天色变黑,整体气溶胶具有降低的趋势.CCD激光雷达的气溶胶消光系数曲线的日间检测是可以实现的.

空调气流对火灾早期烟气探测影响的模拟研究

利用火灾动力学模拟软件FDS,研究了空调系统对室内火灾烟气运移和浓度变化的影响。分析了空调气流对室内空气流场、速度分布的影响,得到了烟气浓度随时间的变化规律。结果表明,空调气流对烟气运移过程有重要影响,稀释了探测器周围的烟气浓度,因而造成报警延误。

飞机引气导管泄漏探测优化的数值仿真研究

在飞机引气导管泄漏准确探测问题的研究中,为提高泄漏探测的准确度与灵敏度,提出优化探测线布置的方法。应用有限体积法软件FLUENT建立引气导管泄漏探测系统三维仿真模型,分析不同探测线位置、泄漏孔大小与位置、引气孔大小与数量、工作温度与压力、环境温度等参数下探测线感应到的温度情况,获得探测线布置对泄漏探测性能的影响,并搭建引气导管泄漏探测实验台验证数值仿真方法的可信性。仿真分析结果表明优化探测线布置可提高泄漏探测性能,实验与仿真的数据对比分析说明数值仿真具有可信性,仿真结果可为提高引气导管及类似高温高压管道泄漏探测性能提供参考。

灾后救援生命探测仪的现状和发展趋势

生命探测仪作为灾后及时救援的一种设备,在定位、探索与搜寻生命体方面发挥着不可替代的作用。分析了目前所使用的生命探测仪即雷达生命探测仪、音频生命探测仪、红外生命探测仪及其他种类生命探测仪的工作原理、技术特点、使用场景及优缺点,并结合实际应用指出上述生命探测仪存在的问题:①探测技术单一,综合集成化不高。②探测方式传统、设备智能化程度不足。③探测仪零件未统型,设备维修困难。④部分生命探测仪体积较大,携带不便,影响救援效率。针对现有的不足和问题,提出生命探测仪的发展趋势:①提高生命探测仪的集成程度,设计使用采集信息的多源化融合的生命探测装置,使用多种信息源来进行生命信息的获取探测。②提高生命探测仪的智能化水平,赋予生命探测仪部分自主决策权,降低由于操作人员操作不当导致的生命探测误差。③设计模块化的生命探测仪,并制定相关的标准规程,对同种生命探测仪的零件进行统型,降低生命探测仪的维修和保养难度。④提高生命探测仪的电路板设计精度,充分利用空间构造,在不缩减生命探测仪功能情况下减小体积,提高便携性。

民用飞机引气泄漏过热探测系统控制理论研究

基于共晶盐探测器的引气泄漏过热探测系统,探测范围大、可靠性高、反应时间快等优点,已广泛应用到民用航空飞机上。本文研究了引气泄漏过热系统控制理论,从探测回路设计、探测回路电气特性和探测区域控制逻辑三方面阐述了共晶盐探测器在民用飞机上的应用。

微脉冲激光雷达反演气溶胶的水平分布

城市近地面气溶胶的分布随时空快速变化,常用的地基定点监测只能获取区域内有限位置的气溶胶质量浓度,大致反映区域内气溶胶的分布情况。为确定气溶胶和污染物在城市近地面水平路径上的分布情况,利用微脉冲激光雷达(MPL)、粒子计数器、能见度仪和颗粒物质量浓度监测仪获得的气溶胶数据,根据Mie散射理论建立了气溶胶消光系数、粒子谱分布和质量浓度等参数的数学模型,反演得到了水平路径上的气溶胶质量浓度分布。该方法可以以测量点为中心进行0~6km的360°的水平扫描,具有监测范围大、分辨率高的优点。最后开展了气溶胶水平分布的实际测量,获得了距离6km长的水平路径上近地面气溶胶质量浓度的实时分布。这为研究城市气溶胶的污染来源和动态变化提供了有效的数据支持。

大气遥感高光谱分辨率激光雷达研究进展

高光谱分辨率激光雷达由于可实现对大气参数的精确反演,在大气遥感领域具有较好的发展前景。介绍了高光谱分辨率激光雷达探测气溶胶、大气温度以及风速的基本原理以及目前国内外的研究进展,并重点介绍了高光谱分辨率激光雷达系统中的鉴频技术、激光技术、锁频技术以及数据处理技术等几项关键技术。