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用于煤矿分布式光纤的温度预警方法技术

技术编号:41234535 阅读:14 留言:0更新日期:2024-05-09 23:49
本发明专利技术涉及一种用于煤矿分布式光纤的温度预警方法,属于煤矿火灾检测领域。该方法包括:首先建立时空坐标系,以坐标系中任一坐标点为中心划分样本空间,并计算当前坐标点的温度与样本空间中测点的温度的差值,得到温度差值样本空间;构建一加权数组,使用该加权数组对温度差值样本空间进行加权,再计算加权后的温度差值样本空间中所有测点的温度得到加权温度;计算加权温度与当前坐标点的温度的和,并于预警阈值相比较,若大于预警阈值则报警。本发明专利技术将当前分析坐标点的空间信息和时间信息加入到了预警模型中,当前分析坐标点的空间信息或时间信息异常时,将加速超限预警的进程,从而实现了提前预警的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤矿火灾检测领域,涉及一种用于煤矿分布式光纤的温度预警方法


技术介绍

1、分布式光纤测温技术是国内外近年发展起来的一种用于实时监控温度场的新技术。它集光、机、电、计算机、弱信号检测为一体的,可广泛应用于火灾报警、过程监控、气体液体的泄漏监测以及故障诊断等方面。一条数公里乃至数十公里长的光纤(光纤或光缆既是传输媒体,又是传感媒体)铺设在待测空间,可连续测量、准确定位整条光纤所处空间的温度,并可通过光纤上的温度变化,检测出光纤所处环境的温度变化。随着全国智能化矿山建设的推进,光纤测温技术在煤矿火灾检测领域得到广泛应用。目前,煤矿使用的光纤测温技术装备,相较于传统以pt100为代表的点式温度传感器,其最大的优势是可实现空间连续测点的温度检测,具有温度空间信息的提取能力,特别适用于煤矿采空区、胶带运输机、供配电系统等大空间的火灾检测。

2、当前煤矿温度预警主要采用绝对温度超限预警,当测点温度超过预警阈值即发出超限预警,这种预警方法简单直接,易于现场人员操作及判断。但由于采空区温度存在时空差异性,单一阈值设定条件下,对处于不同时空的测点,预警精准性不强,温度异常判断往往较为迟缓,不利于早期火灾的发现。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种用于煤矿分布式光纤的温度预警方法,联合应用时间温度特征识别技术和空间温度特征识别技术,实现早期火灾温度异常事件的识别。

2、为达到上述目的,本专利技术提供如下技术方案:

3、一种用于煤矿分布式光纤的温度预警方法,其包括以下步骤:

4、s1、建立时空坐标系,将光纤的测点带入坐标系中;

5、s2、对于时空坐标系中的任一坐标点(x0,t0,t00),以该坐标点为中心在时空平面中划分一个n*m的样本空间,其中x表示空间,t表示时间,t表示温度;其中,在时间序列上,划分该坐标点时刻t0以前m个时刻内的样本,在空间序列上,以x0为中心,划分前后共2n+1空间内的样本。

6、s3、计算坐标点(x0,t0,t00)的温度与样本空间中测点的温度的差值得到温度差值样本空间;

7、s4、构建样本空间的加权数组,并将温度差值样本空间与加权数组相乘以对温度差值样本空间进行加权;

8、s5、计算加权后的温度差值样本空间中所有测点的温度得到加权温度δt,再与坐标点(x0,t0,t00)的温度相加得到温度t00′,若t00′超过预警阈值则发出预警信号。

9、进一步的,步骤s2中,样本空间表示为:

10、ω1={(xi,tj,tij)|i=-n,-(n-1),…,n-1,n;j=-m,-(m-1),…,0}

11、进一步的,步骤s4中,加权数组表示为:

12、ω′={(xi,tj,βij)|i=-n,-(n-1),…,n-1,n;j=-m,-(m-1),…,0}

13、式中,βij表示权重系数;则对温度差值样本空间进行加权具体为:

14、ω3=ω2×ω′={(xi,tj,βij(t00-tij))|i=-n,-(n-1),…,n-1,n;j=-m,-(m-1),…,0}

15、ω2={(xi,tj,t00-tij)|i=-n,-(n-1),…,n-1,n;j=-m,-(m-1),…,0}

16、式中,ω2表示温度差值样本空间。

17、进一步的,步骤s5中,加权温度表示为:

18、

19、本专利技术的有益效果在于:本专利技术将当前分析坐标点的空间信息和时间信息加入到了预警模型中,当前分析坐标点的空间信息或时间信息异常时,将加速超限预警的进程,达到提前预警的目的。

20、本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

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【技术保护点】

1.一种用于煤矿分布式光纤的温度预警方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的温度预警方法,其特征在于:步骤S2中,所述样本空间表示为:

3.根据权利要求1所述的温度预警方法,其特征在于:步骤S4中,所述加权数组为:

4.根据权利要求1所述的温度预警方法,其特征在于:步骤S5中,所述加权温度表示为:

【技术特征摘要】

1.一种用于煤矿分布式光纤的温度预警方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的温度预警方法,其特征在于:步骤s2中,所述样本空间表示为:

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【专利技术属性】
技术研发人员:赵常辛王玉军贺新田冀瑞锋李晓旭
申请(专利权)人:国家能源集团乌海能源有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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