分布式光纤声波传感器及其在天然地震学研究中的应用     

张丽娜  任亚玲  林融冰  宋政宏  曾祥方 《地球物理学进展》2020,(1):65-71

分布式光纤声波传感器(Distributed Acoustic Sensing,DAS)是近年来兴起的超密集地震观测系统,具有一系列观测密度高、观测成本低、耐受恶劣环境等优势,在油气行业得到了广泛应用,也引起了天然地震学界的关注.本文简要回顾了DAS系统的测量原理、发展历程、技术方案、介绍了测量原理及其响应特性,然后围绕多个观测实验,介绍浅部结构成像、深部结构探测和地震监测三个方向的典型应用实例,最后讨论了DAS系统在天然地震学研究中应用面临的挑战和发展趋势.  相似文献   

流变应力恢复法压力传感器传感单元方位布设研究     

《岩土力学》2020,(1)

实时测量深部三维地应力场分布及扰动规律对工程岩体稳定性分析至关重要,但目前仍缺乏成熟的针对深部软弱围岩的地应力测试技术及配套仪器。首先详细介绍了深部软岩地应力测试方法流变应力恢复法的原理与技术,随后针对岩体压力传感器传感单元的方位合理布设问题展开了深入的理论分析。研究结果表明:如果六向压力传感器上半球的3个传感面法向布设为两两相互垂直,则下半球的3个传感面法向不能布设为两两相互垂直;如果上半球的3个传感面法向布设为两两相互垂直,则下半球的3个传感面法向不能与上半球的3个传感面法向平行,且下半球的3个传感面中不能有两个法向同时垂直于上半球任一传感面法向,下半球3个传感面法向与x、y和z轴的方向余弦值最好相差不大,且不能接近于两两相互垂直;如果上半球的3个传感面法向不两两相互垂直,从设计角度考虑列举了一种情形:上半球的3个传感面法向布设为与水平面夹角为45°,下半球的3个传感面法向与水平面夹角30°,上下半球的传感面法向在Oxy水平面上投影的夹角为60°,计算结果显示,此种布置方式是其中一种科学合理的布置方式。  相似文献   

钻探参数实时采集系统研制与应用          下载免费PDF全文

汤小仁  孟义泉  訾兵  梁日旺 《探矿工程》2020,47(6):46-53

钻探参数实时采集系统研制的目的是向钻探技术及管理人员提供直观的钻探实时参数，通过该系统可全天候的掌握钻探工况。钻探参数采集的方法是通过传感器采集压力、转速、位移、流量、液位等物理参数，使用配套的软硬件设备进行数据转换和处理，在人机交互界面显示直观的工程参数。该系统根据野外现场不同工作环境可以使用互联网、GPRS终端或者北斗卫星终端把现场实时工程数据无线传输至远程服务器上，用户通过手机或电脑即可查看到现场的实时或历史工程数据。采用本系统可以预防和减少钻探事故，为事故处理提供数据支撑，为实现钻探自动化、智能化提供基础数据。  相似文献   

基于2D地图的城市户外ARGIS视觉辅助地理配准技术     

邓晨  游雄  张威巍  智梅霞 《测绘学报》2019,48(10):1305-1319

针对当前便携式位姿传感器获取的户外6DOF绝对位姿精度通常不足，致使基于位姿传感器的户外AR地理配准精度不高，提出了一种以2D地图作为参考数据进行户外视觉辅助定位进而提高ARGIS系统地理配准精度的方法和技术框架。在位姿传感器获取初始位姿的基础上，详细阐述了基于2D地图进行图像位姿优化和辅助校正的基本原理；并通过试验验证了该方法可以对位姿传感器获取的初始位姿进行优化，进而提高户外AR地理配准精度的有效性。  相似文献   

基于Sage-Husa算法的拖曳式Overhauser海洋磁场传感器海浪磁场噪声实时抑制方法          下载免费PDF全文

葛健  董浩斌  刘欢  罗望  柏明明  邱香域  袁志文  刘咏华  朱俊  张海洋 《地球科学》2018,43(10):3792-3798

利用Weaver海浪模型,对拖曳式Overhauser海洋磁场传感器海浪磁噪声与深度、波幅等之间的关系进行了理论分析,证明了在极端海况条件下对海浪磁噪声进行抑制的必要性.为提高海洋磁测灵敏度,提出了一种基于改进的Sage-Husa自适应Kalman算法的海浪磁场噪声抑制方法.仿真结果表明,该方法能在不需要先验的噪声统计或实时参考噪声的情况下,实现磁场噪声协方差的快速收敛;且与常规的Sage-Husa算法相比,改进后的Sage-Husa算法降低了对初始参数的依赖性.另外,设计了一种拖曳式Overhauser海洋磁场传感器测试仪来测试上述算法.对比结果表明该方法不仅实现了磁场噪声统计参数的自适应估计,而且比经典Kalman滤波具有更好的滤波效果;此外,海浪磁噪声的功率谱密度由50 pT/Hz1/2@1Hz下降到6 pT/Hz1/2@1Hz.   相似文献   

层状土毛细水上升过程中Lucas-Washburn模型评价及修正          下载免费PDF全文

郝瑞  施斌  曹鼎峰  孙梦雅  魏广庆 《水文地质工程地质》2018,(6):84-84

受界面效应影响,毛细水在层状土中运移规律还难以用描述均质土中水分运移规律的Lucas-Washburn（LW）渗吸模型进行描述。基于此,本文设计了层状土室内模型试验,采用分布式的主动加热光纤法（简称AHFO）监测毛细水上升过程。根据AHFO测试结果,进一步对LW模型进行了修正,提出了适用于描述层状土中毛细水上升规律的ILW模型,并对ILW模型进行了试验验证。试验结果表明:（1）当毛细水湿润锋抵达“黏土（下部）-砂土（上部）”界面时,会产生“毛细屏障作用”,从而导致上部砂土中毛细水含水率急剧下降;（2）“毛细屏障作用”由砂土和黏土中的基质吸力不均衡造成,基质吸力大小由含水率决定;（3）当毛细水湿润锋抵达“砂土（下部）-黏土（上部）”界面时,在界面处出现“反毛细屏障作用”,从而导致上部黏土层中的含水率比相邻下部砂土层含水率更高;（4）虽然常见的LW模型可准确预测均质土中毛细水上升高度及速率,但受“毛细屏障作用”和“反毛细屏障作用”影响,LW模型在层状土中失效;（5）相比LW模型,ILW模型精度更高,能够更加准确地描述层状土中毛细水上升规律。  相似文献   

地面沉降钻孔全断面分布式光纤监测技术   总被引：1，自引：0，他引：1  

施斌  顾凯  魏广庆  吴静红  张诚成 《工程地质学报》2018,26(2):356-364

本文介绍了一种钻孔全断面分布式光纤监测技术,可以获得地面沉降过程中多场多参量数据,实现钻孔全断面的精细化监测。阐述了钻孔全断面分布式光纤监测技术的概念,并重点介绍了该技术涉及的传感光缆和传感器选择、钻孔回填材料、光缆-土的耦合性评价和光缆及传感器植入方法等关键技术。在此基础上,构建了钻孔全断面光纤监测系统。最后,结合苏州盛泽地面沉降光纤监测案例,介绍了钻孔全断面光纤监测过程和技术特点。  相似文献   

基于光纤光栅的土体含水率快速测定试验研究     

周谷宇  朱鸿鹄  朱宝  张诚成  施斌 《工程地质学报》2018,26(6):1439-1446

土体含水率与其强度、变形和渗透特性密切相关。快速测定原位土体的含水率是地基基础工程中的一个重要课题。针对现有测量方法在实时性等方面的不足,本文首次提出了一种基于光纤布拉格光栅（FBG）技术快速测定土体含水率的方法。该方法利用落球对埋设在砂土中的FBG应变传感器施加冲击荷载,获得传感器在冲击过程中的应变状态及其变化规律,在此基础上提出了峰值应变的概念;通过控制变量法,对不同含水率的砂土进行多组室内试验。试验结果表明:峰值应变随着含水率的增加而近似线性减小,因此可通过经验方程估算出土体含水率。最后分析了该方法中可能的误差来源及减小误差的方法。  相似文献   

浅谈多传感器融合技术在气象观测中应用          下载免费PDF全文

张瑞  蒲小兰  周宇 《中低纬山地气象》2022,46(2):118-120

多传感器融合技术现阶段在气象观测中的应用主要体现在气温降水多传感器上,多传感器的正式运行减轻了地面气象观测人工维护工作量,确保气温与雨量数据的完整性,但在使用中发现多传感器融合观测存在的一些问题,如果能完善解决这些问题,则能进一步提高气温降水观测数据的准确性,实现全方位地面观测自动化。  相似文献   

基于电磁阻尼的振动能量回收装置研究          下载免费PDF全文

卢涛  魏勇  余厚全  宋钢兵 《世界地震工程》2022,38(1):249-257

针对水平方向振动体的能量回收问题,设计一种基于电磁阻尼的振动能量回收装置,装置主要包括振动台、电磁阻尼器和稳压电路。有别于传统的重力方向上的电磁振动体能量收集装置,水平方向运动的振动台更有利于模拟高层建筑的实际的振动环境;为了减小滑动摩擦带来的能量损耗,设计了基于滚动轴承的电磁阻尼器;针对传统能量回收装置中单个线圈收集的能量功率偏低问题,提出增加单只线圈匝数和多只线圈串联的改进方法。在此基础上,设计了低功耗稳压电路,极大地提高了能量转换效率。实验表明:装置收集的能量输出功率可达20mW,为低功耗无线传感器节点供电提供了一种解决方案。  相似文献