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中科院專家研發出煤礦沖擊地壓動態監測預警系統

作者:深圳銘之光 發布時間:2018-03-05 17:55:11
日前,中國科學院武漢巖土力學研究所科研團隊通過對三維應力傳感器技術理論、狀態信息實時感知及智能在線處理等方面的深入研究,最新研發出新型煤礦沖擊地壓動態監測預警系統。這對復雜環境下地下工程沖擊地壓等動力災害的預警及優化掘進施工具有重要意義。
 


三維光纖光柵應力傳感器,資料圖
 
沖擊地壓作為一種特殊的礦山壓力顯現形式,隨礦產資源開采深度和強度的不斷增加,已成為深部資源開采領域面臨的主要災害之一。地下空間復雜環境下煤巖體三維應力演化過程的動態長期監測非常困難,災害機理及預警缺乏可靠技術支撐。如何實現采場圍巖應力的三維動態長期測試,進一步加強遠程應力智能化實時監測預警研究,是亟待解決的一項重大技術難題。
 
中科院武漢巖土力學研究所施工過程力學課題組自主研發一種高精度的光纖光柵三維應力傳感器,其耐腐蝕性、抗地下水和電磁干擾性能及長期穩定性大幅提高,可實現工程建設期的巖體地應力測試和工程運營期的長期實時跟蹤監測,填補了業內空白。
 


軟件分析系統,資料圖
 
同時,以物聯網、智能技術、云計算與大數據等新一代信息技術為手段,以全面感知、實時傳送和智能在線處理為運行方式,建立智能化的采場圍巖遠程三維應力場實時監測系統,具有自動監測、數據共享和遠程控制等優勢。
 
專家還對采集應力狀態信息進行數據挖掘和智能學習,建立了動態應力風險預警指標和模型,為地下空間復雜環境下沖擊地壓預警、信息化施工及防災減災措施提供理論與技術支撐條件。
 
延伸閱讀:可伸縮傳感器助力提高慢性病檢測效率
 
近日,英國格拉斯哥大學發布一項研究說,利用高伸縮性材料制作的無線健康傳感器有利于糖尿病等慢性病患者日常佩戴,可檢測一些關鍵指標,減少患者血檢次數,提高慢性病日常護理效果。
 
格拉斯哥大學的研究團隊設計了一款全新傳感器,能監測汗液pH值。這種新型傳感器采用一種石墨-聚氨酯合成材料制作,不但輕便,還擁有非常優良的伸縮特性,長度能伸縮達53%,適合患者長時間佩戴。
 
該傳感器還采用了近場通信技術,能將監測數據無線傳輸到智能手機應用中,讓醫護人員利用智能手機等移動設備實時監控患者的相關數值。達希亞說,人體汗液與血液含有很多相同的生理信息,檢測汗液能省去穿透皮膚來采集血樣進行檢測的麻煩。
 
下一步,團隊將嘗試拓展這一傳感器的性能,讓它成為一個完整的診斷系統,最終實現對汗液中血糖、氨以及尿素水平的監測。相關研究結果刊登在國際學術期刊《生物傳感器與生物電子學》上。
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