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[发明专利]一种光纤光栅曲率传感器的扭转补偿系统和补偿方法-CN202310801288.1在审
发明人： 方新秋;宋扬;梁敏富;吴刚;陈宁宁;冯豪天;贺德幸;吴洋 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-07-01 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G01B11/255 文献下载
摘要：本发明公开了一种光纤光栅曲率传感器的扭转补偿系统和补偿方法，补偿系统包括：光纤光栅曲率传感器，安装在刮板输送机上；角度传感器，包括两个且分别安装在光纤光栅曲率传感器的两侧，配置为通过监测光纤光栅曲率传感器两端的差值获得光纤光栅传曲率感器的扭转角度；光纤光栅串，布置在光纤光栅传曲率感器上形成多个光栅测点，配置为感知光纤光栅传曲率感器的中心波长；光纤光栅解调仪，与光纤光栅串相耦接，配置为将光纤光栅串所感知的中心波长的光信号转化为电信号；计算机，其分别与角度传感器和光纤光栅解调仪相耦接，配置为基于接收的扭转角度和中心波长剔除扭转引起的光纤光栅波长变化量，以获得光栅测点所在的位置经扭转补偿后的曲率。
一种光纤光栅曲率传感器扭转补偿系统方法

[发明专利]光纤光栅曲率传感测试装置及其测试方法-CN202310795944.1在审
发明人： 方新秋;宋扬;梁敏富;吴刚;陈宁宁;冯豪天;徐子岳;乔富康 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2023-07-01 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G01B11/255 文献下载
摘要：本发明公开了一种光纤光栅曲率传感测试装置及其测试方法，测试装置包括：试验平台，其包括：光学平板和两个相对位置的约束组件，两个约束组件之间连接有测试件，其中，约束组件包括：X轴位移台、Z轴旋转台和夹具，X轴位移台连接在光学平板上并能够沿着X轴方向移动，Z轴旋转台的一端与X轴位移台相连接，另一端与夹具相连接，且配置为驱动夹具绕着Z轴方向旋转，夹具配置为固定连接测试件；测试件为弹性材料件；光纤光栅解调仪，其配置为将光纤光栅测试线基于测试件的形变所监测的波长变化量的光信号转化为电信号；计算机，其与光纤光栅解调仪相耦接，配置为接收由光纤光栅解调仪所转化的电信号，并对测试件的弯曲形态进行重构和数据采集。
光纤光栅曲率传感测试装置及其方法

[实用新型]一种适用于复杂采动裂隙钻孔窥视装置-CN202223563869.6有效
发明人：杜锋;李振华;赵晓东;夏洪春;贾晓芬;曹正正;浦海;方新秋;张后全;马丹;高彦涛;焦学军;李建伟 -专利权人：河南理工大学;大连大学;中国矿业大学;安徽理工大学;内蒙古科技大学
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： E21B47/002 文献下载
摘要：本实用新型涉及开采技术领域，尤其涉及一种适用于复杂采动裂隙钻孔窥视装置。本实用新型提供一种能够针对不同钻孔大小进行调节，防止窥视仪器晃动撞击钻孔内壁造成损坏和影像不清的适用于复杂采动裂隙钻孔窥视装置。一种适用于复杂采动裂隙钻孔窥视装置，包括有卷线轮、拉绳、支撑架、导向轮和窥视仪，卷线轮上绕有拉绳，卷线轮右部设有支撑架，支撑架顶部连接有转动式导向轮，拉绳尾端绕过导向轮并穿过支撑架连接有窥视仪。本实用新型通过转动调节双向丝杆使得转动杆进行扩张带动滚轮进行移动，从而达到了能够适配不同钻孔大小，对窥视仪进行防护和辅助窥视仪下降移动提高拍摄画面清晰度的效果。
一种适用于复杂裂隙钻孔窥视装置

[发明专利]一种刮板输送机位姿模型建立方法和系统-CN202110963576.8有效
发明人：梁敏富;方新秋;徐子岳;宋扬;吴刚 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-08-20 - 公布日： 2022-05-20 - 主分类号： B65G43/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种刮板输送机位姿模型建立方法和系统，该方法包括：建立基准坐标系OXYZ，在依次联接在多个中部槽中，定义第一节中部槽的与第二节中部槽形成间隙的一侧的顶点为坐标原点O，第一节中部槽长度方向为X轴，宽度方向为Y轴，垂直于中部槽平面方向为Z轴；定义位姿模型各个参量，定义刮板输送机中部槽的长度为L，宽度为H；以刮板输送机中部槽中心点为位置标准点，在弯曲状态下刮板输送机中部槽相邻两个中部槽之间形成的夹角定义为αi，因夹角致使两刮板输送机中部槽之间存在间距，将此间距定义为a；在整个弯曲状态中，各刮板输送机的中部槽与水平面的夹角定义为θi；对刮板输送机的复杂运行状况进行简化推导形成位姿模型。
一种输送机位模型建立方法系统

[发明专利]光纤传感器和刮板输送机直线度感知系统及其测量方法-CN202110963569.8在审
发明人： 方新秋;宋扬;徐子岳;梁敏富;吴刚 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2021-08-20 - 公布日： 2022-01-07 - 主分类号： G01B11/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种光纤传感器和刮板输送机直线度感知系统及其测量方法，包括：壳体，具有容纳腔；等强度悬臂梁，沿着第一方向延伸，且其一端固定联接在所述容纳腔内；连杆，沿着第二方向可伸缩地联接在所述壳体的容纳腔内，至少部分伸出于所述壳体外，且所述连杆位于所述容纳腔内的部分与所述等强度悬臂梁的另一端相联接；所述等强度悬臂梁能够与伴随连杆的伸缩运动而运动；光纤串，具有光纤布拉格光栅，其中，所述光纤布拉格光栅固定联接在所述等强度悬臂梁的外侧壁上，用于感知等强度悬臂梁表面的应力，所述光纤串的一端引出所述壳体形成输出通讯端；其中，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。
光纤传感器输送直线感知系统及其测量方法

[发明专利]一种光纤弯曲度传感器标定控制设备-CN201911271035.8在审
发明人：董成亮;方新秋;吕嘉锟;权志桥 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2019-12-12 - 公布日： 2021-06-18 - 主分类号： G01B11/24 文献下载
摘要：一种光纤弯曲度传感器标定控制设备属于传感器标定测量设备领域；该设备包括底板、固定夹块、摆动夹块、刻度尺和推拉装置；该设备的主要原理是：固定夹块和摆动夹块上设有夹板，用于固定夹块中的光纤弯曲度传感器，通过推拉装置推拉摆动夹块进行转动，根据摆动夹块上的指针所在刻度尺的位置，判断转动的角度；推拉装置由丝杆螺母结构构成，螺母转动带动丝杆前后移动，从而推拉摆动夹块的转动；通过调整推拉装置相对于固定夹块的角度和位置，可以控制摆动夹块转动角度的最大范围。该设备操作方便，可以精确的对光纤弯曲度传感器的弯曲角度进行控制，从而有效提高光纤弯曲度传感器的标定精度。
一种光纤弯曲传感器标定控制设备

[发明专利]基于支持向量机的矿井光纤光栅监测系统缺失数据补偿方法-CN201710560968.3有效
发明人： 方新秋;梁敏富;刘兴国;吴刚;陈宁宁 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2017-07-11 - 公布日： 2021-04-16 - 主分类号： G06Q50/02 文献下载
摘要：一种基于支持向量机的矿井光纤光栅监测系统缺失数据补偿方法，属于监测系统缺失数据补偿方法。包括步骤1：对矿井光纤光栅监测系统传感设备进行数据采集；步骤2：对光纤光栅传感设备采集的监测数据用时间序列表示并进行预处理；步骤3：选择与构造支持向量机的核函数；步骤4：选择确定支持向量机的超参数；步骤5：根据确定的核函数、损失函数及惩罚参数构建核矩阵，采用优化算法得到支持向量机最优参数值；步骤6：建立支持向量机回归函数模型，对数据进行拟合回归分析，得到缺失数据补偿结果，实现缺失数据的缺失补偿工作。本发明能够对监测缺失数据进行补偿，完善监测数据，使数据更加接近真实、可靠，保障了矿井安全生产、施工及稳定。
基于支持向量矿井光纤光栅监测系统缺失数据补偿方法

[实用新型]阀门和具有该阀门的调控系统-CN202021161771.6有效
发明人：张磊;阚梓豪;李菁华;唐俊;李爽;方新秋;李明雪;吴刚;梁敏富 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2020-06-19 - 公布日： 2021-04-06 - 主分类号： F16K5/06 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种阀门和具有该阀门的调控系统，连接在管道上，沿着所述管道的长度方向形成有管腔，包括：阀体，所述阀体内限定出阀腔，所述阀腔与所述管腔相连通；阀芯，所述阀芯可转动地连接在所述管腔内，所述阀芯将所述管腔隔离形成第一管侧和第二管侧，且所述阀芯上形成有贯穿所述阀芯径向方向的通孔；阀杆，所述阀杆可转动地设于所述阀腔内，且所述阀杆的一端与所述阀芯相联接，所述阀杆的另一端伸出所述阀体；密封圈，所述密封圈套设在所述阀杆上，且所述密封圈的外轮廓面抵止在阀腔的内壁上；驱动装置，所述驱动装置连接在所述阀杆伸出所述阀体的一端，用于驱动所述阀杆在第一位置与第二位置之间转动以调控所述通孔的流量。
阀门具有调控系统

[发明专利]基于光纤光栅传感的支架运行姿态在线监测方法-CN201710561829.2有效
发明人： 方新秋;刘兴国;严黄宝;梁敏富;邢晓鹏 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2017-07-11 - 公布日： 2021-03-23 - 主分类号： G01C21/00 文献下载
摘要：一种基于光纤光栅传感的支架运行姿态在线监测方法，属于支架运行姿态在线监测方法。在待监测液压支架中选择部分作为采集分站，将压力、位移、倾角光纤光栅传感器安装在采集分站中的液压支架上，各个传感器的尾纤通过接线盒与矿用光缆相连，矿用光缆将光信号传输到光纤光栅解调仪；光纤光栅解调仪将光信号解调为数字信号并传输至计算机系统中保存分析，通过屏幕和键盘实现人机交互，实现对液压支架运行姿态的实时监测。优点：井下现场无源工作，保证工作面安全；采用光纤光栅传感技术和光纤传输技术，抗电磁干扰能力强；采用温补光栅度温度误差进行补偿，提高监测精度；实现对支架运行姿态的在线监测，有利于指导现场生产及科研工作。
基于光纤光栅传感支架运行姿态在线监测方法

[发明专利]一种粉末颗粒-高注浆压力封堵裂隙的瓦斯抽采钻孔封孔装置及方法-CN201811439357.4有效
发明人：张磊;李菁华;唐俊;黄梦牵;胡国忠;程健维;陈帅;方新秋;屠洪盛;卢硕 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2018-11-29 - 公布日： 2020-12-18 - 主分类号： E21B33/13 文献下载
摘要：本发明提供一种粉末颗粒‑高注浆压力封堵裂隙的瓦斯抽采钻孔封孔装置及方法，适用于煤矿井下使用。包括外囊袋和内囊袋，外囊袋后方在瓦斯抽采管上设有固定件内囊袋上穿过固定件设有花管、囊袋注浆管和注浆管，花管、囊袋注浆管和注浆管尾部设置在外囊袋后方，花管、囊袋注浆管和注浆管尾端分别设有阀门；采用二氧化碳裹挟生石灰粉末，通过花管将其通入封堵物之间的空间中，利用反应产物堵塞钻孔周围发育裂隙，通过注浆管注入水泥砂浆，以实现封堵裂隙及主动支护钻孔的目的。有效减轻采动带来的损伤影响，从而延长钻孔抽采瓦斯的有效抽采期，提高瓦斯抽采浓度，维持钻孔的稳定，可以显著提高煤层瓦斯抽采效果，保障井下工人的安全。
一种粉末颗粒高注浆压力封堵裂隙瓦斯钻孔装置方法

[发明专利]一种基于光纤光栅的煤矿巷道风速测量装置及其测量方法-CN202010196397.1有效
发明人：张磊;李菁华;方新秋;梁敏富;吴刚;李爽;唐俊;卢硕 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2020-03-19 - 公布日： 2020-12-15 - 主分类号： G01P5/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于光纤光栅的煤矿巷道风速测量装置及其测量方法，包括：壳体，壳体内部具有第一腔室和第二腔室，且第一腔室内形成有止挡部；至少一个传递杆，传递杆可活动地连接在壳体中，传递杆的两端分别延伸至第一腔室和第二腔室内，且位于第一腔室内的传递杆的一端抵止在止挡部上；转杆，转杆的一端可枢转地连接在第二腔室内，转杆的另一端上配置有捕风板，且捕风板正对矿井巷道风流流动方向；光纤光栅，光纤光栅连接在止挡部上，用于测量止挡部的曲率变化，且光纤光栅通过光纤与解调器相耦接；该测量装置结构简单，抗电磁干扰能力强，测量准确，能够大大降低工作量；该测量方法安全可靠，测量精准。
一种基于光纤光栅煤矿巷道风速测量装置及其测量方法

[发明专利]基于光纤光栅传感网络数据的巷道非线性变形预测方法-CN201710561863.X有效
发明人： 方新秋;梁敏富;陈宁宁;吴刚;马盟 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2017-07-11 - 公布日： 2020-11-24 - 主分类号： G06F17/18 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于光纤光栅传感网络数据的巷道非线性变形预测方法，属于巷道围岩非线性变形预测方法。包括步骤1：基于光纤光栅传感网络的巷道围岩变形数据采集；步骤2：巷道围岩变形光纤光栅传感器监测数据时间序列分析及预处理；步骤3：选择支持向量机的核函数和损失函数，确定支持向量机主要参数；步骤4：构建核函数矩阵，解算得到支持向量机最优参数组合值；步骤5：建立非线性支持向量机回归预测模型，实现巷道围岩非线性变形预测。本发明采用光纤光栅传感技术和支持向量机预测方法对变形围岩体的后期演化规律、发展趋势进行预测，保障了巷道围岩安全监测、安全生产、施工及稳定，为采矿工程智能化、信息化的发展提供研究方向。
基于光纤光栅传感网络数据巷道非线性变形预测方法

[发明专利]一种甲烷浓度检测系统-CN202010567355.4在审
发明人：张磊;阚梓豪;李菁华;梁敏富;方新秋;李明雪;李爽 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2020-06-19 - 公布日： 2020-10-23 - 主分类号： G01N21/41 文献下载
摘要：本发明公开了一种甲烷浓度检测系统，包括：光源，设置在地面上，用于产生光信号；设置在矿井下的多个个光纤，多个光纤之间彼此并联连接且形成第一耦接点和第二耦接点，其中第一耦接点通过光缆与所述光源相耦接；多个光纤光栅，与所述光纤相对应设置，且与对应的光纤相连接；光纤光栅解调器，其通过光缆与所述第二耦接点相耦接；以及计算机，与所述光纤光栅解调器相耦接，用于根据接收的所述光信号计算所述矿井下甲烷的浓度；其中，第一耦接点和第二耦接点均设置光纤耦合器。该检测系统检测准确度、灵敏度高，响应迅速、抗电磁干扰、耐腐蚀、防爆、可靠性高以及可远程操控。
一种甲烷浓度检测系统

[发明专利]曲率感知组件、曲率感知组件的安装方法以及感知系统-CN202010613279.6在审
发明人： 方新秋;梁敏富;吴刚;谢小平;李爽;尉瑞;张磊;刘晓宁 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2020-06-30 - 公布日： 2020-10-23 - 主分类号： G01B11/255 文献下载
摘要：本发明公开了一种曲率感知组件、曲率感知组件的安装方法以及感知系统，其中，曲率感知组件应用于刮板机，包括：设置于所述刮板机上的电缆槽；柔性基材，沿着所述电缆槽的延伸方向布置；至少两个光纤光栅串，所述至少两个光纤光栅串与所述柔性基材相连接，并沿着所述柔性基材的延伸方向延伸，其中，所述至少两个光纤光栅串中相邻的两个光纤光栅串呈90度夹角。该曲率感知组件灵敏度高、结构简单，制造方便；该安装方法安装方便；该感知系统现实时监测刮板输送机的直线度，能够保证综采工作面的安全和正常生产。
曲率感知组件安装方法以及系统

[发明专利]一种刮板输送机直线度监测方法-CN202010613292.1在审
发明人： 方新秋;梁敏富;李爽;吴刚;尉瑞;谢小平;刘晓宁;张磊 -专利权人：中国矿业大学
申请日： 2020-06-30 - 公布日： 2020-10-23 - 主分类号： G01B11/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种刮板输送机直线度监测方法，包括如下步骤：S10：在工作面刮板输送机(4)的电缆槽(1)内铺设光纤光栅三维曲率传感器(2)，使光纤光栅三维曲率传感器(2)弯曲形态跟刮板输送机(4)弯曲形态一致，且使光纤光栅三维曲率传感器(2)靠近工作面运输顺槽(6)一侧固定，靠近回风顺槽(5)一侧处于自由状态；S20：获取光纤光栅三维曲率传感器(2)两个正交平面上的曲率信息，并使用线性插值进行算法推导，进行刮板输送机(4)三维弯曲形态拟合重建；该方法误差小，监测精度高，可靠性好，检测方便。
一种输送直线监测方法

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