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光纤传感技术在岩溶塌陷监测中的应用研究

水文地质工程地质 2014年第1期41卷 134-137页

作者：郝文杰杨卓静张青吕中虎中国地质调查局水文地质环境地质调查中心河北保定071051 国土资源部地质环境监测技术重点实验室河北保定071051

通过对比分析岩溶塌陷监测技术的优缺点,结合前人工作经验,将BOTDR和FBG联合监测的方案应用于岩溶塌陷区岩土体变形监测中。通过对唐山陡河东岸岩溶塌陷点地质条件的分析,选取试验用纤、制定铺设方案,并对试验过程进行了详细的描述,探... 详细信息

通过对比分析岩溶塌陷监测技术的优缺点,结合前人工作经验,将BOTDR和FBG联合监测的方案应用于岩溶塌陷区岩土体变形监测中。通过对唐山陡河东岸岩溶塌陷点地质条件的分析,选取试验用纤、制定铺设方案,并对试验过程进行了详细的描述,探索了野外应用中温度补偿的方法。经过多次数据采集及处理分析得出,光纤传感技术可实现岩土体变形的多点定位,可捕获岩土体变形趋势和实现对塌陷变形边界的描述。通过FBG和BOTDR联合监测应用,可以克服两种监测手段的缺陷,从而获得塌陷体的全部信息,具有非常好的应用前景。

关键词：岩溶塌陷光纤传感唐山陡河

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基于拉曼散射原理的分布式光纤测温系统研究

半导体光电 2013年第2期34卷 342-345页

作者：韩永温郝文杰张林行张晓飞吕中虎吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130061 国土资源部地质环境监测技术重点实验室河北保定071051

在研究拉曼散射原理及其应用技术的基础上,开发了一种分布式结构的光纤测温系统。通过对光纤的拉曼散射光谱信息进行解调处理,实现了全光纤的分布式温度检测。系统达到的温度分辨率为0.3℃,空间分辨率为3m,最大测量距离为6 000m。相关... 详细信息

在研究拉曼散射原理及其应用技术的基础上,开发了一种分布式结构的光纤测温系统。通过对光纤的拉曼散射光谱信息进行解调处理,实现了全光纤的分布式温度检测。系统达到的温度分辨率为0.3℃,空间分辨率为3m,最大测量距离为6 000m。相关的实验室和野外试验结果表明,该系统的主要性能指标能够满足实际工程的使用要求。

关键词：拉曼散射分布式光纤温度传感器光时域反射斯托克斯光反斯托克斯光

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矿山地质灾害监测技术方法研究

矿物学报 2013年第S2期33卷 695-696页

作者：蒿书利张青史彦新蒋凡郝文杰吕中虎中国地质调查局水文地质环境地质调查中心河北保定071051 国土资源部地质环境监测技术重点实验室河北保定071051

中国矿业的快速发展,在为经济社会发展提供重要物质保障的同时,也累积了大量的地质环境问题,并直接关系到人民群众的生命财产安全和社会经济的可持续发展。中国矿山地质环境问题较为严重,《矿山地质环境保护规定》和《全国矿产资源规划(... 详细信息

中国矿业的快速发展,在为经济社会发展提供重要物质保障的同时,也累积了大量的地质环境问题,并直接关系到人民群众的生命财产安全和社会经济的可持续发展。中国矿山地质环境问题较为严重,《矿山地质环境保护规定》和《全国矿产资源规划(2008―2015年)》要求矿山地质环境监管更加规范化、制度化、时效性。

关键词：矿山地质环境地质环境问题技术方法研究矿山地质灾害矿产资源规划地质灾害监测滑坡监测地质环境监测滑坡形成观测线

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自然伽马测井在水文地质孔填砾中的应用

物探化探计算技术 2019年第2期41卷 279-284页

作者：王新杰王昀郝文杰吕中虎中国地质调查局水文地质环境地质调查中心保定071051 河北农业大学信息科学与技术学院保定071001

填砾是水文地质勘探孔成井的一个关键工艺,该工艺的一个难点就是填砾过程的深度测量,因无法及时判断填砾面位置及填砾过程中出现的"悬空"现象,导致勘探孔无法止水分层或报废,特别是在细颗粒含水层区成井,因填砾失败导致井报废的实例很... 详细信息

填砾是水文地质勘探孔成井的一个关键工艺,该工艺的一个难点就是填砾过程的深度测量,因无法及时判断填砾面位置及填砾过程中出现的"悬空"现象,导致勘探孔无法止水分层或报废,特别是在细颗粒含水层区成井,因填砾失败导致井报废的实例很多。通过自然伽马测井利用裸孔和填砾前、后的曲线对比,可以测量填砾面位置,解决了填砾过程中砾面深度测量的困难;可以发现填砾成井过程中产生的不利现象,为成井采取补救措施提供信息帮助,有利于保证成井质量。

关键词：自然伽马测井曲线对比填砾位置

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基于铂电阻的冻结层上水温度监测装置设计

自动化应用 2017年第12期 159-160页

作者：吕中虎李颖智张晓飞中国地质调查局水文地质环境地质调查中心河北保定071051 国土资源部地质环境监测技术重点实验室河北保定071051

针对高寒冻土区研究需求,研制适用于寒区恶劣环境下的冻结层上水温度监测装置,介绍该监测装置设计思路,阐述传感器节点设计,主要硬件电路,软件设计框架。

关键词：铂电阻冻结层上水温度监测

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弱反射光栅滑坡监测系统的研究与应用

电子测量技术 2022年第6期45卷 119-123页

作者：张晓飞吕中虎杨秀元曾克王晨辉中国地质调查局水文地质环境地质调查中心保定071051 自然资源部地质环境监测工程技术创新中心保定071051

目前,光纤传感技术在桥梁、隧道、大坝等监测领域推广应用并取得了较好的效果,而基于弱反射光栅的FBG传感技术应用还处于起步阶段。针对BORDR和FBG技术应用于地质灾害监测中的限制,在介绍弱光纤光栅传感阵列监测技术原理的基础上,利用... 详细信息

目前,光纤传感技术在桥梁、隧道、大坝等监测领域推广应用并取得了较好的效果,而基于弱反射光栅的FBG传感技术应用还处于起步阶段。针对BORDR和FBG技术应用于地质灾害监测中的限制,在介绍弱光纤光栅传感阵列监测技术原理的基础上,利用弱反射光栅传感阵列具有大容量、高精度的特点,设计了一款外定点式弱反射光栅传感光缆,并结合弱反射光栅传感阵列监测技术、物联网技术构建了基于弱反射光栅传感阵列的滑坡实时监测系统,开展了弱反射光栅传感光缆的室内实验并将弱反射光栅实时监测系统应用于滑坡监测实验中。监测系统测得158#~161#区域的连续4个弱反射光栅变形累加达到61.91 mm,表明系统能准确定位滑坡发生位移变化的位置及监测滑坡位移的大小,实现了对滑坡地质灾害体的高密度的自动化准分布式监测。

关键词：地质灾害弱光纤光栅传感物联网实时监测

基于CR1000的高陡边坡多点位移监测系统设计

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电子技术（上海） 2017年第10期46卷 57-58,27页

作者：吕中虎张晓飞中国地质调查局水文地质环境地质调查中心国土资源部地质环境监测技术重点实验室河北保定071051

文章设计了一款多点位移监测系统,选择电流型拉绳传感器采集前端位移信号,该系统以美国Campbell公司的CR1000数据采集器为主控制单元,实现了15路位移数据的实时采集、定时传输等功能,系统布设在某高陡边坡环境下,用于监测危岩体的裂缝变... 详细信息

文章设计了一款多点位移监测系统,选择电流型拉绳传感器采集前端位移信号,该系统以美国Campbell公司的CR1000数据采集器为主控制单元,实现了15路位移数据的实时采集、定时传输等功能,系统布设在某高陡边坡环境下,用于监测危岩体的裂缝变化,通过近几个月的运行,系统采集的数据稳定,为高陡边坡地质灾害预测提供了有效的实时监测数据。

关键词：高陡边坡位移监测 CR1000

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基于电涡流传感的地面沉降分层监测装置设计

信息技术与网络安全 2018年第4期37卷 106-108页

作者：吕中虎张青张晓飞国土资源部地质环境监测技术重点实验室河北保定071051 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心河北保定071051

针对地面沉降分层监测需求,基于电涡流传感原理,设计了一款适用于地面沉降分层监测的装置。详细介绍了装置的总体设计思路、原理,选取电涡流传感器作为传感探头,光电编码器作为位移测量单元,实现装置基本功能;描述了采集板软、硬件设计... 详细信息

针对地面沉降分层监测需求,基于电涡流传感原理,设计了一款适用于地面沉降分层监测的装置。详细介绍了装置的总体设计思路、原理,选取电涡流传感器作为传感探头,光电编码器作为位移测量单元,实现装置基本功能;描述了采集板软、硬件设计细节,采用低功耗控制芯片STM32进行数据采集及信号控制,采集板可自动保存当前时间、深度、电涡流电压值、倾角值;进行了装置室内模拟实验、数据分析。实验证明,该监测装置能够实现一孔原位多层位移监测。

关键词：地面沉降电涡流传感分层监测 STM32

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基于STM32的便携式二氧化碳监测仪设计

电子设计工程 2014年第21期22卷 91-93页

作者：吕中虎张徽张晓飞中国地质调查局水文地质环境地质调查中心河北保定071051 国土资源部地质环境监测技术重点实验室河北保定071051

针对二氧化碳地质储存地区环境中CO2浓度监测,基于STM32F103RE微控制器,设计了一款便携式二氧化碳监测仪,在RS232协议下,实现微控制器与传感器、液晶显示模块、U盘存储模块的数据通讯,系统中选用三个红外吸收型二氧化碳传感器,由继电器... 详细信息

针对二氧化碳地质储存地区环境中CO2浓度监测,基于STM32F103RE微控制器,设计了一款便携式二氧化碳监测仪,在RS232协议下,实现微控制器与传感器、液晶显示模块、U盘存储模块的数据通讯,系统中选用三个红外吸收型二氧化碳传感器,由继电器控制电路切换三个通道,实现分档采集数据,最后利用监测仪进行了室内CO2气体浓度测试实验,实验结果证明三个数据采集通道工作正常。

关键词：便携式 STM32 二氧化碳监测仪