尾砂漿噴涌外泄,重金屬快速侵蝕農(nóng)田;精礦漿悄然滲漏,企業(yè)效益流失山野……長輸管道本是銜接礦山生產(chǎn)、環(huán)保、安全核心環(huán)節(jié)的“大動脈”,但運(yùn)維監(jiān)測的長期失靈卻帶來了諸多隱患與損失。
面對數(shù)公里乃至數(shù)十公里的礦山長輸管道,傳統(tǒng)人工巡檢與定點(diǎn)傳感器方式難以支撐全管線24小時監(jiān)測覆蓋。訊飛潮汐力管道泄漏光纖監(jiān)測系統(tǒng)以“AI+光纖傳感”的創(chuàng)新組合,將前沿技術(shù)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定可靠的監(jiān)測方案,讓礦山長輸管道全天候監(jiān)測更高效、更省心!
聲溫雙監(jiān)測,24小時在線值守
礦山排尾、充填、輸?shù)V等各類管道發(fā)生泄漏時,會表現(xiàn)出明顯的聲波、溫度異常?;谶@一特性,系統(tǒng)將光纖沿管線敷設(shè)于管道外壁、伴熱管線或管廊周邊,利用瑞利散射(用于分析聲音信號)與拉曼散射(用于分析溫度信號)技術(shù)原理,通過訊飛潮汐力AI光纖聽診儀發(fā)射出特定光源,并實(shí)時采集光纖反射回的信號,處理識別聲波、溫度信號特征,從而實(shí)現(xiàn)長距離管道的24小時連續(xù)測聲測溫。
相比于壓力、流量傳感器及視頻監(jiān)控等傳統(tǒng)監(jiān)測方式,光纖傳感監(jiān)測對管線聲波、溫度變化的感知更實(shí)時,靈敏度更高。光纖具備抗電磁干擾、耐酸堿腐蝕等優(yōu)勢,適配野外、高海拔、易燃易爆等管道復(fù)雜敷設(shè)環(huán)境,長期穩(wěn)定運(yùn)行免維護(hù),與礦山惡劣的作業(yè)環(huán)境有著極強(qiáng)的適配性。光纖安裝環(huán)節(jié)采用無源設(shè)計,無需依賴電網(wǎng)供電,且無需構(gòu)成光纖回路,僅需單根光纖即可實(shí)現(xiàn)監(jiān)測,真正實(shí)現(xiàn)“管線建設(shè)到哪里,光纖就延伸到哪里”的高可靠全管線監(jiān)測覆蓋
訊飛潮汐力管道泄漏光纖監(jiān)測系統(tǒng)
大模型賦能,無懼干擾精準(zhǔn)捕捉
礦山生產(chǎn)現(xiàn)場機(jī)械轟鳴、工況復(fù)雜,強(qiáng)噪聲干擾成為管道泄漏監(jiān)測的核心痛點(diǎn),訊飛潮汐力通過自研的潮汐力光纖聲學(xué)大模型賦能監(jiān)測系統(tǒng),經(jīng)數(shù)據(jù)預(yù)訓(xùn)練與礦山細(xì)分場景微調(diào)后,可靈活適用于不同管道類型和復(fù)雜工況,在強(qiáng)噪聲中精準(zhǔn)捕捉微弱泄漏信號。
系統(tǒng)通過光電轉(zhuǎn)換聲音還原、多維度數(shù)據(jù)預(yù)處理及聲紋特征提取等技術(shù),高效過濾瞬時干擾,剔除固定噪聲,放大泄漏聲信號,為模型獲取到高質(zhì)量的聲音數(shù)據(jù),結(jié)合泄漏聲的專屬特征頻段(如液體泄漏常表現(xiàn)為湍流低頻聲、氣體泄漏則呈現(xiàn)出高頻嘯叫)進(jìn)行識別分析,精準(zhǔn)判斷各類管道泄漏情況。
降低虛警率,多重技術(shù)層層保障
礦山管道類型多,泄漏特征表現(xiàn)不一,監(jiān)測系統(tǒng)在早期面臨真實(shí)泄漏樣本稀缺和高虛警率的挑戰(zhàn)。系統(tǒng)以潮汐力光纖聲學(xué)大模型為核心,設(shè)計了一套多管齊下的技術(shù)策略,提升識別準(zhǔn)確率至90%以上
依托海量聲紋數(shù)據(jù)庫,潮汐力光纖聲學(xué)大模型將泄漏、流體運(yùn)動、機(jī)械振動等聲學(xué)事件的通用特征表示,有效遷移到礦山管道泄漏場景,在缺少現(xiàn)場樣本時建立起對管道泄漏的識別能力。此外,系統(tǒng)結(jié)合模擬實(shí)驗(yàn)、物理仿真、同類型管道歷史數(shù)據(jù)擴(kuò)充樣本庫,搭配時空域聯(lián)合驗(yàn)證機(jī)制,大幅降低虛警率,讓每一次報警都更精準(zhǔn)有效。
高精度定位,應(yīng)急處置更高效
精準(zhǔn)定位管道泄漏點(diǎn),是現(xiàn)場快速處置,減少企業(yè)損失的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。系統(tǒng)基于光時域反射法,通過計算光源發(fā)射與反射的時間差,可精準(zhǔn)計算出事件發(fā)生位置。在大模型與自研算法與加持下,系統(tǒng)表現(xiàn)出強(qiáng)大的信號處理能力,能實(shí)時連續(xù)捕捉數(shù)十公里管線的聲波、溫度變化,并同步完成位置定位。
系統(tǒng)測聲定位精度小于5m,覆蓋5Hz-20kHz頻率范圍,測溫定位精度小于1米,測溫誤差控制在±1℃內(nèi)。異常發(fā)生后,監(jiān)測平臺立即主動告警,可視化呈現(xiàn)故障位置與類型,讓運(yùn)維人員無需盲目排查,應(yīng)急處置更迅速、更高效。
監(jiān)測平臺界面
訊飛潮汐力管道泄漏光纖監(jiān)測系統(tǒng)憑借“全天候、全量程、高精度、抗干擾” 的特性,成為解決礦山管道泄漏監(jiān)測難題的理想方案,徹底打破傳統(tǒng)巡檢方式的局限,讓數(shù)十公里管道狀況變得實(shí)時可知,智慧守護(hù)礦山行業(yè)“大動脈”!
《金屬礦山》簡介
《金屬礦山》由中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究總院股份有限公司和中國金屬學(xué)會主辦,主編為中國工程院王運(yùn)敏院士,現(xiàn)為北大中文核心期刊、中國科技論文統(tǒng)計源期刊(中國科技核心期刊)、中國精品科技期刊(F5000頂尖學(xué)術(shù)論文來源期刊)、中國百強(qiáng)報刊、RCCSE中國核心學(xué)術(shù)期刊(A)、中國期刊方陣雙百期刊、國家百種重點(diǎn)期刊、華東地區(qū)優(yōu)秀期刊,被美國化學(xué)文摘(CA)、美國劍橋科學(xué)文摘(CSA)、波蘭哥白尼索引(IC)、日本科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(JST)等世界著名數(shù)據(jù)庫收錄。主要刊登金屬礦山采礦、礦物加工、機(jī)電與自動化、安全環(huán)保、礦山測量、地質(zhì)勘探等領(lǐng)域具有重大學(xué)術(shù)價值或工程推廣價值的研究成果,優(yōu)先報道受到國家重大科研項(xiàng)目資助的高水平研究成果。
供稿:科大訊飛
編排:余思晨
審核:王小兵
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