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光纖分布式聲波檢測技術（DAS）在油氣勘探領域的地面地震波檢測、井中地震波檢測、井中分布式垂直地震剖面（VSP）數據獲取、水力壓裂的安全監測與改善，長距離油氣管道的安全與泄漏監測，周界安防與偵聽、大型結構健康監測等領域有著廣泛的應用前景。 （1）在石油開采監測的應用方面。光纖分布式聲波檢測技術在超高密度地面/井中地震波數據采集領域是一項革命性的新技術。在實現高效采集的同時，可大大降低生產成本；光纖分布式聲波檢測技術將部分替代常規地震波檢測技術；應用于地面的分布式高密度地震波采集、井下VSP數據采集和改善水力壓裂的監測。 （2）在長距離管線安全監測的應用方面。光纖分布式聲波傳感（DAS）系統可用于長距離石油管道、市政地下綜合管線、地埋輸電線纜等的入侵監測。該系統可以檢測，定位并區分第三方入侵事件，提供長距離、無源、實時、在線、智能的管線監測技術。 （3）在油氣管線泄漏監測的應用方面。光纖分布式聲波檢測技術可用于石油、天然氣等管道泄漏檢測。結合光纖分布式測溫技術可以對泄露事件進行快速檢測和定位。通過檢測滲漏口湍流產生的聲波信號，該信號會產生在管道內長距離相對低損耗的連續負壓力波。光纖DAS系統可以沿整個管道探測到負壓波，并對泄漏事故的進行準確定位（10米范圍內）。 （4）在礦井人員定位監測的應用方面。礦井下易發生爆炸、透水、冒頂等重大事故，保證井下人員的安全極其重要。礦井人員定位系統對下井人員的自動跟蹤定位、災后急救、日常管理等有著非常重要的意義。光纖DAS系統可以有效克服現有井下無線人員定位系統的不足，并大大簡化現有井下綜合管理系統的復雜性，實現日常和應急狀態下的井下無盲區的人員、車輛等定位，為井下作業綜合管理提供有力支撐，同時探測光纜本征無源，特別適用于井下易燃易爆和強電磁干擾環境。 （5）在偵聽和周界安防領域的應用方面。光纖DAS技術具有遠程（>10KM）監聽和還原振動和聲波信號的功能，可以用于對監獄、使館等重要區域的遠程偵聽，以及對機場、國境線、軍用通信光纜、軍事基地等大型重要設施的長距離周界埋地防護。 （6）在鐵路安全監測的應用方面。光纖DAS技術可能取代現有的許多軌道傳感器,實現列車準確的月臺公告，車輪滾壓和其他車輪/鐵路故障判斷，鐵軌盜竊、破壞和恐怖攻擊，周圍巖石和樹木墜入以及實時列車跟蹤等問題，從而保障鐵路網絡的安全運行和大大降低鐵路網的維護成本。 （7）在大型結構健康監測的應用方面。光纖分布式聲波檢測技術可實現從次聲波到超聲頻率范圍內的彈性振動波測量，同時可以實現對探測光纜布設區域內的高密度采樣，由于光纖材料質量輕、耐腐蝕，抗電磁干擾，因此可以直接埋設于復合材料內部，實現對飛機、火箭、空間站等大型裝備的載荷、健康狀態、結構疲勞以及材料壽命的領域的監測。 （8）在海洋水聽監測的應用方面。由光纖DAS構成的新型光纖水聽系統，可實現真正全分布式的水下聲波監測，有望取代現有的全光纖水聽器拖曳陣列，形成全光纖輕型潛艇和水面 艦船共形分布式水聽系統，有望實現對關鍵海峽和水域的快速布防。 目前，已經完成對地埋石油管道、油井勘探和列車運行監測等多項實際工程的成功測試。 光纖分布式聲波檢測系統（DAS）主要三部分：光纖分布式聲波信號分析硬件終端設備，光纖分布式聲波信號分析軟件，聲波傳感光纜。光纖分布式聲波信號分析硬件終端通過光纖接線器與傳感光纜進行單端連接。光纖聲波信號硬件終端向光纖發射光脈沖，同時對傳感光纜接收到的聲波信號進行光電探測和采集，最后形成數字傳感信號，通過光纖傳感分析軟件進行聲源定位與聲源分析。如下圖所示： 主要技術參數： 1、信號解調設備主要技術指標： 測量距離： 0~50公里 響應時間： <2s 定位精度： ±2~±20米 響應頻率： 0~500KHz 檢測參數： 各種機械振動波、聲波、超聲波、地震波 通信/聯網接口： 100M以太網 工作溫度： -10℃～+50℃ 電源輸出： AC 100~240V,50~60Hz 二次開發接口： 提供動態鏈接庫方便二次開發和應用集成 2、軟件功能和顯示模塊主要包括： 聲波（地震波）信號的時域二維和三維強度分析模塊 聲波（地震波）信號的二維頻率譜檢測和分析模塊

光纖分布式聲波檢測技術（DAS）在油氣勘探領域的地面地震波檢測、井中地震波檢測、井中分布式垂直地震剖面（VSP）數據獲取、水力壓裂的安全監測與改善，長距離油氣管道的安全與泄漏監測，周界安防與偵聽、大型結構健康監測等領域有著廣泛的應用前景。

基于布里淵效應的光時域反射（BOTDR）連續分布式應力/應變/溫度監測技術集成了高精度微波移頻掃頻技術、高速高帶寬采樣技術、數字信號處理技術、數據庫技術、地理信息系統技術，可實現連續分布式應力/應變/溫度監測儀，應變測量范圍達到20με～2000με、溫度測量范圍達到-40℃～460℃。 該技術可用于大型基礎工程設施如橋梁、隧道、大壩、體育館以及公路橋梁、電力通信網絡、油氣管道等的結構

一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 儲能系統是構建以新能源為主體的新型電力系統，實現碳達峰、碳中和的重要組成部分。在國家政策和行業發展的雙重支持下，儲能裝機規模將持續擴大，逐步從商業化初期向規模化發展轉變。為應對大規模儲能系統中各儲能介質在時間及空間上的特性差異，本技術主要研究分布式儲能系統的協同控制。研究工作和成果包括：1）基于虛擬阻容的一次功率平衡方法，解決多種不同時間尺度的儲能和發電機的協同控制問題；2）基于一致性算法的多組復合儲能分布式控制策略，實現多組儲能單元精確協調配合；3）考慮時延的儲能分布式控制方法，能夠實現在有通信時延情況下的分布式儲能功率分配和母線電壓恢復控制；4）提出光-儲-荷協同控制方法，解決了分布式光伏+儲能系統中一次控制存在穩態電壓偏差大、功率分配精度低的問題，有效提升新能源消納能力。

分布式光伏數據分析的主要內容分為三大部分：動態數據分析、諧波分析和故障事件分析。對動態數據，軟件可以設置電壓、電流、角度、頻率等額定值和越限門檻值，并可以繪制發生故障時刻前后若干秒的電壓、電流、有功、無功曲線。諧波分析可以計算諧波電壓總畸變率、奇次諧波電壓含有率、偶次諧波電壓含有率、諧波電流是否越限。故障事件分析可以把故障數據解讀成便于閱讀的故障文件。 創新點 對采集的動態電力數據可以形成完整的分析報告，并對故障事件形成完整的分析報告。 市場前景 電網運行的各種場景，都會產生海量數據。為了在這些數據里找到有效信息，需要有數據分析軟件幫助用戶實現。只要是電網運行中產生的數據，都能在該軟件框架的基礎上，實現數據分析相關功能。目前已經開展針對分布式光伏及電采暖數據進行分析，并可以形成完整故障報告。

多PC多核分布式并行計算系統是一個通用的分布式并行計算平臺，易于使用且擴展能力強，適用于海量數據的數據分析、數據統計、數據挖掘、科學計算等領域的快速處理。 圖1多PC多核分布式并行計算系統布局圖 系統實現了任務提交、任務管理、任務分配、任務調度、負載均衡、結果融合、容錯處理等功能。用戶只需要通過C、C++、Fortran等編程語言，按照串行思路編寫數據處理和數據融合函數，就可實現中小集群環境下的多PC多核分布式并行計算。 主要性能： ？ 系統可擴展性好，可適應幾個到100個計算節點，可適應一個或多個磁盤； ？ 在網絡帶寬和磁盤讀寫速度等能保證的情況下，處理速度與計算節點數目基本呈線性變化； ？ 動態加載不同的計算函數和處理函數，實現不同的數據處理。

多PC多核分布式并行計算系統是一個通用的分布式并行計算平臺，易于使用且擴展能力強，適用于海量數據的數據分析、數據統計、數據挖掘、科學計算等領域的快速處理。系統實現了任務提交、任務管理、任務分配、任務調度、負載均衡、結果融合、容錯處理等功能。用戶只需要通過C、C++、Fortran等編程語言，按照串行思路編寫數據處理和數據融合函數，就可實現中小集群環境下的多PC多核分布式并行計算。

分布式光纖傳感網絡系統是一種融合傳感、控制等功能的網絡系統。光纖傳感器通過改變的各種特性，比如波長、相位、強度等，來實現對外界物理量的傳感。同時光纖又是一種很好的通信媒介，因此可以很好的同光纖傳感網絡系統融合。該網絡系統具有抗電磁干擾，可靠性高，遠距離分布式監測等特點，具有廣闊的應用價值和市場前景。 　　電子科學與工程學院光子學與光通信研究室早在上世紀八十年代中便開始了光纖傳感器的研究工作，九五期間又承接了國家重點科技攻關項目"光纖工業控制網絡系統"的研制任務。多年來潛心攻關，埋頭研究，成功的研制了多模光纖光柵、長周期光纖光柵，各類光纖傳感器件（包括微弱力傳感器，光纖溫度傳感器等）以及光纖工業控制網絡系統，各項成果通過國家、部省級科技成果鑒定，達到國際先進水平，取得多項自主知識產權。 　　該成果進一步加速了我國在光纖傳感以及光纖工業控制網絡系統領域的發展，為發展全光傳感控制網絡奠定了基礎，廣泛用于工業控制、管道監控以及周界安防等領域。

無線分布式存儲測試系統由數據控制中心和若干個測試節點（無線存儲測試系統）組成。無線存儲測試系統將 ICP 傳感器、信號調理電路、數據采集存儲電路、時間統一電路、控制系統電路、無線數據通訊模塊、電源管理電路和電池組等集成封裝成一體，構成一個可植入爆炸現場獨立工作的微小系統，具有很高的可靠性。數據控制中心通過發送測試命令來控制、管理以及協調測試節點去完成測試任務，而測試節點主要是負責采集爆炸沖擊波場信號，并回傳給數據控制中心，進行后續分析處理。由于無線存儲測試系統防護等級達到 10萬 g，較好地解決了“引線電測法”的各種問題，可靠獲取沖擊波超壓曲線，并通過計算得到正壓持續時間和沖量。

一、 項目簡介研究開發的“無人值守熱力站節能控制系統”實現了一次管網系統平衡，二次管網的節能運行、熱力公司遠程監控的諸多功能，節能降耗，綠色環保，實現無人值守功能。二、 項目技術成熟程度通過河北省科技支撐項目鑒定驗收，達到國際先進水平。已成功推廣應用三、 技術指標（包括鑒定、知識產權專利、獲獎等情況）“無人值守熱力站節能控制系統”，及所研發“公共建筑供熱節能全面解決方案和節能關鍵設備”實現了一次管網系統平衡、二次管網的節能運行、熱力公司遠程監控等諸多功能，實現了分布式控制節能運行。，完成節能改造。負責供熱系統節能管理運行， 保證供熱節能、采暖節費的效果四、 市場前景（應用領域、市場分析等）這一項目的實施是保證熱力設備安全和經濟運行的必要技術措施，直接關系到城市居民居住環境質量，關系到城市建設的低碳、集約型發展，體現著供熱、控制領域的科研和應用水平。五、 規模與投資需求（資金需求、場地規模、人員等需求）投資小，無場地要求，人員需8-15人。六、 效益分析在保證相同室內溫度的前提下，以熱力站為單元，對其所覆蓋區域內的供熱系統、進行改造的，熱力站節能量高于30%，節能效果系數為1.2。每年可以節省熱費 20%-30%。七、 合作方式： 技術轉讓，合作開發八、 項目具體聯系人及聯系方式（包括電子郵箱）梁濤 手機：13512889536，郵箱：[email protected]通訊地址：天津市紅橋區光榮道8號，河北工業大學 7A-802室九、 高清成果圖片2-3張無人值守換熱站自控系統示意圖熱網監控優化控制調度中心