1.本發明屬于分布式光纖傳感技術領域，尤其是一種帶式輸送機托輥故障的分布式光纖監測系統及方法。
背景技術：
2.帶式輸送機俗稱皮帶機，是煤礦、鋼廠、港口等企業運輸物料的主要設備，具有運輸量大、輸送距離長、輸送范圍廣、運行費用低等優點。帶式輸送機中，托輥是拖曳傳送帶、實現物料傳送的核心部件。托輥在長期運行后，容易發生卡死、變形、斷裂等故障，繼而引起帶式輸送機損壞甚至起火的事故。目前托輥故障檢測主要采用人工徒步巡檢的方式，現場運維工作量大，檢測難度高。因此，針對托輥運行狀況進行實時監測技術就顯得尤為重要。
3.聲音信號中含有大量的現場環境信息，通過采集聲音來監測故障的方法已經被廣泛應用于工業領域。但是傳統的聲音傳感器不僅需要帶電工作，而且易損壞。分布式光纖傳感技術具有無需現場供電、抗電磁干擾能力強、耐腐蝕性能好、靈敏度高、長距離連續感知等特點。如何將分布式光纖傳感技術在帶式輸送帶工作應用是亟需解決的課題。
4.因此，發明一種帶式輸送機托輥故障的分布式光纖監測系統及方法來解決上述問題很有必要。
技術實現要素：
5.為了解決現有技術中的不足，本發明提供了一種帶式輸送機托輥故障的分布式光纖監測系統及方法。
6.為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
7.搭建分布式光纖聲波傳感系統(das：distributed acoustic sensing)，模擬不同托輥故障，利用das高靈敏度、信號進行時域、頻域和時頻域分析，實現托輥的故障診斷。
8.進一步的，das系統工作過程為：窄線寬光源發出的光脈沖被耦合器分為探測光和本地光，其中探測光經過聲光調制器轉化成光脈沖信號，再通過摻鉺光纖放大器(edfa：erbium doped fiberamplifier)和隔離器注入探測光纖；
9.進一步的，對das系統采集到的原始信號先做數據預處理，數據預處理包括兩個過程：1.數據歸一化、2.加窗分幀：
10.數據歸一化步驟如下：求數據均值：
[0011][0012]
所有數據進行去均值處理：
[0013]
x(n)＝x(n)-m
x
[0014]
找出去均值數據的最大值|x(n)|max，并對所有數據進行歸一化處理，
[0015]
得到：
[0016][0017]
式中，x(n)表示原始數列，mx表示數據均值，|x(n)|max表示原始數列最大值
聲明：
“帶式輸送機托輥故障的分布式光纖監測系統及方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：上海大學
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2025年07月16日 ~ 18日 
