1.本发明属于分布式光纤传感技术领域，尤其是一种带式输送机托辊故障的分布式光纤监测系统及方法。
背景技术：
2.带式输送机俗称皮带机，是煤矿、钢厂、港口等企业运输物料的主要设备，具有运输量大、输送距离长、输送范围广、运行费用低等优点。带式输送机中，托辊是拖曳传送带、实现物料传送的核心部件。托辊在长期运行后，容易发生卡死、变形、断裂等故障，继而引起带式输送机损坏甚至起火的事故。目前托辊故障检测主要采用人工徒步巡检的方式，现场运维工作量大，检测难度高。因此，针对托辊运行状况进行实时监测技术就显得尤为重要。
3.声音信号中含有大量的现场环境信息，通过采集声音来监测故障的方法已经被广泛应用于工业领域。但是传统的声音传感器不仅需要带电工作，而且易损坏。分布式光纤传感技术具有无需现场供电、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀性能好、灵敏度高、长距离连续感知等特点。如何将分布式光纤传感技术在带式输送带工作应用是亟需解决的课题。
4.因此，发明一种带式输送机托辊故障的分布式光纤监测系统及方法来解决上述问题很有必要。
技术实现要素：
5.为了解决现有技术中的不足，本发明提供了一种带式输送机托辊故障的分布式光纤监测系统及方法。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.搭建分布式光纤声波传感系统(das：distributed acoustic sensing)，模拟不同托辊故障，利用das高灵敏度、信号进行时域、频域和时频域分析，实现托辊的故障诊断。
8.进一步的，das系统工作过程为：窄线宽光源发出的光脉冲被耦合器分为探测光和本地光，其中探测光经过声光调制器转化成光脉冲信号，再通过掺铒光纤放大器(edfa：erbium doped fiberamplifier)和隔离器注入探测光纤；
9.进一步的，对das系统采集到的原始信号先做数据预处理，数据预处理包括两个过程：1.数据归一化、2.加窗分帧：
10.数据归一化步骤如下：求数据均值：
[0011][0012]
所有数据进行去均值处理：
[0013]
x(n)＝x(n)-m
x
[0014]
找出去均值数据的最大值|x(n)|max，并对所有数据进行归一化处理，
[0015]
得到：
[0016][0017]
式中，x(n)表示原始数列，mx表示数据均值，|x(n)|max表示原始数列最大值
声明：
“带式输送机托辊故障的分布式光纤监测系统及方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：上海大学
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2025年06月13日 ~ 15日 
