Научным коллективом Казахстанского института стандартизации и метрологии (РГП «КазСтандарт») разработаны методы и средства контроля на основе интеллектуальных волоконно-оптических измерительных систем с высокими метрологическими характеристиками.
В рамках научного проекта проведены комплексные исследования для создания опытных образцов и их внедрения на производстве для повышения безопасности и экономической эффективности проведения горных работ на шахтах и карьерах.
В результате разработаны новые конструктивные решения волоконно-оптических датчиков смещения и деформации, включая распределённые сенсорные элементы, создан интеллектуальный аппаратно-программный комплекс для анализа светового пятна на фотоматрице высокого разрешения, а также построена система передачи измерительной информации по оптоволоконным линиям связи и каналам сотовой связи с обязательным хранением данных на выделенном сервере.
Получены экспериментальные данные, подтверждающие корректность работы созданных моделей и эффективность работы датчиков в условиях реальных горных выработок.
Проведена апробация на производстве, по итогам которой подтверждена работоспособность системы при наличии вибрационных нагрузок, запылённости, резких температурных колебаний и других факторов, характерных для карьеров и разрезов.
Научная новизна исследования заключается в разработке методов анализа светового сигнала в распределённом волоконно-оптическом элементе, создании конструкций волоконно-оптических датчиков, приспособленных к агрессивным горным условиям, и внедрении принципиально нового подхода к регистрации деформаций массива с использованием интеллектуальной обработки данных.
Предложенные решения имеют широкую область применения: они могут использоваться в горнодобывающей промышленности при мониторинге состояния откосов и бортов карьеров, устойчивости подземных выработок, контроле деформаций крепи и других элементов горнотехнической инфраструктуры.
Область применения также распространяется на объекты инфраструктурного строительства, энергетики и транспорта, где требуется контроль деформаций и вибраций с высокой точностью и надёжностью.
В горнодобывающей отрасли результаты работы являются особенно актуальными в связи с необходимостью повышения уровня промышленной безопасности и перехода предприятий к технологиям Индустрии 4.0.
Научно-исследовательская работа «Разработка системы мониторинга геотехнического состояния горных выработок шахт и карьеров на основе интеллектуальных волоконно-оптических датчиков»
Научный руководитель А.Д.Мехтиев, кандидат технических наук, профессор
