CN101523174A - 用于定位工作区中局部温度变化的方法和设备 - Google Patents

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CN101523174A CNA2007800369461A CN200780036946A CN101523174A CN 101523174 A CN101523174 A CN 101523174A CN A2007800369461 A CNA2007800369461 A CN A2007800369461A CN 200780036946 A CN200780036946 A CN 200780036946A CN 101523174 A CN101523174 A CN 101523174A
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Abstract

本发明提出了一种监控工作区的方法，包括在工作区内布置光纤分布式温度传感器缆线，其中，所述传感器能检测与基线之间±10℉的温度差。一种监控工作区的方法，包括在工作区内布置光纤分布式温度传感器缆线，其中，所述传感器容易被受困于工作区内的工人触及，以发信号通知工人的位置。一种监控工作区的方法，包括在工作区内布置光纤分布式温度传感器缆线，以及指导工人定位缆线并将他们自身置于非常接近或直接接触缆线的位置，以指示他们在工作区内的位置。

Description

用于定位工作区中局部温度变化的方法和设备
技术领域
本公开涉及一种对引起工作区中局部温度变化的人员和/或事件进行定位的设备和方法。更具体地，本公开旨在通过迅速地确定工作区中受困(trapped)/遇难(distressed)工人的位置以及与诸如塌陷、火灾、爆炸、或水灾等任何危险情况有关的工人的位置，来提高工人的安全。
背景技术
工作区中受困工人的幸存通常依赖于快速定位受困工人并且开始救援操作。例如，近年来西弗吉尼亚、阿拉巴马以及其他州的受困矿工的悲惨死亡已经说明，采矿业需要解决在矿井(mine)变得危险的事件中定位人员的问题。监控隧道中矿工位置的先前尝试包括：以类似于GPS系统的方式，为每个矿工配备定位器/ID发射器，并且遍及矿井放置传感器。该系统昂贵，证明且并未给矿井环境提供足够的可靠性或稳固性。类似地，由于爆炸的危险性，在许多情况下必须关闭昂贵的电子系统，从而妨碍了在最需要这些电子系统的情况下使用这些电子系统。同样地，机械系统可能在大事故中被破坏。
目前为救援受困矿工而做的努力仅限于在“最佳猜测”位置钻孔的方法，该方法在对失踪矿工的定位方面依赖于偶然发现(serendipity)而不是科学。一种除了确定任何受困矿工的位置之外还确定隧道系统中火灾、塌陷、或其他危险的位置的方法，将允许确定是否有受困人员处于紧急危险中，并令营救人员精确知道在哪里钻孔以提供空气、通信，并且比目前采用的漫无目的(hit or miss)的方法更快地把人救出。
因此，目前正需要存在一种节省成本且可靠的方法和设备，以快速且精确地在诸如地下走廊等工作区中定位受困人员和/或安全性事故(例如，火灾、爆炸、水灾、塌陷)。
发明内容
这里公开了一种监控工作区的方法，包括在工作区中布置光纤分布式温度传感器缆线，其中，所述传感器能检测与基线之间±10℉的温度差。工作区可以位于地下，例如，矿井、隧道、或洞穴。可以将缆线置于工作区中至少一条走廊的墙壁中点或中点以下。例如，缆线可以沿着所述至少一条走廊的地板延伸。缆线还可以包括外部保护管道。方法还可以包括：给缆线加缓冲，以在工作区中结构性破坏事件中保护缆线。例如，可以利用沙子、土、或砾石来给缆线加缓冲，以保护缆线免受诸如倒塌、塌陷、火灾、爆炸、或水灾之类的结构性破坏。温度差可以由非常接近或直接接触传感器的一个或多个工人来提供。可选地，温度差可以由工作区内的结构性变化引起。可选地，温度差可以由地下工作区内的倒塌、塌陷、火灾、爆炸、或水灾提供。可选地，温度差可以由非常接近传感器的一个或多个工人来提供；温度差可以由地下工作区内的倒塌、塌陷、火灾、爆炸、或水灾提供；或上述两者同时提供，其中传感器能区分这两者。传感器可以能够测量小于1m的空间增量下的温度，例如使得可以确定受困工人或工作区事件的位置等于或小于3m。布置还可以包括：通过外部保护性管道来输送光纤，和/或通过外部保护性管道来推送光纤。缆线可以包括受外部管道保护的光纤，其中布置包括沿着工作区中的一个或多条走廊来放置缆线。方法还可以包括：从工作区取回传感器以及将传感器重新布置在不同位置。
这里还公开了一种监控工作区的方法，包括，在工作区内布置光纤分布式温度传感器缆线，其中，所述传感器容易被工作区中受困工人所触及，以用信号通知所述工人的位置。可以将缆线置于工作区中至少一条走廊的墙壁的中点或中点以下。
这里还公开了一种监控工作区的方法，包括在工作区内布置光纤分布式温度传感器缆线，并指导工人确定缆线的位置并使他们自身位于接近或直接接触缆线的位置，以便指示他们在工作区内的位置。
这里还公开了一种对与分布式温度传感器系统相关联的计算机程序进行校准的方法，包括：在工作区内布置光纤分布式温度传感器缆线，确定工作者接近或直接接触分布式温度传感器缆线的位置，以及监控基于时间的传感器数据响应。
这里还公开一种对在工作区中工作的工人进行训练的方法，包括：在工作区中布置光纤分布式温度传感器缆线，以及指导工人确定缆线的位置并使他们自身位于接近或直接接触缆线的位置，以便指示他们在工作区内的位置。光纤分布式温度传感器缆线可以能够检测±10℉的温度差。
这里还公开了一种地下煤矿，包括：至少一条走廊；温度传感器缆线，布置在所述走廊内，能够在多个空间位置当中的每个空间位置处检测与基线之间±10℉的温度差；以及处理器，用于询问所述温度传感器缆线。缆线可以位于所述走廊的墙壁的中点或中点以下，例如，沿着所述走廊的地板布置缆线。缆线还可以包括外部保护性管道。可以给缆线加缓冲以在矿井中发生结构性破坏的情况下保护缆线。
这里还公开了一种监控工作区的方法，包括：在工作区内布置至少一根光纤分布式温度传感器缆线，每根所述缆线能够在多个空间位置处检测与基线之间±10℉的温度差，并且每根所述缆线对与可编程来周期性询问光纤的处理器进行通信；以及确定沿着每根所述缆线的基线温度分布。方法还包括：指导在工作区内工作的工人确定缆线位置并将身体热度传送至缆线，以便产生可检测的温度差以及指示工人在工作区中的位置。
这里还公开了一种监控工作区中工人位置的方法，包括：在工作区中布置光纤分布式温度传感器缆线，以及训练工人确定缆线位置并提高缆线温度，以便指示工人在工作区内的位置。缆线可以能够检测与基线之间±10℉的温度差。
这里还公开了一种训练在工作区中工作的工人的方法，包括：指导所述工作区的工人确定布置在工作区内的光纤分布式温度传感器缆线的位置，以及指导工人使用体热或其他方式加热缆线，以指示工人在工作区内的位置。可以指导工人将缆线加热±10℉，以指示工人在工作区内的位置。
这里还公开了一种用于监控工作区的计算机系统，所述系统包括与布置在工作区内的至少一根分布式温度传感器缆线连接的计算机，所述计算机包括计算机程序，所述计算机程序用于确定沿着每根所述缆线的基线温度分布，以及用于周期性询问每根所述缆线并在沿着各根缆线的多个空间位置当中的每个空间位置处指示与基线的差别。所述至少一根分布式温度传感器缆线可以能够在沿着缆线长度的多个空间位置当中的每个空间位置处检测与基线之间±10℉的温度差。
上述内容已非常广泛地概括了本发明的特征和技术优点，以便可以更好地理解以下对本发明的详细描述。在构成本发明权利要求主题的下文中，将描述本发明的其他特征和优点。本领域技术人员应当理解的是，所公开的构思和特定实施例容易用作修改和设计用于实施与本方面相同用途的其他结构的基础。本领域技术人员应当认识到，这样的等同结构并不背离如所附权利要求所阐述的本发明的精神和范围。
附图说明
现在将参考附图来详细描述本发明的优选实施例，附图中：
图1是分布式温度感测DTS的原理示意图，示出了从激光脉冲产生的不同类型的散射光。
图2是具有光纤的DTS作为分布式传感器中激光脉冲路径的示意图，。
图3是示出了本公开实施例的光缆(fiber optic cable)的组成的示意图。
图4是根据本公开实施例对矿井中的示例情况的描述，其中利用光缆来检测由潜在火灾和潜在受困矿工所引起的温度变化，将各温度变化位置显示在温度差的图上作为沿着光纤的距离的函数。
具体实施方式
这里公开了在工作区内定位局部温度变化的区域的方法和设备，从而提供了对受困人员和/或诸如火灾、爆炸、塌陷、以及水灾等潜在安全性破坏的指示。更具体地，这里公开了能够对沿着光纤分布式温度传感器(DTS)的长度的温度变化进行检测的系统，所述温度变化归因于且指示：人体、塌陷、火灾、爆炸、水灾和或工作区内另一事件的热度存在。这里还公开了一种方法，训练受困或遭遇危险的工人通过使他们自身非常接近或直接接触(如果可能的话)布置在工作区内、包含至少一个光纤分布式温度传感器的缆线，来帮助营救人员查明这些工人在工作区中的位置。
在实施例中，所述工作区是诸如地下走廊等地下工作区，包括人员工作所在的任何地下通道或走廊，如矿井、隧道、洞穴、地铁、污水管线、污水管线、雨水径流管线(storm runoff line)、管道(pipeline)等。在可选实施例中，所述工作区可以包括工人可能受困其中的其他封闭的或限制的区域，如大的楼、建筑物、船舶(vessel)、船(ship)、海上平台(offshore platform)等。本公开的剩余部分将关注于工作区是诸如煤或稀有矿物等矿井的实施例，将理解，这里所公开的构思可以容易地适于其他工作区。在不同实施例中，在这样的工作区中布置DTS系统，从而提供用于在工作区内检测局部温度变化以及确定遇难工人和/或安全性危害的装置。
分布式温度感测DTS使用光纤来感测光纤长度上的温度。例如，在序列号为7,055,604、6,751,556、7,086,484、6,577,630、以及5,028,146的美国专利中公开了光纤分布式温度系统的使用，每个专利的全部公开一并在此作为参考。基于DTS的光纤用于以用户选择的时间间隔获得沿着光纤全长的连续温度曲线图。现在参考图1和2，在DTS中，激光器(optical laser)10通过光纤20发送一系列脉冲，利用探测器30和计算机40对返回发射端的背向散射光进行分析。如图1的插图所示，散射光子包括：瑞利(Rayleigh)散射(弹性碰撞；以激光源(即，入射光)的波长进行散射)、布里渊(Brillouin)散射(非弹性碰撞)、以及拉曼(Raman)散射(非弹性碰撞)。当任何波长的光通过光纤20时，一些光子将以不同的波长被散射。这种现象发生在量子能级(quantum level)上。拉曼散射是波长变得大于或小于入射光波长的反射光。拉曼光具有称作斯托克斯(Stokes)和反斯托克斯(anti-Stokes)的两个分量。斯托克斯频带的幅度是小于中心瑞利波长的幅度量，然而这些边带对温度敏感。与斯托克斯分量相比，反斯托克斯分量的强度对温度的变化要敏感得多。通过检查脉冲定时、斯托克斯和反斯托克斯强度方面的差别，DTS设备可以确定沿看光纤全长的温度曲线图。因此，拉曼散射是沿着光纤的温度的测量。通过测量类似于雷达回波的返回光脉冲的到达时间(arrival timing)，来确定温度读数(temperature reading)的位置。
更详细地，如图2所示，为了使用作为分布式传感器的光纤20来进行分布式温度测量，激光器10用于沿着光纤20脉动产生(pulse)光能。可以在沿着光纤20的长度的每个点进行温度测量。大多数使用光纤20的分布式温度感测系统依赖于光时域反射计(OTDR)，以确定单独测量的空间位置。OTDR是确定沿着光纤20长度的损耗的标准方法。利用探测器30来检测反射光返回激光源10所花费的时间，该时间指示沿着光纤20、正在执行测量的精确位置。利用计算机40使用现有技术(如以上提到的拉曼背向散射)来分析反射光的特征，以确定精确位置处的温度。因此，对于激光器10的每个脉冲，背向散射光从不同点沿着光纤20传播的时间与接收到反向散射光的、沿着光纤的距离成比例。使用ODTR，可以询问光纤20的全长，并且获得一系列(例如，逐米的)温度数据。操作者(或计算机)可以使激光器10再次产生脉动并且在沿着光纤20的每个位置重复测量序列，以此类推。这将在每个位置提供多个温度测量，使得可以确定温度差，根据所述温度差可以通过传统方法来询问热属性。尽管通常在DTS中使用拉曼背向散射和ODTR技术，然而已知DTS的其他方法，这些方法可以用于检测沿着光纤的多个位置的温度，包括光纤中布里渊谱、瑞利谱、或多个布拉格或其他光栅(grating)和/或干涉计(interferometer)的使用。
DTS与使用电探头在矿井中进行温度感测相比具有许多优点。光缆不受电磁干扰影响、用在危险区域中本身是安全的、几十年都不需要保养、抵抗苛刻的环境条件、并且容易集成和安装。一个系统可以同时扫描全长，用作传感器的每根光纤产生几千个测量点。
对于本公开合适的DTS系统是通过哈利伯顿能源服务的可用OptoLog DTS系统。本公开的DTS系统的温度分辨率依赖于沿着光纤的时间和距离，其中，根据适当测量时间的典型分辨率是±1℉。温度的精确性还依赖于沿着光纤的测量时间和距离，需要预校准或系统校准，典型的温度精度是±1℉。在实施例中，系统的点到点距离(采样分辨率)是从0.2m到1m。在实施例中，空间分辨率(温度变化点的可分辨距离)是从1m到3m。在实施例中，贯穿隧道系统安装光纤DTS，并且光纤DTS允许检测每1m内温度变化达到±10℉(可选地±9℉、可选地±8℉、可选地±7℉、可选地±6℉、可选地±5℉、可选地±4℉、可选地±3℉、可选地±2℉、可选地±1℉)左右的变化。在一些实施例中，可以使用计算机或处理器，按照人类操作者的指示或自动根据预先设置的程序来询问光纤。在计算机化的实施例中，光源或者探测器可以是受计算机控制的，被设置为周期性地(例如每分钟或以更长的频率)询问光纤，使得激光光源被激活并发射脉冲，并且探测器以预先设置的时间间隔检测反射光。计算机可以(在监视器和/或日志上)将结果视觉上显示为温度对应距离(或delta对应基线)的图或日志。可以显示曲线或日志族以示出随时间的变化。
光纤是由玻璃或塑料制成的纤细且透明光纤，被较低折射率的材料包覆(enclose)，并且通过内反射贯穿其长度来传输光。为了使光纤保存于矿井环境中，应该保护所述光纤。通过将光纤放在内部或外部管道(conduit)或套管(sheath)以形成光缆，可以实现对光纤的保护。如图3所示，光缆60可以包括包(encase)在外部管道50中的单根或多根光纤20。光纤20包括纤芯(core)70、包层(cladding)80、以及护层(protective jacketing)90。在实施例中，外部管道50是厚壁(heavy-walled)管或类似的保护层(protective covering)，可以抵挡由于塌陷、爆炸、或危及矿井中工人安全的其他事件而造成的破坏，从而贯穿光纤长度维持DTS系统的功能。在实施例中，外部管道是热导体，以便其将管道外部的温升(temperature rise)传输至所述管道所包含的光纤。温升可能是由于非常接近/直接接触人类、或由矿井中事件(例如塌陷或水灾)引起的温度升高或下降而引起的。在实施例中，外部管道是金属的。在实施例中，外部管道能够传导体热。在不同实施例中，外部管道是能够保护光纤不受工作环境影响的抗震管道(ruggedized conduit)。例如，外部管道可以是抗震的，以在塌陷中保存，从而在这样的事件期间允许DTS的连续功能性。这样的抗震外部管道的示例实施例可以包括外部直径0.25英寸、壁厚0.049英寸的不锈钢管(stainless steel tubing)。
在实施例中，将光缆置于矿井或走廊的地板上。在实施例中，不在矿井的天花板处或接近矿井的天花板放置光缆。例如，可以将光缆放置靠近矿井侧壁的地板上。可选地，可以将光缆附在矿井的侧壁、可选地在下二分之一墙壁、可选地在下三分之一墙壁、可选地下四分之一墙壁、可选地在墙壁与地板相邻的下半部分上。在实施例中，矿井地板具有诸如格板或底板(mat)之类的覆层(covering)和/或具有诸如沙子、土、或碎砾石(crushed gravel)层之类的缓冲(cushioning)或表面(surfacing)材料。在这样的实施例中，可以将光缆置于人行道覆层之内或以下、在缓冲或表面材料之内或以下下、或上述两者皆可。例如，可以以将光缆置于与侧壁相邻的矿井地板中，利用沙子来覆盖或略微掩埋所述光缆，并且由诸如涂胶底板(rubberized mat)之类的人行道表面材料来覆盖所述光缆。在紧急事件中，通过从墙壁将橡胶底板(rubber mat)折叠起来以及将沙子拂到旁边以露出光缆，受困人员可以容易地触及(access)光缆。即，与将光缆布置在受困人员无法触及的天花板或天花板附近相比，将光缆布置在地板处或地板附近使得可以检测和定位受困人员。将光缆布置在诸如沙子之类的缓冲层内还可以起到以下作用：防止在诸如爆炸、火灾、或塌陷之类的灾难性事件的情况下破坏缆线。在一些实施例中可以将光缆或光纤沿着另一结构元件(如煤车轨道的轨)放置或捆在所述另一结构元件上，所述另一结构元件可能在落下的石块中保存，并且可以在这样的事件中提供对光纤或光缆的保护。可以将光缆或光纤布置在缆线槽(cabletray)内，所述缆线槽可以用于向工作区或在工作区内运送其他缆线。在一些实施例中，可以将光缆涂上明亮的颜色，和/或光缆可以具有磷光性(phosphorescent)覆层或颜料，以帮助塌陷事件中的工人识别缆线。
在实施例中，可以通过以下方式来准备光缆：在制造过程期间并且在被安装在矿井中之前，将光纤置于外部管道内部。用于制造这种缆线的系统是哈利伯顿能源服务的FiberTubeTM系统。在实施例中，在矿井中使用之前，可以在大的鼓轮(drum)上或以类似的方法来制造和缠绕光缆。然后可以将光缆运送到工地，解开缠绕并且根据需要沿着矿井伸展。
在可选实施例中，沿着预期的路径来布置外部管道，通过外部管道来输送(pump)光纤。光纤非常脆弱，而关于在油田中DTS的使用描述了将光纤输送至外部管道或套管的方法。这种加压流体注入方法包括：使用诸如蒸馏水或硅树脂之类的内嵌流体在外部管道内形成漩涡图案，所述外部管道在由流型形成的通道中沿着导线管引导光纤，从而避免了在光纤与管道壁接触的情况下出现的损失。以这样的方式来布置缆线的系统是哈利伯顿能源服务的FiberStreamTM系统。
在又一实施例中，可以根据需要贯穿走廊放置管道，可以通过外部管道来推送光纤。用于通过保护性管道来推送光纤的系统是哈利伯顿能源服务的FiberStemTM系统。
在序列号为5,163,321、6,557,630、6,557,249、6,955,218的美国专利以及序列号为10/378,443的美国公开专利申请中，讨论了将光纤置于保护性外部管道中的方法，这些专利当中的每个一并在此作为参考。
在不同实施例中，光纤和/或保护性外部管道是可取回的，并且可重新布置的。因此，DTS可以具有扩展的有用使用期限。例如，可以将光纤从外部管道拉出，将其缠绕、重新放置(例如，运送)、以及重新布置(例如，输送或推送)在同一或另一外部管道内。可选地，可以取回、缠绕、重新放置(例如，运送)光缆(例如，其中放置有光纤的外部管道)，并重新布置以供进一步使用。
由于高敏感性，DTS系统可以用于定位，存在相对环境(例如，普通地面)条件的温度变化、沿着光纤的点。如图4所示，可以将沿着光缆60的温度显示为距离的函数。例如，在图4中，在本公开的实施例中，沿着煤矿的走廊100放置有激光器盒(laser box)10和光缆60。在该示例中缆线60延伸5000英尺。来自DTS的数据示出了400英尺处可能的火灾/爆炸110以及在1300英尺处可能的受困矿工120。来自火灾的热量辐射到外部管道(例如，金属管道)并且被系统检测到，所述外部管道是缆线60的保护层，系统在DTS输出上产生大的温度升高130，所述温度升高130指示所跨越的距离以及事件的强度。根据温度尖峰140，系统检测到了矿工120，所述温度尖峰140指示在矿井中这个位置处矿工120非常接近或直接接触缆线60。类似地可以检测到多个受困矿工或灾难性事件。除了指示位置以外，可以对指示140和130在大小和强度方面的差别进行评估和比较，以提供与事件(例如，火灾、水灾等)的类型和/或DTS所检测到的人员的数目有关的信息。例如，可以将指示140和130与基线或基准数据相比较，对比较结果进行评估，以确定所指示的事件的类型和特征。这样的基线数据可以反映早期沿着缆线60的温度分布。
通过知道与激光源的精确距离以及绘制到矿井的距离，知道了矿井内发生温度变化的精确位置，从而也指示了幸存者的精确位置以及诸如火灾、塌陷、水灾等可能危及幸存者和/或营救人员的安全事故的位置。与幸存者和/或事故的精确位置有关的信息可以在营救受困矿工中节省宝贵时间从而可以挽救生命。还可以将系统设计为在预定的温度变化的情况下的报警。应该注意，对本公开的系统的使用允许确定一处或多处火灾(爆炸)的区域、大小、以及强度。类似地，由于缺乏空气流动，塌陷也将导致温度升高，并且也可以被检测到。系统还可以检测如在水灾情况下出现的温度下降。通过经由系统连续地测量基线温度，可以确定岩石或土壤的“正常”或基线温度。对构造造成影响的任何力可以导致温度变化，所述温度变化可以例如在倒塌或其他故障之前潜在地指示区域内的结构移动。这样的温度变化可以表示提前报警，检测这样的温度变化的能力可以提供一种提前报警的手段，所述提前报警允许人员疏散以及在工人再进入矿井之前的潜在威胁估计。在实施例中，本公开的系统能够检测引起与系统或其部件相邻或非常接近的局部温度变化的任何事件。
图4示出了在单个矿井中采用的单根光缆60。然而，应理解，可以在相同或不同的走廊中提供多根光缆，以在复杂的矿井中提供覆盖。例如，可以将一个或多个激光器“盒”或光源附在一根或多根光缆上，从而允许同时沿着矿井的若干走廊/分支进行检测。可以将计算机设置为显示沿着光纤长度的温度，所述光纤与活动的隧道(即，矿工当前正在工作或打算开始工作的隧道)相对应。同样，可以将多根光缆布置在单个走廊中，以提供冗余感测。如果需要的话，可以沿着光缆将信号中继器/放大器/增强器(booster)断续地隔开，以便于长的缆线长度。在实施例中，缆线沿着矿井的走廊延伸1到10km的距离。
在根据本公开的实施例中，由围绕至少一根光纤的外部管道构成的缆线沿着矿井的走廊延伸。可以通过训练使矿工准备好在紧急情况下使用系统。可以训练矿工来定位包含光纤的铠装缆线(sheathedcable)并且在缆线上躺、坐、或小便或相反保持接近缆线，使得将可检测到的温度升高传导至光纤。然后，当通过外部管道从矿工身体传导热度时，光纤可以检测到温度变化，从而指示矿工与监控单元的距离以及与事件、火灾等的距离。这样的训练可以包括：矿工进行定位和保持接近光纤的动作。可以周期性地执行钻孔。相结合训练或钻孔或单独地对系统进行校准，以根据以不同方式使用光纤或光缆(例如坐在光纤或光缆上、握住光纤或光缆；戴着手套或不戴手套，等等)的矿工的绝对温度响应和时间对应温度响应，来训练计算机和/或操作者。还可以针对可以如这里所述能够检测到的其他事件来执行这样的校准。
尽管示出和描述了本发明的优选实施例，然而本领域技术人员可以在不背离本发明的精神和范围的前提下对本发明进行修改。这里所描述的实施例仅仅是示例，而不旨在进行限制。这里所公开的本发明的许多变化和修改是可能的并且在本发明的范围之内。在明确陈述了数字范围或限制的地方，应该将这样的明确范围或限制理解为包括落入明确陈述范围或限制之内的相似幅度的重复范围或限制(例如，从大约1到大约10包括2、3、4等；大于0.10包括0.11、0.12、0.13等)。关于权利要求的任何元素使用的术语“可选地”意思是指需要或可选地不需要题述元件。这两种备选都旨在处于权利要求的范围之内。使用诸如包括、包含、具有之类的保护范围较宽的术语(broader term)应该被理解为提供对诸如由......组成、基本上由......组成、主要包括等之类的保护范围较窄的术语的支持。
因此，保护范围不受上述描述的限制，而仅受以下权利要求的限制，范围包括权利要求主题的全部等同物。每一个和每个权利要求并入说明书作为本发明的实施例。因此，权利要求是另外的描述并且是本发明优选实施例的添加。这里对引用的描述不是本发明对现有技术的认可，尤其是公布日期可能在本申请的优先权之后的任何引用。这里所述的所有专利、专利申请以及出版物的公开一并在此作为参考，以使得它们为这里所阐述的内容提供示例性的、程序上的、或其他的细节补充。

Claims (22)

1、一种监控工作区的方法，包括在工作区中布置光纤分布式温度传感器缆线，其中，所述传感器能检测与基线之间±10℉的温度差。
2、根据权利要求1所述的方法，其中，所述工作区是地下工作区。
3、根据权利要求1所述的方法，其中，所述工作区是矿井、隧道、或洞穴。
4、根据权利要求3所述的方法，其中，所述缆线被置于工作区中至少一条走廊的墙壁中点或中点以下处。
5、根据权利要求4所述的方法，其中，所述缆线沿着所述至少一条走廊的地板延伸。
6、根据权利要求1所述的方法，其中，所述缆线还包括外部保护管道。
7、根据权利要求1所述的方法，还包括：给缆线加缓冲，以在工作区中结构破坏的事件中保护缆线。
8、根据权利要求7所述的方法，其中，利用沙子、土、或砾石来给缆线加缓冲。
9、根据权利要求7所述的方法，其中，所述结构破坏是倒塌、塌陷、火灾、爆炸、或水灾。
10、根据权利要求1所述的方法，其中，所述温度差由非常接近或直接接触传感器的一个或多个工人提供。
11、根据权利要求1所述的方法，其中，所述温度差由工作区中结构变化引起。
12、根据权利要求1所述的方法，其中，所述温度差由地下工作区中的倒塌、塌陷、火灾、爆炸、或水灾提供。
13、根据权利要求1所述的方法，其中，所述温度差由非常接近传感器的一个或多个工人提供；所述温度差由地下工作区中的倒塌、塌陷、火灾、爆炸、或水灾提供；或两者皆可，其中所述传感器能区分上述两者。
14、根据权利要求1所述的方法，其中，所述传感器能测量小于1m的空间增量下的温度。
15、根据权利要求14所述的方法，其中，确定受困工人或工作区事件的位置等于或小于3m。
16、根据权利要求1所述的方法，其中，所述布置还包括：通过外部保护管道来输送光纤。
17、根据权利要求1所述的方法，其中，所述布置还包括：通过外部保护管道来推送光纤。
18、根据权利要求1所述的方法，其中，所述缆线包括受外部管道保护的光纤，所述布置包括沿着工作区中的一条或多条走廊来放置缆线。
19、根据权利要求1所述的方法，还包括：从工作区取回传感器以及将传感器重新布置在不同位置。
20、一种监控工作区的方法，包括在工作区内布置光纤分布式温度传感器缆线，其中，所述传感器能容易地被受困于工作区中的工人触及，以发信号通知所述工人的位置。
21、根据权利要求20所述的方法，其中，所述缆线被置于工作区中至少一条走廊的墙壁的中点或中点以下处。
22、一种监控工作区的方法，包括在工作区中布置光纤分布式温度传感器缆线，以及指导工人定位缆线以及将他们自身置于非常接近或直接接触缆线的位置，以便指示他们在工作区内的位置。
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