一种基于分布式光纤的Z箍缩驱动聚变堆综合监测装置

技术领域

本发明涉及光纤传感技术领域，尤其涉及一种基于分布式光纤的Z箍缩监测装置。

背景技术

能源是人类未来生存、幸福最重要的物质基础，是国家安全和强盛的重要保障。Z箍缩概念大大降低了对聚变放能的要求，又在一定程度上解决了当前裂变核能面临的安全性、经济性、资源利用率和核废料处理等方面问题，具有安全、清洁、持久、经济、规模化和好的环境友好性的典型特征，将是一种极具竞争力的未来能源，也是应对环境气候问题最有效的途径之一。Z箍缩驱动聚变——裂变混合能源堆(Z-FFR)通过电磁内爆驱动DT(氘氚)靶聚变，提供14MeV高能中子源，与次临界包层中的U-238发生裂变或(n，γ)反应，后者衰变产生的Pu-239在热中子作用下进一步裂变，从而释放巨大能量并输出大量中子。裂变能量以热的形式被导出用于发电，输出的中子输运到产氚包层内与Li-6反应产生氚，补充聚变消耗，实现聚变燃料自持。

Z-FFR主要包括60MA级驱动器、次临界能源堆、靶和负载工厂、氚工厂和燃料循环几大系统组成。驱动器中有上百万个电容器、开关存在长期运行可靠性问题；次临界能源堆设立专门的屏蔽区，确保外部环境为极低放射性水平，水可使聚变高能中子出系统概率降10个量级以上，热中子几乎全部被B4C吸收，需要检测放射水平；次临界能源堆设计了闭式自然水循环的非能动余热排出系统，事故条件下通过非能动冷却可将燃料最高温度控制在340℃以下，以解决反应堆余热安全问题，需要检测温度；次临界能源堆采用压水堆的成熟技术，以轻水作冷却传热介质，可把换料时间延长至数年，水压达15.5MP，水管内水流速度在10～15m/s之内，需要测异常振动、应力应变；为次临界能源堆具有非常好的经济性，使用天然铀模型(在140年内都有很好的核性能)，需要对核燃料进行处理，如简单“干法”(即把核燃料加热至1500℃左右，让裂变气体跑掉，再制成燃料部件继续使用)，需要检测核燃料温度是否异常；以往采用可见光分幅相机和X射线分幅相机对Z箍缩内爆动力学行为进行实验研究，根据冕等离子体角向扩展速度，估算了冕等离子体的温度、电离度，是一种唯像的分析，鉴于丝阵负载Z箍缩内爆动力学的复杂性，需要继续进一步发展定量的诊断技术。

而在这个过程中，Z箍缩内爆会产生低频电磁脉冲的辐射(电磁脉冲峰值功率约为1GW,能量约为0.5J,能量转换效率约为10-7；峰值频率位于20—70MHz,具有较宽的辐射频谱)、软X射线辐射(峰值功率为50TW,能量为0.5MJ)，会对诊断设备造成严重影响，这种电磁辐射和X射线均来自箍缩等离子体是无法避免的。

鉴于鉴于分布式光纤传感元件的灵敏度高、具有很高的空间分辨率、易于安装及维护、响应速度快、体积小、重量轻、耐腐蚀、防水、抗干扰能力强、远距离传输损耗低、几何形状可设计性及易集成组网等优点，可以将其应用于Z箍缩装置的相关装置的测量工作中。即利用分布式光纤传感技术的抗干扰能力、高灵敏度的特点完成在Z箍缩装置特殊潜在辐射环境，完成装置辐射、温度、应力应变、磁场、振动信息的测量，从而解决Z箍缩装置使用时的可靠性测量问题和特殊诊断要求的测量难题。

发明内容

本发明目的是提供一种基于分布式光纤的Z箍缩监测方法及装置，为我国的裂变核能中的Z箍缩装置使用的安全性、经济性提供监测方案和装置；实现安全、清洁、持久、经济、规模化和好的环境友好性聚变放能；为潜在辐射环境完成装置辐射、温度、应力应变、磁场、振动信息的测量；解决Z箍缩装置使用时的可靠性测量问题和特殊诊断要求的测量难题；为Z箍缩装置安全使用提供智能化和信息化的值守型技术保护。

本发明的技术方案是：一种基于分布式光纤的Z箍缩驱动聚变堆综合监测装置，该装置包括：辐射信息解调装置、温度信息解调装置、应力应变信息解调装置、磁场信息解调装置、振动信息解调装置；

其中，所述辐射信息解调装置包括：线宽激光器、脉冲调制器、环行器、光电探测器、数据采集模块、信号处理模块、定位算法模块、图形界面、单模测辐射传感光纤，所述线宽激光器发出激光依次经过脉冲调制器、环行器、恒单模测温传感光纤，然后通过环行器将单模测温传感光纤返回的后向瑞利散射光输入给光电探测器，再依次经过数据采集模块、信号处理模块、定位算法模块、图形界面，通过定位算法模块获取从不同位置的辐射信息，最后再图形截面显示；

所述温度信息解调装置包括：线宽激光器、脉冲调制器、WDM定向耦合器、分光器、光电探测器、数据采集模块、信号处理模块、定位算法模块、图形界面、恒温箱、单模测温传感光纤，所述线宽激光器发出激光依次经过脉冲调制器、WDM定向耦合器、恒温箱、单模测温传感光纤，然后光纤中反射回的激光通过WDM定向耦合器输入给分光器，反射回的激光被分为斯托克斯光和反斯托克斯光，再依次通过光电探测器、数据采集模块、信号处理模块、定位算法模块，通过定位算法模块获取从不同位置的温度信息，最后再图形界面显示；

所述应力应变信息解调装置，包括窄线宽激光器、第一耦合器、半导体光放大器、第二掺铒光纤放大器、第一密集波分复用器、三端口环形器、第三掺铒光纤放大器、布里渊环形腔、扰偏器、传感光纤、光电探测器、第一掺铒光纤放大器、第二密集波分复用器、第二耦合器、光电探测器、数据采集模块、信号处理模块、定位算法模块、图形界面；首先窄线宽激光器发出的激光经历过第一耦合器后分为两路，一路要依次经过半导体光放大器、第二掺铒光纤放大器、第一密集波分复用器、三端口环形器，在经过三端口环形器时又分为两路，一路输出给单模测应力应变传感光纤，另一路输出依次经过第一掺铒光纤放大器、第二密集波分复用器后达到第二耦合器；所述第一耦合器的另一路输出依次经过第三掺铒光纤放大器、布里渊环形腔、扰偏器后传输给第二耦合器；第二耦合器输出依次经过光电探测器、数据采集模块、信号处理模块、定位算法模块、图形界面；

所述磁场信息解调装置包括：窄线宽激光器、脉冲调制器、掺铒型光纤放大器、三端口环形器、单模测磁场传感光纤、光电探测器、数据采集模块、信号处理模块、定位算法模块、存储加速算法模块、图形界面；窄线宽激光器发出的激光依次经过脉冲调制器、掺铒型光纤放大器、三端口环形器、单模测磁场传感光纤，单模测磁场传感光纤返回的后向瑞利散射光经过三端口环形器后依次经过光电探测器、数据采集模块、信号处理模块、定位算法模块、存储加速算法模块、图形界面；

所述振动信息解调装置包括：窄线宽激光器、脉冲调制器、掺铒型光纤放大器、三端口环形器、单模测振传感光纤、光电探测器、数据采集模块、信号处理模块、定位算法模块、存储加速算法模块、图形界面；窄线宽激光器发出的激光依次经过脉冲调制器、掺铒型光纤放大器、三端口环形器、单模测振传感光纤，单模测振传感光纤返回的后向瑞利散射光经过三端口环形器后依次经过光电探测器、数据采集模块、信号处理模块、定位算法模块、存储加速算法模块、图形界面；

所述单模测辐射传感光纤、单模测温传感光纤、单模测应力应变传感光纤、单模测磁场传感光纤、单模测振传感光纤和碳纤维缆一起集成到一条五芯光纤，该五芯光纤中心为碳纤维缆，围绕碳纤维缆的四周布置单模测辐射传感光纤、单模测温传感光纤、单模测应力应变传感光纤、单模测磁场传感光纤、单模测振传感光纤，所述单模测辐射传感光纤外壁覆盖有隔热层，单模测温传感光纤外壁覆盖防辐射层，单模测应力应变传感光纤外壁依次覆盖隔热层、防辐射层，单模测磁场传感光纤外壁依次覆盖磁致伸缩层、隔热层、防辐射层、减震层，单模测振传感光纤外壁依次覆盖隔热层、防辐射层；所述五芯光纤外壁采用复合材料铠装；

所述五芯光纤设置在一个空腔内，该空腔分布于Z箍缩驱动聚变堆的多个位置；五星光纤在空腔内的排布为环绕型或回转型，所述采用环绕型的空腔包括外壳和内壳，外壳和内壳不接触，都为管状结构，五芯光纤绕置于内壳上；所述采用回转形的空腔包括外壳和内基板，五芯光纤铺设与内基板上。

进一步的，所述环绕型的五星光纤绕制方式包括螺旋形绕制或方波形回转绕制。

进一步的，所述窄线宽激光器，用于注入脉冲光，输出1550nm波长的连续光；

耦合器，用于将激光信号输入到光纤中，并将从光纤返回的信号耦合回系统中进行检测；

半导体光放大器，通过注入电流来实现放大光信号，用于放大光信号，增强光纤中的信号强度，从而提高系统的信噪比和灵敏度；

脉冲调制器，用于调制激光，将连续激光转变为脉冲宽度一定的激光；

WDM定向耦合器，用于将散射光和泵浦光分别引入单模光纤，实现拉曼散射信号的解调；

分光器，用于滤出斯托克斯和反斯托克斯光；

掺铒型光纤放大器，用于进行光功率的放大；

密集波分复用器，可以将多个不同波长的光信号混合在一起传输，并在接收端将它们分离出来，用于将多个不同波长的光信号分离出来，使得BOTDR系统可以同时测量多个光纤中的物理量，提高系统的测量效率；

环形器，用于将输入的光信号分成两路，使其在环形器中反复传输，然后再合并成一个输出信号；由于环形器的特殊结构，其可以产生高度相干的光信号。这种相干光信号可以提高φ-OTDR(相位敏感型光时域反射技术)、BOTDR(布里渊光时域反射技术)的灵敏度和分辨率，从而更好地检测光纤中的振动、应力应变等参数；

扰偏器，可以引入随机的偏振扰动来增加散射光信号的随机性，用于增加散射光信号的随机性，特别是在测量长距离光纤时，提高系统的灵敏度和可靠性；

布里渊环形腔，用于通过将光信号反复传输在一个光学腔中，可以增强光信号与分子的相互作用，从而增加布里渊散射的信号强度，作用是增强光纤中布里渊散射的信号强度，从而提高BOTDR系统的灵敏度和可靠性。通过使用布里渊环形腔，可以增加BOTDR系统中的布里渊散射信号强度，提高系统的灵敏度和可靠性，特别是在测量长距离光纤时，由于光信号经过的路径较长，光信号的强度会逐渐减弱，因此使用布里渊环形腔可以更好地增强散射光信号的强度，提高测量的精度和准确性；

光电探测器，包括光敏二极管、光电倍增管和光电晶体管等，用于将光信号转换成电信号，当光脉冲通过被测光纤时，光信号会发生强度和相位的变化。这些变化可以被光电探测器所检测到，然后转换成电信号；

数据采集模块，由模数转换器ADC、时钟和控制逻辑等组成。当光信号被光电探测器接收后，其会被放大和处理，然后送入ADC中进行模数转换，将其转换成数字信号。时钟和控制逻辑负责控制采集速率、采集时序和采集范围等参数，以确保数据采集的准确性和可靠性；

信号处理模块，由数字信号处理器DSP、存储器、计算机等组成。将从数据采集模块中采集到的数字信号进行处理和分析，以提取出有用的信息和参数，例如光纤中的应变、振动等信息；

定位算法模块，包括信号处理算法和位置计算算法两部分，根据φ-OTDR、BOTDR系统采集到的散射信号对光纤中的应变和温度等参数进行定位，即确定光纤中的异常事件位置，通过对光纤中的散射信号进行时间域和频域分析，可以提取出不同位置和类型的散射信号，并据此对光纤中的异常事件进行识别；

计算结果的异常事件的位置和类型会显示在图形化界面上供用户查看和分析。

采用上述实施例的有益效果是：

通过窄线宽激光器发出极高时间相干性、极低相位噪声的连续激光，经过调制器将连续激光转变为脉冲宽度一定的激光，调制后的激光经过环形器注入到传感光纤，脉冲光在传播过程中会不断产生后向瑞利散射，当光纤所在位置存在辐射较大时，在该点处的后向瑞利散射光强会随之而变，后向瑞利散射光信号从环形器输出到光电探测器进行一个光电信号的转换，然后再进行后向瑞利散射光强解调从而得到外界的辐射信息。

通过窄线宽激光器发出极高时间相干性、极低相位噪声的连续激光，经过调制器将连续激光转变为脉冲宽度一定的激光，调制后的激光经波分复用耦合器射入传感光纤内，同时在光纤内部的各个介质分子与光子发生碰撞，出现不同成分的背向散射光，背向散射光重新进入到波分复用耦合器的分光器中进行分光，滤出斯托克斯和反斯托克斯光，通过光电探测器进行光电转换，转换之后得到的电信号再由数据采集卡采集，信号处理模块对采集到的信号进行解调，得到温度信息。

窄线宽激光器输出1550nm波长的连续光，经95：5耦合器1分为两路光。5％的激光作为探测光，经半导体光放大器调制成脉冲光，再经由掺铒光纤放大器2放大和密集波分复用器1滤波去除ASE噪声后经由环形器输入传感光纤，返回的自发布里渊散射光经由环形器输入掺铒光纤放大器1放大和密集波分复用器2滤波。95％的激光作为参考光，输入掺铒光纤放大器进行放大后再经布里渊环形腔产生本振光，经扰偏器减小偏振衰弱以便与探测路返回的自发布里渊散射光的偏振态匹配。两路光最终汇聚在耦合器2，经由光电探测器相干拍频，最后由采集卡采集信号，经由主机进行解调，从而得到外界的应力应变信息。

通过窄线宽激光器发出极高时间相干性、极低相位噪声的连续激光，经过调制器将连续激光转变为脉冲宽度一定的激光，调制后的激光通过掺铒型光纤放大器进行光功率的放大，通过环形器注入到传感光纤中，若传感光纤的某处发生了振动(某处发生了异物入侵)，则会导致传感光纤的长度(应变效应)、折射率(光弹效应)以及直径(泊松效应)发生变化，从而导致后向瑞利散射光的干涉信号的相位发生变化，相位变化从而导致光强变化，干涉后的后向瑞利散射光信号从环形器输出到光电探测器进行一个光电信号的转换，然后再进行后续的强度和相位解调从而得到外界的振动信息，由外界磁场变化与光纤振动的关系，从而解调出外界磁场信息。

通过窄线宽激光器发出极高时间相干性、极低相位噪声的连续激光，经过调制器将连续激光转变为脉冲宽度一定的激光，调制后的激光通过掺铒型光纤放大器进行光功率的放大，通过环形器注入到传感光纤中，若传感光纤的某处发生了振动(某处发生了异物入侵)，则会导致传感光纤的长度(应变效应)、折射率(光弹效应)以及直径(泊松效应)发生变化，从而导致后向瑞利散射光的干涉信号的相位发生变化，相位变化从而导致光强变化，干涉后的后向瑞利散射光信号从环形器输出到光电探测器进行一个光电信号的转换，然后再进行后续的强度和相位解调从而得到外界的振动信息。

最后经过定位算法模块、模式识别，实现故障位置的定位和故障类别的判断，并且将异常事件的位置和类型显示在图形化界面上供用户查看和分析。

本文提出了一种基于分布式光纤的Z箍缩监测装置，其核心是利用利用现代光纤传感技术和先进制造技术设计五芯复合材料铠装光纤，从而形成扎实可靠的光纤分布网络，根据潜在辐射环境下，Z箍缩装置故障时产生的辐射、温度、应力应变、磁场、振动等异常信息，并结合实际Z箍缩装置结构特点完成布线，采用串联的方式，实现Z箍缩装置整体布局形成覆盖监测组网。当Z箍缩装置发生故障，出现装置辐射、温度、应力应变、磁场、振动等异常信息，光纤监测组网会采集到这些异常信息，利用信号处理和模式识别技术可以实现Z箍缩装置可靠性监测和安全预警。

附图说明

图1为本发明提供的基于分布式光纤的Z箍缩监测方法一实施例的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的原始振动监测信号；

图3为本发明实施例提供的信号处理模块滤波运算后的振动监测信号；

图4为本发明实施例提供的存储加速算法模块，对存储数据的加速后的结果；

图5为本发明实施例提供的离群分析流程示意图；

图6为本发明实施例提供的时程数据B值分析流程示意图；

图7为本发明实施例提供的定位算法模块对异常事件的位置定位结果；

图8为本发明实施例提供的模式识别模块对异常事件类型的判别结果；

图9为本发明实施例提供图形化界面显示结果；

图10为本发明实施例提供的基于分布式光纤的Z箍缩监测装置的辐射信息解调装置部分；

图11为本发明实施例提供的基于分布式光纤的Z箍缩监测装置的温度信息解调装置部分；

图12为本发明实施例提供的基于分布式光纤的Z箍缩监测装置的应力应变信息解调装置部分；

图13为本发明实施例提供的基于分布式光纤的Z箍缩监测装置的磁场信息解调装置部分；

图14为本发明实施例提供的基于分布式光纤的Z箍缩监测装置的振动信息解调装置部分；

图15为本发明实施例提供的五芯光纤。

图16为本发明实施例提供的环绕型光纤布置方式。

图17为本发明实施例提供的回转型光纤布置方式。

图18为本发明实施例提供的Z箍缩监测光纤布置示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本发明根据潜在辐射、高温、高压、强磁、剧烈振动环境下，设计单模测辐射传感光纤、单模测温传感光纤、单模测应力应变传感光纤、单模测磁场传感光纤、单模测振传感光纤五芯组合内嵌碳纤维缆外部铠装的分布式传感光纤；根据Z箍缩装置故障特点和结构特点，设计由分布式传感光纤嵌入或密接装置构建环绕型光纤传感网，悬于装置部分空腔内构建回转型光纤传感网；根据Z箍缩装置故障特点和结构特点，设计环绕型和回转型光纤传感网的分布式传感光纤范围、串联方式和排列间距；从而形成复用型光纤监测组网，并利用信息、物理和数学分析技术构建智能分布式光纤监测系统，实时连续感知Z箍缩装置辐射、温度、应力应变、磁场、振动信号，并结合信号处理和模式识别技术实现Z箍缩装置的可靠性监测和故障诊断预警；

所述的五芯光纤内含五种单模光纤，以实现同时测量辐射、温度、应力应变、磁场、振动五种信号；内部嵌入的碳纤维缆可以提高整体五芯光纤的强度，使其可以抗拉扯，以及分配一定的重量；外部铠装使用的是石棉纤维、碳纤维、增强树脂材料，使五芯光纤具备较高弹性、较高韧性、较好隔热作用，使其可以抗拉扯，使其可以在高温、高压环境维持光纤的长期耐久有效感知功能；

根据重力作用，通过包裹材料和铠装材料的纤维增强树脂材料配比调整或碳纤维缆的几何尺寸调节光纤传感网的重量，使其具备悬挂于腔体保持相对平衡状态和嵌入装置或密接装置时减小对装置的影响的功能；

所述的串联衔接方式，是环绕型光纤传感网与环绕型光纤传感网、环绕型光纤传感网与回转型光纤传感网、回转型光纤传感网与回转型光纤传感网之间的衔接，使用的是光纤盒过渡，光纤盒内部放入了光强监测装置，以实现及时排查某区域光纤问题，方便了后续的更换、维护和升级更新。

本发明还提供了一种基于分布式光纤的Z箍缩监测装置，其中辐射信息解调装置，包括窄线宽激光器、脉冲调制器、三端口环形器、光电探测器、数据采集模块、信号处理模块、定位算法模块、存储加速算法模块、图形界面；其中温度信息解调装置，包括窄线宽激光器、脉冲调制器、WDM(Wavelength Division Multiplexing)定向耦合器、分光器、光电探测器、数据采集模块、信号处理模块、定位算法模块、存储加速算法模块、图形界面；其中应力应变信息解调装置，包括窄线宽激光器、耦合器、半导体光放大器、掺铒型光纤放大器、密集波分复用器、三端口环形器、扰偏器、布里渊环形腔、传感光纤、光电探测器、数据采集模块、信号处理模块、定位算法模块、存储加速算法模块、图形界面；其中磁场信息解调装置，包括窄线宽激光器、脉冲调制器、掺铒型光纤放大器、三端口环形器、传感光纤、光电探测器、数据采集模块、信号处理模块、定位算法模块、存储加速算法模块、图形界面；其中振动信息解调装置，包括窄线宽激光器、脉冲调制器、掺铒型光纤放大器、三端口环形器、传感光纤、光电探测器、数据采集模块、信号处理模块、定位算法模块、存储加速算法模块、图形界面。

本发明的一个具体实施例，公开了一种基于分布式光纤的Z箍缩监测方法，其流程示意图，如附图1所示，所述方法包括：

步骤S1通过光时域反射技术获取Z箍缩装置辐射信号；通过拉曼光时域反射技术获取Z箍缩装置温度信号；通过布里渊光时域反射技术获取Z箍缩装置应力应变信号；通过相位敏感型光时域反射技术获取Z箍缩装置磁场信号；通过相位敏感型光时域反射技术获取Z箍缩装置振动信号。

步骤S2通过信号处理模块的滤波算法得到初步处理后信号。

步骤S3通过定位分析算法得到异常事件发生位置。

步骤S4通过时频域分析、模式识别得到异常事件类型。

步骤S5通过存储加速算法模块对数据进行存储，并对数据进行显示，其中显示异常事件的位置定位结果和判别结果。

一种基于分布式光纤的Z箍缩监测方法，其中使用的光纤如附图15；其监测系统中的由分布式传感光纤嵌入装置或密接装置构建环绕型光纤传感网如附图16所示；由分布式传感光纤悬于装置部分空腔内构建回转型光纤传感网如附图17所示；光纤传感网以光纤盒串联衔接；最终串联形成复用型光纤监测组网如附图18。

需要说明的是，通过对采集到的辐射、温度、应力应变、磁场、振动信号进行分析，其不同故障或异常情况产生的辐射、温度、应力应变、磁场、振动从而对光纤产生影响致使产生的信号波形有较大区别，通过光时域反射技术能清楚解调出辐射信息，通过拉曼光时域反射技术能清楚解调出温度信息，通过布里渊光时域反射技术能清楚解调出应力应变信息，通过相位敏感型光时域反射技术能间接解调出磁场信息，通过相位敏感型光时域反射技术相位解调振动信息，从而使用模式识别，实现异常事件类型的判别，使用定位算法实现异常事件定位。

作为一个优选的实施例，获取Z箍缩装置中布置传感光缆的位置的辐射、温度、应力应变、磁场、振动信号，具体包括：

将五芯光纤同时作为辐射、温度、应力应变、磁场、振动传感光缆，利用所述五芯光纤采集得到获取Z箍缩装置中布置传感光缆的位置的辐射、温度、应力应变、磁场、振动信号，使用的布置方式如附图16和附图17所示。

一个具体实施例中，将各个时刻得到的信号数据进行处理，其中以振动信号为例，得到的数据图像如附图2所示。

一个具体实施例中，使用信号处理模块的滤波算法凸显解调出的辐射、温度、应力应变、磁场、振动信息，其中以振动信息为例，使用的是递推式累加平均滤波、滑动差分滤波方式，得到的数据图像如附图3所示。

作为一个优选的实施例，对滤波处理后的信号进行定位算法模块的定位分析实现对异常位置的定位，其中以振动信号为例，使用离群分析、时程数据B值分析，可以对振动位置进行定位，其流程如附图5和附图6所示，公式分别如下所示；

其中

作为一个优选的实施例，对所述滤波后的信号进行时频域分析、模式识别，可以得到异常事件的类型，从而辨别Z箍缩装置的故障类型或异常运行类型，如附图8所示。

作为一个优选的实施例，对辨别Z箍缩装置异常事件类型和位置，进行报警显示到图形界面，如附图9所示。

本发明技术方案，利用五芯光缆，采集光缆沿线的辐射、温度、应力应变、磁场、振动信号，通过对Z箍缩装置不同运行情况下对光纤产生的不同影响的分析，对Z箍缩装置异常事件的位置进行定位，并判别异常事件类型。本发明技术方案能够有效区分异常事件类型，并且能找到异常事件发生位置进行定位，并显示在图形界面上，为Z箍缩装置安全运行和管理提供参考依据。