基于分布式光纖的煤礦火災檢測系統(tǒng)的應用研究.pdf

1、煤礦電纜線路故障造成的火災是煤礦井下發(fā)生火災的主要原因之一，而傳統(tǒng)的火災探測僅僅是利用溫度信號直接轉(zhuǎn)換成電信號進行探測的，而電信號的在煤礦井下傳輸時容易受到干擾，導致測量精度、相應時空間分辨率等都較低，針對煤礦電纜線路老化、絕緣皮破損等造成的煤礦井下的火災問題，本文利用分布式光纖傳感技術(shù)，設計了能夠?qū)γ旱V井下實現(xiàn)溫度動態(tài)監(jiān)測預警系統(tǒng)。
　　該系統(tǒng)不同于以往的火災探測的“點”式測量，該系統(tǒng)利用一根感溫光纖實現(xiàn)溫度的分布式測量，光纖既

2、是溫度傳感器，又是信號的傳輸介質(zhì)，并且光信號在傳播過程中，是完全電絕緣的，不容易受到外界的干擾，同時，本系統(tǒng)能實現(xiàn)對沿線多點進行溫度測量，能對溫度異常點進行準確定位，實現(xiàn)溫度預警，因此，其具有重要的研究價值。
　　本應用研究不僅分析了研究的目的、意義以及分布式光纖的未來發(fā)展趨勢，還對分布式光纖的測溫原理有著全面系統(tǒng)的介紹。在總體結(jié)構(gòu)上，設置了光源模塊、光電轉(zhuǎn)換、信號處理以及界面顯示部分，結(jié)合煤礦井下的實際環(huán)境，本文對各模塊重要元器

3、件的選擇都做了較為詳細的分析。
　　此外，在系統(tǒng)降噪方面，本文分兩個方面進行了分析，選擇了最能適用于本系統(tǒng)的方法，特別是在利用現(xiàn)代信號處理技術(shù)降噪方面，本文利用了累加平均和小波算法進行降噪，同時針對系統(tǒng)的瑞利噪聲，系統(tǒng)在傳統(tǒng)的感溫光纖的溫度解調(diào)方法的基礎上進行了優(yōu)化設計，提高了整個系統(tǒng)的性能
　　最后本文在界面顯示部分，利用了LABVIEW對系統(tǒng)界面進行了設計，在上位機界面上，能清晰地看到各個預設點的溫度值以及變換趨勢，一旦