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文檔簡介
1、瓦斯是發(fā)生在諸如煤礦、地下交通樞紐等領域的重大災害的根源之一。地層中若存在瓦斯就會嚴重威脅地鐵隧道施工及后續(xù)運營安全。目前,國際國內(nèi)瓦斯檢測技術及監(jiān)測目標主要是針對煤礦,基本上沒有針對地鐵系統(tǒng)的。而地鐵樞紐瓦斯檢測與煤礦瓦斯檢測有很大的不同。實時準確地檢測地鐵隧道施工及運營期間的瓦斯?jié)舛葘ΡU习踩a(chǎn)具有十分重要的意義。
本文基于氣體近紅外光譜吸收原理,研究設計國內(nèi)第一條針對地鐵隧道瓦斯光纖傳感檢測系統(tǒng)、進行了實驗,以達到
2、光纖瓦斯傳感器在地鐵隧道施工及運營應用的目的。本文重點針對甲烷氣體的檢測進行了研究,并研制出四通道瓦斯光纖傳感器、光學探測器;分析計算杭州地鐵隧道瓦斯的分布狀況和濃度;設計了杭州地鐵隧道瓦斯檢測探頭布設、安裝等工程圖紙。實現(xiàn)對杭州地鐵隧道施工及運營期間瓦斯?jié)舛鹊膶崟r測量、超限時聲光報警等功能。
本文的主要工作包括以下幾個方面:
1)研究了基于光纖傳感的可調(diào)諧半導體激光吸收光譜技術工作原理,采用波長調(diào)制技術和二
3、次諧波檢測技術以提高檢測靈敏度。
2)在理論分析的基礎上,進行了光路和電路設計。在光路設計上,本文將檢測系統(tǒng)傳感器儀表部分和探頭部分設計為分離式,一臺傳感器儀表用光纖連接四個本質安全的光學探頭;大大降低了成本。適合地鐵系統(tǒng)瓦斯長距離、多點檢測要求。在電路設計上,本文設計了一種基于模擬乘法器MLT04的鎖相解調(diào)電路,消除了因光纖傳輸延時和電路自身延時所產(chǎn)生的待測信號和參考信號相位差的影響。
3)針對地鐵隧道環(huán)境
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