分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)及其軟件表現(xiàn).pdf

1、分布式光纖拉曼測(cè)溫系統(tǒng)是一種空間溫度場(chǎng)實(shí)時(shí)測(cè)量的傳感系統(tǒng)，已經(jīng)在煤礦開(kāi)采、石油化工、地鐵交通和電纜檢測(cè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。結(jié)合實(shí)際的煤礦溫度監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，本文需要解決兩個(gè)方面的工程要求：一是系統(tǒng)的測(cè)溫精度在?1?C以內(nèi)；二是溫度數(shù)據(jù)的直觀軟件表現(xiàn)。解決這些要求對(duì)于完成煤礦溫度監(jiān)測(cè)項(xiàng)目具有很強(qiáng)的工程意義。本文基于此，完成了如下工作：
　　(1)根據(jù)光纖拉曼測(cè)溫理論，構(gòu)建了一套雙通道分布式光纖拉曼測(cè)溫系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)硬件參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。

2、同時(shí)為了獲取參考溫度信息，設(shè)計(jì)電子溫度傳感器接收電路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)溫度數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)校準(zhǔn)；設(shè)計(jì)控制光開(kāi)關(guān)切換電路，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)雙通道的快速切換。
　　(2)由于光纖自發(fā)拉曼散射的強(qiáng)度很低，導(dǎo)致拉曼散射信號(hào)極其微弱，而這微弱的傳感信號(hào)易受到系統(tǒng)噪聲的影響，從而限制了系統(tǒng)的測(cè)溫精度。本文在LabVIEW平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)了原始信號(hào)的實(shí)時(shí)解調(diào)，同時(shí)在數(shù)據(jù)采集階段采用累加平均去噪算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)降噪，進(jìn)一步采用卡爾曼濾波去噪算法對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行濾波處

3、理，最終實(shí)現(xiàn)了?0.6?C的系統(tǒng)測(cè)溫精度。
　　(3)在VISUAL STUDIO2010軟件平臺(tái)下，本文結(jié)合實(shí)際煤礦開(kāi)采測(cè)溫場(chǎng)景設(shè)計(jì)了分布式光纖拉曼測(cè)溫系統(tǒng)工業(yè)化圖形界面，實(shí)現(xiàn)了將溫度信號(hào)直觀的顯示在與實(shí)際監(jiān)測(cè)地理位置對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)界面上。進(jìn)一步在設(shè)計(jì)的分布式測(cè)溫軟件系統(tǒng)中開(kāi)發(fā)異常溫度報(bào)警功能，從而使得分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)更加適用于煤礦的溫度監(jiān)測(cè)。同時(shí)為了方便管理人員掌握煤礦開(kāi)采過(guò)程中溫度變化的規(guī)律，設(shè)計(jì)了溫度數(shù)據(jù)長(zhǎng)期存儲(chǔ)功能和生成溫