基于分布式光纖的煤礦火災(zāi)檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用研究.pdf

1、煤礦電纜線路故障造成的火災(zāi)是煤礦井下發(fā)生火災(zāi)的主要原因之一，而傳統(tǒng)的火災(zāi)探測(cè)僅僅是利用溫度信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行探測(cè)的，而電信號(hào)的在煤礦井下傳輸時(shí)容易受到干擾，導(dǎo)致測(cè)量精度、相應(yīng)時(shí)空間分辨率等都較低，針對(duì)煤礦電纜線路老化、絕緣皮破損等造成的煤礦井下的火災(zāi)問題，本文利用分布式光纖傳感技術(shù)，設(shè)計(jì)了能夠?qū)γ旱V井下實(shí)現(xiàn)溫度動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。
　　該系統(tǒng)不同于以往的火災(zāi)探測(cè)的“點(diǎn)”式測(cè)量，該系統(tǒng)利用一根感溫光纖實(shí)現(xiàn)溫度的分布式測(cè)量，光纖既

2、是溫度傳感器，又是信號(hào)的傳輸介質(zhì)，并且光信號(hào)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(shí)，本系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)沿線多點(diǎn)進(jìn)行溫度測(cè)量，能對(duì)溫度異常點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，實(shí)現(xiàn)溫度預(yù)警，因此，其具有重要的研究?jī)r(jià)值。
　　本應(yīng)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(shì)，還對(duì)分布式光纖的測(cè)溫原理有著全面系統(tǒng)的介紹。在總體結(jié)構(gòu)上，設(shè)置了光源模塊、光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理以及界面顯示部分，結(jié)合煤礦井下的實(shí)際環(huán)境，本文對(duì)各模塊重要元器

3、件的選擇都做了較為詳細(xì)的分析。
　　此外，在系統(tǒng)降噪方面，本文分兩個(gè)方面進(jìn)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(hào)處理技術(shù)降噪方面，本文利用了累加平均和小波算法進(jìn)行降噪，同時(shí)針對(duì)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(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高了整個(gè)系統(tǒng)的性能
　　最后本文在界面顯示部分，利用了LABVIEW對(duì)系統(tǒng)界面進(jìn)行了設(shè)計(jì)，在上位機(jī)界面上，能清晰地看到各個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)的溫度值以及變換趨勢(shì)，一旦