基于光纖傳感的危險環(huán)境安全監(jiān)測方法和關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、危險環(huán)境是安全事故高危地點，對人類生命財產(chǎn)和社會安全構(gòu)成極大危害，必須建立科學(xué)而嚴(yán)密的安全管理體系，有效地防止重大事故的發(fā)生。同時利用高新技術(shù)，建立完善的、有效的安全監(jiān)測系統(tǒng)，以提高自防自救能力。 對于危險環(huán)境中的信號檢測，傳統(tǒng)的電類傳感器存在長期穩(wěn)定性、耐久性和分布測量等問題，特別是通過電信號進(jìn)行檢測和傳輸勢必要將電信號引入危險區(qū)域，無法從根本上消除安全隱患。而光纖傳感技術(shù)有效地克服了電類傳感系統(tǒng)存在的不足，尤其是其本質(zhì)安全的

2、特性，為解決危險環(huán)境中的安全參數(shù)檢測，提供了一種良好的技術(shù)手段。 本文是在國家科技部863項目“光纖光柵傳感技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化研究”、國家科技部國家新產(chǎn)品項目“光纖光柵感溫火災(zāi)報警系統(tǒng)”等支持下，在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下，經(jīng)過5年的努力，從基礎(chǔ)理論、基本方法、關(guān)鍵技術(shù)和工程應(yīng)用上研究了安全檢測技術(shù)和光纖傳感技術(shù)及其在危險環(huán)境中構(gòu)成的光纖傳感安全監(jiān)測系統(tǒng)，解決了危險環(huán)境安全監(jiān)測重大技術(shù)問題，滿足了危險環(huán)境工業(yè)安全生產(chǎn)的需要和網(wǎng)絡(luò)化信息管理的需

3、要。本文多項研究成果通過相關(guān)的成果鑒定，并已在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，為危險環(huán)境中的安全生產(chǎn)管理提供了新的解決方法。 本文研究了危險環(huán)境安全檢測的基本方法和理論。分析了危險環(huán)境安全檢測的檢測參數(shù)，為危險環(huán)境安全檢測系統(tǒng)提供檢測手段；討論了檢測系統(tǒng)的可靠性技術(shù)和影響檢測系統(tǒng)可靠性的問題及其一般的解決辦法。還研究了危險環(huán)境中的光纖傳感技術(shù)。從傳感器的本質(zhì)安全特性出發(fā)，論述了危險環(huán)境對傳感器的防爆特性要求。介紹了光纖傳感器的原理和分

4、類，比較了幾種不同類型的光纖傳感器的性能。并重點討論了光纖光柵感溫火災(zāi)報警器及光纖光柵感溫火災(zāi)報警系統(tǒng)、光纖光柵應(yīng)變傳感器、光纖液位計、光纖氣體探測器等危險環(huán)境光纖檢測技術(shù)的主要設(shè)備。同時還研究了危險環(huán)境光纖傳感器的信號采集和傳輸技術(shù)，并研究了基于MODBUS現(xiàn)場總線技術(shù)的光纖傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。這是危險環(huán)境光纖傳感安全監(jiān)測技術(shù)的基礎(chǔ)。 在此基礎(chǔ)上本文研究了基于光纖傳感的危險環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)理論。論述了基于光纖傳感的危險環(huán)境安

5、全監(jiān)測系統(tǒng)的基本組成，以多種光纖傳感器為安全信息獲取手段，以計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為平臺，建立安全監(jiān)測系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。重點研究了光纖傳感安全監(jiān)測系統(tǒng)中的光纖光柵解調(diào)技術(shù)、多光纖傳感器系統(tǒng)集成、信號傳輸技術(shù)及系統(tǒng)軟件的實現(xiàn)技術(shù)和方法。最后討論了系統(tǒng)的可靠性和具體的抗干擾措施及防雷措施。 本文最后研究了危險環(huán)境光纖傳感安全監(jiān)測系統(tǒng)的工程應(yīng)用技術(shù)。研究了危險環(huán)境光纖傳感安全監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和傳輸、冗余網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、OPC技術(shù)和遠(yuǎn)程維護等關(guān)鍵技術(shù)，提