我國(guó)的煤炭產(chǎn)量居世界前列,但和其它產(chǎn)煤國(guó)家相比,我國(guó)煤礦事故的死亡率較高。這是由于目前國(guó)內(nèi)外的井下人員定位監(jiān)測(cè)設(shè)備均是有線和無線的電子類傳感器,在礦難發(fā)生時(shí)該類設(shè)備均無法正常工作。如何實(shí)現(xiàn)在無電環(huán)境下對(duì)井下生還人員進(jìn)行精確定位,是提高煤礦山安全生產(chǎn)水平,增加礦難事故中生還人員獲救率的關(guān)鍵。分布式光纖傳感技術(shù)由于具有抗電磁干擾,耐腐蝕,高靈敏度,工作現(xiàn)場(chǎng)無需額外供電設(shè)備等優(yōu)點(diǎn),可應(yīng)用于井下事故后的無電環(huán)境對(duì)生還人員進(jìn)行精確定位,為后續(xù)救援工作提供重要信息。本文以采用白光干涉技術(shù)的分布式全光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)為核心,設(shè)計(jì)了一套可用于礦難事故后對(duì)井下生還人員進(jìn)行精確定位的救援監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。其在工作現(xiàn)場(chǎng)只需一根光纖即可實(shí)現(xiàn)井下整條巷道的分布式監(jiān)測(cè),有望在實(shí)際礦難救援行動(dòng)中得到成功應(yīng)用。本文研究了分布式全光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)的傳感機(jī)理和定位原理（第二章）,針對(duì)其技術(shù)要求設(shè)計(jì)了包括穩(wěn)定激光源,低噪光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng),高速USB采集系統(tǒng)在內(nèi)的硬件系統(tǒng)（第三章）,以及包括振動(dòng)還原和位置識(shí)別在內(nèi)的信號(hào)處理的軟件算法（第四章）,使其構(gòu)成了一套完整的礦井災(zāi)難救援監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。同時(shí),針對(duì)救援監(jiān)測(cè)系統(tǒng)特殊應(yīng)用環(huán)境的需求以及實(shí)際監(jiān)測(cè)方... 

【文章來源】：復(fù)旦大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：128 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

2sagnac千涉儀結(jié)構(gòu)

c c（2-3-15)代入（2-3-14)后可得：A爐(/) = 2(p^ sin(M’(Z-2Ai)”) cos(M，/ - —) (2-3-16)2c 2c由于L是一個(gè)已知的常量，由式（2-3-16)可知，該相位差信號(hào)是一個(gè)與擾同頻的信號(hào)，其幅度A與擾動(dòng)信號(hào)的頻率W和擾動(dòng)信號(hào)發(fā)生的位置Ri, .ML-2R^)nA oc sm( ‘~~) (2-3-17)2c此，若擾動(dòng)信號(hào)是一個(gè)白噪聲，那么得到的相位差信號(hào)中某些頻率的信號(hào)失（如圖2. 3. 3所示），由這些消失信號(hào)的頻率便可計(jì)算出擾動(dòng)發(fā)生的位L 左為 G然數(shù)） （2-3-18)n(L-2R、)

乙因而其頻譜在使得cos，sin"^ = 0的W處會(huì)出現(xiàn)陷波點(diǎn)(如圖2.4.3所示）。2 2L=10km光通過廷時(shí)線?所用時(shí)間為8us.:E7?TmTf?W7/n-10-1 y-15 - -1-^-1,丄 1-3 L ‘ W "9 ii。 丄4 …5 -30 - -■35 - --40 - --451 I I J I I I 從 I 0 2 4 6 8 10 12 14 16率（Hz) ,10^圖2.4.3理想情況下相位差信號(hào)的頻譜當(dāng)sinE = 0時(shí)，w = M，然而由于r是光通過延時(shí)線圈所用的時(shí)間，在2 r19

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]分布式光纖振動(dòng)傳感器及其定位技術(shù)研究[D]. 許海燕.復(fù)旦大學(xué) 2011
[2]Sagnac干涉式光纖聲傳感器及其定位技術(shù)研究[D]. 吳東方.復(fù)旦大學(xué) 2008

碩士論文
[1]基于FPGA與USB的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究[D]. 丁安揚(yáng).成都理工大學(xué) 2011
[2]基于USB的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 張玉瑩.南京理工大學(xué) 2009
[3]分布式光纖傳感系統(tǒng)觸發(fā)模式識(shí)別的研究[D]. 尹崇博.復(fù)旦大學(xué) 2008



本文編號(hào)：2976399