本文關(guān)鍵詞：基于光纖F-P傳感的煤礦瓦斯光譜互相關(guān)解調(diào)技術(shù)的研究

  更多相關(guān)文章： 瓦斯監(jiān)測(cè) 互相關(guān)解調(diào) F-P傳感器 CCD FPGA

【摘要】：煤礦災(zāi)害事故一直以來(lái)都是困擾煤炭開采業(yè)的難題。由于煤礦資源多在地表以下,再加上礦井的環(huán)境比較惡劣,一旦出現(xiàn)瓦斯泄漏等事故,一般都難以挽回。不僅造成資源的浪費(fèi),甚至礦井工人都為此付出生命的代價(jià)。于是,煤礦安全的前期預(yù)警和實(shí)時(shí)檢測(cè)就顯得格外重要。隨著光纖技術(shù)的發(fā)展,干涉型傳感器作為一種光纖傳感器常被應(yīng)用到瓦斯的檢測(cè)當(dāng)中。光纖因傳輸速度快,而且具有抗電磁干擾,抗腐蝕,在高溫,高壓的極端環(huán)境中都能保持正常工作的優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于工程的實(shí)地檢測(cè)。 本文選用光纖F-P傳感器作為研究的對(duì)象來(lái)進(jìn)行瓦斯檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)。首先分析礦井復(fù)雜多變的惡劣環(huán)境,以及光纖F-P傳感器測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用狀況。然后總結(jié)了國(guó)內(nèi)外關(guān)于這方面的研究成果,提出了應(yīng)用互相關(guān)解調(diào)技術(shù)對(duì)光纖F-P傳感的瓦斯光譜進(jìn)行分析的設(shè)想。電路硬件部分以FPGA為控制核心,集成了光譜氣室干涉裝置,圖像采集光電轉(zhuǎn)換模塊,AD轉(zhuǎn)化模塊,信號(hào)傳輸模塊,計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析的一體化。最后進(jìn)行硬件電路的設(shè)計(jì)和軟件的仿真來(lái)驗(yàn)證其可能性。 本文通過(guò)對(duì)各個(gè)模塊功能分別檢測(cè)驗(yàn)證,證明了裝置的可行性。最后通過(guò)樣本氣體的驗(yàn)證來(lái)檢測(cè)裝置的性能,通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,基本上完成了裝置的設(shè)計(jì),滿足其檢測(cè)需求。
【關(guān)鍵詞】：瓦斯監(jiān)測(cè) 互相關(guān)解調(diào) F-P傳感器 CCD FPGA
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD712.55
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-15
• 1.1 課題背景與意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外的研究狀況12-14
• 1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 2 系統(tǒng)傳感結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)15-27
• 2.1 光纖傳感光源16-17
• 2.2 激光氣體檢測(cè)系統(tǒng)17-19
• 2.2.1 原位光學(xué)傳感器17-18
• 2.2.2 開放體系光學(xué)傳感器18
• 2.2.3 抽取式光學(xué)傳感器18-19
• 2.3 光纖F-P傳感器氣室19-20
• 2.4 CCD圖像傳感器20-21
• 2.5 互相關(guān)解調(diào)技術(shù)21-25
• 2.6 本章小結(jié)25-27
• 3 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)27-35
• 3.1 系統(tǒng)電路的總結(jié)構(gòu)27
• 3.2 系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換模塊27-32
• 3.2.1 CCD驅(qū)動(dòng)28-30
• 3.2.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器30-32
• 3.3 系統(tǒng)控制元件的功能32-33
• 3.3.1 FPGA的選擇32-33
• 3.3.2 FPGA功能控制33
• 3.4 本章小結(jié)33-35
• 4 系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì)35-45
• 4.1 CCD驅(qū)動(dòng)程序35-38
• 4.1.1 CCD驅(qū)動(dòng)程序分析35-36
• 4.1.2 TCD1709D驅(qū)動(dòng)程序運(yùn)用36-38
• 4.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)38-43
• 4.2.1 CCD信號(hào)處理38-40
• 4.2.2 CCD處理芯片工作時(shí)序介紹40-42
• 4.2.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序驗(yàn)證42-43
• 4.3 本章小結(jié)43-45
• 5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析45-53
• 5.1 硬件調(diào)試45-47
• 5.1.1 CCD驅(qū)動(dòng)調(diào)試45-46
• 5.1.2 A/D模塊調(diào)試46-47
• 5.2 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)47-52
• 5.2.1 功能測(cè)試47-49
• 5.2.2 分辨能力測(cè)試49-52
• 5.2.3 數(shù)據(jù)傳輸速度測(cè)試52
• 5.3 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)論53-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 致謝59-61
• 作者簡(jiǎn)介和讀研期間主要科研成果61

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 佟首峰,阮錦,郝志航;幾種相關(guān)雙采樣拓?fù)潆娐贩治鯷J];半導(dǎo)體光電;2000年05期

2 張南洋生;張波;楊坤濤;;一種變閾值二值化CCD像元細(xì)分技術(shù)研究[J];半導(dǎo)體光電;2006年04期

3 郭小東,喬學(xué)光,賈振安,王小鳳;光纖光柵傳感器用的高功率寬帶光源[J];傳感器技術(shù);2005年01期

4 王貴甫;賀安之;李振華;汪繩武;;SLD光源對(duì)光纖陀螺性能的影響[J];傳感器與微系統(tǒng);2006年06期

5 徐秀芳;;CCD測(cè)量系統(tǒng)倍頻插值細(xì)分技術(shù)[J];電子測(cè)量技術(shù);2004年05期

6 江育民;黃惟公;楊益;;基于提高線陣CCD測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度的研究[J];電子測(cè)量技術(shù);2010年06期

7 譚安菊;龔彬;;USB2.0控制器CY7C68013與FPGA接口的Verilog HDL實(shí)現(xiàn)[J];電子工程師;2007年07期

8 侯朝勇;胡學(xué)浩;莊童;;基于FPGA的多路同步實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J];電子技術(shù)應(yīng)用;2009年10期

9 張世偉;印世平;何運(yùn)桃;;USB2.0接口傳輸?shù)腇PGA控制與實(shí)現(xiàn)[J];國(guó)外電子測(cè)量技術(shù);2009年11期

10 諶廷政,呂海寶;CCD細(xì)分技術(shù)方法研究及應(yīng)用[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2002年11期

，

本文編號(hào)：620784