分布式光纖拉曼測溫系統(tǒng)是一種空間溫度場實時測量的傳感系統(tǒng),已經(jīng)在煤礦開采、石油化工、地鐵交通和電纜檢測等領域得到了廣泛的應用。結合實際的煤礦溫度監(jiān)測項目,本文需要解決兩個方面的工程要求:一是系統(tǒng)的測溫精度在?1?C以內(nèi);二是溫度數(shù)據(jù)的直觀軟件表現(xiàn)。解決這些要求對于完成煤礦溫度監(jiān)測項目具有很強的工程意義。本文基于此,完成了如下工作:(1)根據(jù)光纖拉曼測溫理論,構建了一套雙通道分布式光纖拉曼測溫系統(tǒng),并對系統(tǒng)硬件參數(shù)進行了優(yōu)化。同時為了獲取參考溫度信息,設計電子溫度傳感器接收電路,實現(xiàn)了對系統(tǒng)溫度數(shù)據(jù)的實時校準;設計控制光開關切換電路,實現(xiàn)了對系統(tǒng)雙通道的快速切換。(2)由于光纖自發(fā)拉曼散射的強度很低,導致拉曼散射信號極其微弱,而這微弱的傳感信號易受到系統(tǒng)噪聲的影響,從而限制了系統(tǒng)的測溫精度。本文在LabVIEW平臺下實現(xiàn)了原始信號的實時解調,同時在數(shù)據(jù)采集階段采用累加平均去噪算法對信號進行實時降噪,進一步采用卡爾曼濾波去噪算法對溫度信號進行濾波處理,最終實現(xiàn)了?0.6?C的系統(tǒng)測溫精度。(3)在VISUAL STUDIO 2010軟件平臺下,本文結合實際煤礦開采測溫場景設計了分布式光纖拉曼測溫系統(tǒng)工業(yè)化圖形界面,實現(xiàn)了將溫度信號直觀的顯示在與實際監(jiān)測地理位置對應的監(jiān)測界面上。進一步在設計的分布式測溫軟件系統(tǒng)中開發(fā)異常溫度報警功能,從而使得分布式光纖測溫系統(tǒng)更加適用于煤礦的溫度監(jiān)測。同時為了方便管理人員掌握煤礦開采過程中溫度變化的規(guī)律,設計了溫度數(shù)據(jù)長期存儲功能和生成溫度報表功能,進一步完善了分布式測溫軟件系統(tǒng)。
【學位單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：TH811

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本文編號：2815374