分布式光纖拉曼測溫系統(tǒng)是一種空間溫度場實(shí)時(shí)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(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。結(jié)合實(shí)際的煤礦溫度監(jiān)測項(xiàng)目,本文需要解決兩個(gè)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(xiàng)目具有很強(qiáng)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(gòu)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(jìn)行了優(yōu)化。同時(shí)為了獲取參考溫度信息,設(shè)計(jì)電子溫度傳感器接收電路,實(shí)現(xiàn)了對系統(tǒng)溫度數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)校準(zhǔn);設(shè)計(jì)控制光開關(guān)切換電路,實(shí)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(qiáng)度很低,導(dǎo)致拉曼散射信號(hào)極其微弱,而這微弱的傳感信號(hào)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(tái)下實(shí)現(xiàn)了原始信號(hào)的實(shí)時(shí)解調(diào),同時(shí)在數(shù)據(jù)采集階段采用累加平均去噪算法對信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)降噪,進(jìn)一步采用卡爾曼濾波去噪算法對溫度信號(hào)進(jìn)行濾波處理,最終實(shí)現(xiàn)了?0.6?C的系統(tǒng)測溫精度。(3)在VISUAL STUDIO 2010軟件平臺(tái)下,本文結(jié)合實(shí)際煤礦開采測溫場景設(shè)計(jì)了分布式光纖拉曼測溫系統(tǒng)工業(yè)化圖形界面,實(shí)現(xiàn)了將溫度信號(hào)直觀的顯示在與實(shí)際監(jiān)測地理位置對應(yīng)的監(jiān)測界面上。進(jìn)一步在設(shè)計(jì)的分布式測溫軟件系統(tǒng)中開發(fā)異常溫度報(bào)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(shí)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(shè)計(jì)了溫度數(shù)據(jù)長期存儲(chǔ)功能和生成溫度報(bào)表功能,進(jìn)一步完善了分布式測溫軟件系統(tǒng)。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TH811

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本文編號(hào)：2815374