分布式光纖測溫系統(tǒng)及其軟件表現(xiàn).pdf

1、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(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。結(jié)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(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)進行了優(yōu)化。

2、同時為了獲取參考溫度信息，設(shè)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(zhǔn)；設(shè)計控制光開關(guān)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(dǎo)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(diào)，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

3、理，最終實現(xiàn)了?0.6?C的系統(tǒng)測溫精度。
　　(3)在VISUAL STUDIO2010軟件平臺下，本文結(jié)合實際煤礦開采測溫場景設(shè)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(yīng)的監(jiān)測界面上。進一步在設(shè)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(shè)計了溫度數(shù)據(jù)長期存儲功能和生成溫