分布式光纤测温系统及其软件表现

发布时间：2020-09-09 19:26

　　 分布式光纤拉曼测温系统是一种空间温度场实时测量的传感系统,已经在煤矿开采、石油化工、地铁交通和电缆检测等领域得到了广泛的应用。结合实际的煤矿温度监测项目,本文需要解决两个方面的工程要求:一是系统的测温精度在?1?C以内;二是温度数据的直观软件表现。解决这些要求对于完成煤矿温度监测项目具有很强的工程意义。本文基于此,完成了如下工作:(1)根据光纤拉曼测温理论,构建了一套双通道分布式光纤拉曼测温系统,并对系统硬件参数进行了优化。同时为了获取参考温度信息,设计电子温度传感器接收电路,实现了对系统温度数据的实时校准;设计控制光开关切换电路,实现了对系统双通道的快速切换。(2)由于光纤自发拉曼散射的强度很低,导致拉曼散射信号极其微弱,而这微弱的传感信号易受到系统噪声的影响,从而限制了系统的测温精度。本文在LabVIEW平台下实现了原始信号的实时解调,同时在数据采集阶段采用累加平均去噪算法对信号进行实时降噪,进一步采用卡尔曼滤波去噪算法对温度信号进行滤波处理,最终实现了?0.6?C的系统测温精度。(3)在VISUAL STUDIO 2010软件平台下,本文结合实际煤矿开采测温场景设计了分布式光纤拉曼测温系统工业化图形界面,实现了将温度信号直观的显示在与实际监测地理位置对应的监测界面上。进一步在设计的分布式测温软件系统中开发异常温度报警功能,从而使得分布式光纤测温系统更加适用于煤矿的温度监测。同时为了方便管理人员掌握煤矿开采过程中温度变化的规律,设计了温度数据长期存储功能和生成温度报表功能,进一步完善了分布式测温软件系统。
【学位单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TH811

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本文编号：2815374