煤矿光纤传感应急通信系统设计
康志坚1
张红娟1
高妍1
王宇2
靳宝全2
1.太原理工大学电气与动力工程学院,山西太原0300242.太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室,山西太原030024
摘要：针对煤矿井下发生瓦斯爆炸、突水等灾害时造成断电使通信中断的问题,设计了一种基于煤矿井下既有光缆的光纤传感应急通信系统,实现了矿井灾后无电环境下对井下被困人员声音信息的采集、传输和处理.该系统包含光纤声音传感子系统与硬件解调子系统2个部分:在井下巷道铺设的光缆中加入光纤探头,构建光纤声音传感子系统,侦听巷道内被困人员呼喊、敲击等声音信号;硬件解调子系统放置于地面,用于提取并还原加载在光信号里的音频信息.光纤声音传感子系统采用ASE宽带光源作为探测光,通过延迟光纤解决测量盲区问题,根据探测光的相位和光强变化与声波信号的关系实现井下声音信息采集;硬件解调子系统通过光电转换模块和音频处理模块对采集的声音信号进行解调处理,对微弱信号进行提取放大.实验结果表明,在10 km的测试距离内,该系统可检测并提取距光纤探头0～5 m、频率范围为0.3～3.4 kHz的声音信号,精度为±0.5 Hz.
关键词：矿井应急通信井下声音信息采集光纤传感光纤探头声音检测光电转换
分类号：TD655(矿山电工)
资助基金：山西省重点研发计划项目(201803D121071)山西省科技成果转化引导专项项目(201904D131022)
论文发表日期：2020-11-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 72-76,82 )
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