[发明专利]一种分布式矿用无源应急救援信号检测装置

权利要求书

1.一种分布式矿用无源应急救援信号检测装置，其特征在于：包括可调线宽激光发射模块（1）、偏振控制器（2）、声光调制器（3）、掺铒光纤放大器（4）、滤波器（5）、3×3耦合器（6）、延迟光纤模块（7）、2×1耦合器（8）、双向光通道（9）、光电探测模块（10）、数据采集模块（11）、算法处理模块（12）、信息处理模块（13）、上位机（14）、声音探测光纤（15）、位置探测光纤（16）、声音接收探头（17）和光纤末端处理模块（18），声音接收探头（17）熔接在声音探测光纤（15）上；

可调线宽激光发射模块（1）的第一输出端输出窄线宽的激光探测信号，依次经过偏振控制器（2）、声光调制器（3）、掺铒光纤放大器（4）和滤波器（5）之后进入双向光通道（9）的第一端口，可调线宽激光发射模块（1）的第二输出端输出宽线宽的激光探测信号经过3×3耦合器（6）后分为三束探测光，只使用其中的两束探测光，宽线宽的激光探测信号的第一束探测光经过延迟光纤模块（7）后进入2×1耦合器（8）的第一端口，宽线宽的激光探测信号的第二束探测光进入2×1耦合器（8）的第二端口，这两束探测光在2×1耦合器（8）内合并后，由2×1耦合器（8）第三端口进入双向光通道（9）的第二端口，从双向光通道（9）的第二端口和第一端口进入的两路光信号经过双向光通道（9）后，分别进入声音探测光纤（15）和位置探测光纤（16），声音探测光纤（15）和位置探测光纤（16）都与光纤末端处理模块（18）相连；

光纤末端处理模块（18）用于低损耗地反射回声音探测光并抑制位置探测光的菲涅尔反射，反射回的声音探测光沿声音探测光纤（15）返回双向光通道（9），由双向光通道（9）的第二端口进入2×1耦合器（8）分为两束探测光，一束探测光通过延迟光纤模块（7）后进入3×3耦合器（6），另一束探测光直接进入3×3耦合器（6），这两束探测光在3×3耦合器（6）内发生干涉，分为三束探测光，一束探测光被可调线宽激光发射模块（1）隔离，另外两束探测光分别与光电探测模块（10）的第一输入端和第二输入端相连，位置探测光沿位置探测光纤（16）返回双向光通道（9），经过双向光通道（9）后进入光电探测模块（10）的第三输入端；

光电探测模块（10）将光信号转化为电信号，并通过光电探测模块（10）的输出端输出到数据采集模块（11），将电信号转化数字信号，数据采集模块（11）的输出端连接到算法处理模块（12），将信号解调并通过算法处理采集的数字信号，算法处理模块（12）的输出端连接到信息处理模块（13），进行模式匹配和信息提取，信息处理模块（13）的输出端连接到上位机（14），由上位机（14）的扬声器发出井下工作人员的声音，上位机（14）的显示屏显示振动信息及振动的准确位置。

2.根据权利要求1所述的一种分布式矿用无源应急救援信号检测装置,其特征在于:所述声音探测光纤（15）、所述位置探测光纤（16）和所述光纤末端处理模块（18）均设置在矿井巷道（20）内。

3.根据权利要求1或2所述的一种分布式矿用无源应急救援信号检测装置,其特征在于:所述声音接收探头（17）为多个，在所述声音探测光纤（15）上每隔30米处熔接一个所述声音接收探头（17）。