[发明专利]一种分布式矿用无源应急救援信号检测装置

摘要

本发明一种分布式矿用无源应急救援信号检测装置，属于分布式光纤传感技术领域；所要解决的技术问题是提供了一种能清晰还原声音信号且定位精确的分布式矿用无源应急救援信号检测装置；解决该技术问题采用的技术方案为：包括可调线宽激光发射模块、偏振控制器、声光调制器、掺铒光纤放大器、滤波器、3×3耦合器、延迟光纤模块、2×1耦合器、双向光通道、光电探测模块、数据采集模块、算法处理模块、信息处理模块、上位机、声音探测光纤、位置探测光纤、声音接收探头和光纤末端处理模块，声音接收探头熔接在声音探测光纤上；本发明可广泛应用于煤矿及长距离的油气管道安全检测领域。

主权项

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。