[發明專利]一種分布式礦用無源應急救援信號檢測裝置

有效

• 申請號: 201711382722.8
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108225538B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 王宇;劉昕;應啟瑞;王云才;靳寶全;白清;王東;張明江;高妍;張紅娟
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

1.一種分布式礦用無源應急救援信號檢測裝置，其特征在于：包括可調線寬激光發射模塊（1）、偏振控制器（2）、聲光調制器（3）、摻鉺光纖放大器（4）、濾波器（5）、3×3耦合器（6）、延遲光纖模塊（7）、2×1耦合器（8）、雙向光通道（9）、光電探測模塊（10）、數據采集模塊（11）、算法處理模塊（12）、信息處理模塊（13）、上位機（14）、聲音探測光纖（15）、位置探測光纖（16）、聲音接收探頭（17）和光纖末端處理模塊（18），聲音接收探頭（17）熔接在聲音探測光纖（15）上；

可調線寬激光發射模塊（1）的第一輸出端輸出窄線寬的激光探測信號，依次經過偏振控制器（2）、聲光調制器（3）、摻鉺光纖放大器（4）和濾波器（5）之后進入雙向光通道（9）的第一端口，可調線寬激光發射模塊（1）的第二輸出端輸出寬線寬的激光探測信號經過3×3耦合器（6）后分為三束探測光，只使用其中的兩束探測光，寬線寬的激光探測信號的第一束探測光經過延遲光纖模塊（7）后進入2×1耦合器（8）的第一端口，寬線寬的激光探測信號的第二束探測光進入2×1耦合器（8）的第二端口，這兩束探測光在2×1耦合器（8）內合并后，由2×1耦合器（8）第三端口進入雙向光通道（9）的第二端口，從雙向光通道（9）的第二端口和第一端口進入的兩路光信號經過雙向光通道（9）后，分別進入聲音探測光纖（15）和位置探測光纖（16），聲音探測光纖（15）和位置探測光纖（16）都與光纖末端處理模塊（18）相連；

光纖末端處理模塊（18）用于低損耗地反射回聲音探測光并抑制位置探測光的菲涅爾反射，反射回的聲音探測光沿聲音探測光纖（15）返回雙向光通道（9），由雙向光通道（9）的第二端口進入2×1耦合器（8）分為兩束探測光，一束探測光通過延遲光纖模塊（7）后進入3×3耦合器（6），另一束探測光直接進入3×3耦合器（6），這兩束探測光在3×3耦合器（6）內發生干涉，分為三束探測光，一束探測光被可調線寬激光發射模塊（1）隔離，另外兩束探測光分別與光電探測模塊（10）的第一輸入端和第二輸入端相連，位置探測光沿位置探測光纖（16）返回雙向光通道（9），經過雙向光通道（9）后進入光電探測模塊（10）的第三輸入端；

光電探測模塊（10）將光信號轉化為電信號，并通過光電探測模塊（10）的輸出端輸出到數據采集模塊（11），將電信號轉化數字信號，數據采集模塊（11）的輸出端連接到算法處理模塊（12），將信號解調并通過算法處理采集的數字信號，算法處理模塊（12）的輸出端連接到信息處理模塊（13），進行模式匹配和信息提取，信息處理模塊（13）的輸出端連接到上位機（14），由上位機（14）的揚聲器發出井下工作人員的聲音，上位機（14）的顯示屏顯示振動信息及振動的準確位置。

2.根據權利要求1所述的一種分布式礦用無源應急救援信號檢測裝置,其特征在于:所述聲音探測光纖（15）、所述位置探測光纖（16）和所述光纖末端處理模塊（18）均設置在礦井巷道（20）內。

3.根據權利要求1或2所述的一種分布式礦用無源應急救援信號檢測裝置,其特征在于:所述聲音接收探頭（17）為多個，在所述聲音探測光纖（15）上每隔30米處熔接一個所述聲音接收探頭（17）。