[實(shí)用新型]一種基于溫度場(chǎng)分布式光纖監(jiān)測(cè)的預(yù)警系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920152301.4
• 申請(qǐng)日: 2019-01-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209621401U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙力行;姜程程;任釗;趙華應(yīng);郭憲立
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)安大學(xué)
• 主分類號(hào): E21F17/18
• 分類號(hào): E21F17/18;G01K11/32;G01N21/39
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于溫度場(chǎng)分布式光纖監(jiān)測(cè)的預(yù)警系統(tǒng)，包括感溫光纜、若干分布式測(cè)溫裝置，若干氣體檢測(cè)裝置、報(bào)警器，環(huán)網(wǎng)接入器和控制模塊。感溫光纜和分布式測(cè)溫裝置的輸入端連接，分布式測(cè)溫裝置、氣體檢測(cè)裝置和控制模塊均連接至工業(yè)環(huán)網(wǎng)中，控制模塊的輸出端與報(bào)警器連接，分布式測(cè)溫裝置和氣體檢測(cè)裝置的數(shù)據(jù)通過(guò)環(huán)網(wǎng)接入器進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳；控制模塊設(shè)置在地面工作站中，負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，記錄，存儲(chǔ)，分析和報(bào)警。可以利用光纖對(duì)于煤礦采空區(qū)進(jìn)行溫度、氣體的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以監(jiān)測(cè)采空區(qū)從起火到滅火的整個(gè)過(guò)程，可以檢測(cè)采空區(qū)是否發(fā)生氣體泄漏，并且對(duì)于井下工人進(jìn)行及時(shí)預(yù)警，避免由此造成的巨大損失。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于火災(zāi)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于溫度場(chǎng)分布式光纖監(jiān)測(cè)的預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國(guó)是礦業(yè)大國(guó)，在礦業(yè)發(fā)展迅猛的今天，礦山安全問(wèn)題也日益突出和顯露出來(lái)，尤其是煤礦火災(zāi)頻發(fā)問(wèn)題。目前煤礦的火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由傳統(tǒng)線型感溫探測(cè)系統(tǒng)與束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)合工作，無(wú)法對(duì)起火位置進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，且在礦山井下這種復(fù)雜多變的環(huán)境下，傳統(tǒng)感溫探測(cè)系統(tǒng)無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煤礦起火情況，束管系統(tǒng)則易發(fā)生漏氣使得火災(zāi)測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有煤礦火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的缺陷與不足，本實(shí)用新型提出了一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)采集處理煤礦火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)并及時(shí)報(bào)警。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所述一種基于溫度場(chǎng)分布式光纖監(jiān)測(cè)的預(yù)警系統(tǒng)包括感溫光纜、若干分布式測(cè)溫裝置，若干氣體檢測(cè)裝置、報(bào)警器，環(huán)網(wǎng)接入器和控制模塊，感溫光纜和分布式測(cè)溫裝置的輸入端連接，分布式測(cè)溫裝置、氣體檢測(cè)裝置、控制模塊和報(bào)警器通過(guò)工業(yè)環(huán)網(wǎng)連接。

進(jìn)一步的，分布式測(cè)溫裝置用于采集溫度信號(hào)并將溫度信號(hào)傳遞至控制模塊，氣體檢測(cè)裝置用于采集氣體濃度信號(hào)，并將氣體濃度信號(hào)傳遞至控制模塊，控制模塊用于根據(jù)溫度信號(hào)判斷是否起火以及起火點(diǎn)的位置，根據(jù)氣體濃度信號(hào)判斷是否發(fā)生氣體泄漏。

進(jìn)一步的，分布式測(cè)溫裝置包括脈沖激光器和多模傳感光纖，脈沖激光器和波分復(fù)用裝置的輸入端連接，多模傳感光纖和波分復(fù)用裝置雙向連接，波分復(fù)用裝置的輸出端與第一光電探測(cè)器和第二光電探測(cè)器的輸入端連接，第一光電探測(cè)器的輸出端和第一信號(hào)放大裝置的輸入端連接，第二光電探測(cè)器的輸出端和第二信號(hào)放大裝置的輸入端連接，脈沖激光器、第一信號(hào)放大裝置和第二信號(hào)放大裝置的輸出端均和第二數(shù)據(jù)采集卡的輸入端連接，第二數(shù)據(jù)采集卡的輸出端和控制模塊的輸入端連接；多模傳感光纖和感溫光纜連接。

進(jìn)一步的，脈沖激光器用于產(chǎn)生窄脈寬光脈沖信號(hào)并傳遞至多模傳感光纖；多模傳感光纖用于傳導(dǎo)窄脈寬光脈沖信號(hào)，使其與感溫光纜物質(zhì)分子產(chǎn)生非彈性碰撞，發(fā)生能量交換，產(chǎn)生后向拉曼散射光；波分復(fù)用裝置用于將多模傳感光纖傳導(dǎo)的后向拉曼散射光濾出反斯托克斯拉曼散射光和斯托克斯拉曼散射光，并將反斯托克斯拉曼散射光和斯托克斯拉曼散射光分別耦合至第一光電探測(cè)器和第二光電探測(cè)器；第一光電探測(cè)器和第二光電探測(cè)器分別用于將反斯托克斯拉曼散射光和斯托克斯拉曼散射光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并將電信號(hào)分別傳遞至第一放大器和第二放大器；第一放大器和第二放大器均用于將接收到的電信號(hào)進(jìn)行放大，并傳遞至第一數(shù)據(jù)采集卡；第一數(shù)據(jù)采集卡用于將采集到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。

進(jìn)一步的，氣體檢測(cè)裝置包括驅(qū)動(dòng)模塊，驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端和分布式反饋激光器的輸入端連接，分布式反饋激光器通過(guò)單模光纖和第一耦合連接器的輸入端連接，第一耦合連接器的輸出端通過(guò)光子晶體光纖和第二耦合連接器的輸入端連接，第二耦合連接器的輸出端和第三光電探測(cè)器的輸入端連接，第三光電探測(cè)器的輸出端和第三信號(hào)放大裝置的輸入端連接，第三信號(hào)放大裝置的輸出端與第二數(shù)據(jù)采集卡的輸入端連接，第二數(shù)據(jù)采集卡的輸入端和控制模塊的輸入端連接；其中，第一耦合連接器和第二耦合連接器設(shè)置在氣室中。