Raman散射分布式光纤感温火灾报警系统分辨率研究

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分布式光纤感温火灾报警系统以其独特的优势开始逐步应用于各个测温场合，例如地铁、电缆隧道的火灾检测以及大坝混凝土、油井温度场监测等。然而，不同应用场合往往对系统的时间分辨率、空间分辨率、温度分辨率以及测温距离有不同的要求。以往的研究通常只单纯的考虑其中一个指标，对该指标自身的影响因素以及提高措施做了一定研究，但是没有深入研究各分辨率之间互相影响的情况。本文开展的主要工作为：
　　(1)首先回顾了基于光时域反射技术定位原理，以及拉曼散射测温原理；接着简单阐述了系统的各组成部分和工作过程；然后对系统硬件中各主要器件选择与相应电路的研制进行详细说明；最后介绍了信号处理和系统逐点标定的方法。
　　(2)分别从提高器件稳定性以及系统信噪比两个方面着手，以提高系统的稳定性。具体措施为：对APD采取恒温恒压措施，并说明了不采取动态偏压补偿法的原因；对激光器采取恒温措施；采用小波去噪技术与数字累加平均技术两者结合的方法以提高系统的信噪比。最后通过实验验证了系统的稳定可靠。
　　(3)对系统的各分辨率指标进行了理论研究，包括各分辨率的定义、影响因素以及提高措施。特别是对温度分辨率的计算公式进行了详细地推算，并从该公式出发得出了各分辨率与测温长度之间的关系公式，指出四个指标互相影响，若要提高某一指标，必须以牺牲其他指标为代价。
　　(4)通过制定各分辨率的测定方法，对系统的时间、空间、温度分辨率以及测温距离进行了大量的实验研究。根据实验结果绘制出了不同时间分辨率下距离-空间分辨率-温度分辨率三维直方图，验证了理论分析的结果，为实际应用的系统选型提供参考。最后，举例说明了针对不同的应用场合，如何选择具有不同分辨率指标的系统。

著录项

作者
项疆腾;
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作者单位

中国计量学院;

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授予单位中国计量学院;
学科检测技术与自动化装置
授予学位硕士
导师姓名袁昌明;
年度 2015
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类火灾与爆炸事故;
关键词
拉曼散射; 分布式光纤感温系统; 火灾报警系统; 温度分辨率; 增益稳定性; 小波去噪;

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