一种基于COSTAS环的光纤地震计解调算法

光纤地震计作为一种新的地震监测手段,具有灵敏度高、抗干扰能力强等优点。传统的干涉型光纤地震计使用相位生成载波(PGC)算法作为相位解调方法,该算法结构简单,但是由于该算法为开环检测算法,在系统静态相位发生很大变化时,将会出现较大的谐波失真,同时导致解调结果不准确。COSTAS环是无线通信载波同步过程中的一种闭环反馈结构,文中将COSTAS环作为PGC算法的反馈环路,通过2个正交分量对干涉信号进行锁相,可以校正地震计系统自身相移,该算法有效地降低解调结果谐波失真度。     

一种新型光纤干涉仪的相位噪声及灵敏度分析

为了对微振动信号进行远距离实时检测,提出一种由两低反射率光纤光栅组成的新型双光束光纤干涉仪.给出了采用零差解调技术时干涉系统的散粒噪声和热噪声,并且分析了在不同时间延迟情况下的相位噪声.通过对系统各种噪声的分析,推导出系统的最小探测灵敏度解析表达式.最后根据实验中采用的具体参数,计算出该系统能探测到的最小相位.该干涉仪结构简单、灵敏度高,具有广阔的应用前景.     

反射型光纤信号干涉调制器

利用光纤传输系统中菲涅耳反射所产生的反射回波和多光束干涉效应设计了一种反射型光纤信号干涉调制器.实验中从X型光纤耦合器输入端输入光波,从输出端输出光波并入射到晶体表面上.将调制信号以电压形式加载于压电陶瓷管用共伸缩振荡来控制光纤端与晶体表面间距离,光信号在光纤端面与晶体表面发生菲涅耳反射产生的回波发生多光束干涉效应,实现对反射光的调制,从光纤耦合器的回波端输出被调制的回波光信号.这种光纤信号调制器主要针对光的振幅调制,实验中获得调制度约为44%,信噪比约为13 dB,带宽约为200 kH z.具有价格低廉、调制度高的特点,可应用于光纤传输信号的调制及信号斩波等.     

基于保偏光子晶体光纤的长尾式光纤环镜角度传感器

针对扭转角度的精确测量问题,提出一种基于保偏光子晶体光纤的长尾式光纤环镜角度传感器.采用对温度不敏感的保偏光子晶体光纤作为扭转角度的传感单元,当保偏光子晶体光纤被旋转一定角度时,其双折射值会发生改变,进而影响光在环镜系统内的干涉情况,最终表现为光谱仪上干涉谱的移动.理论推导出系统的传感规律后,实验测得该传感器在扭转角度为0°~101°的范围内,灵敏度为0.061 7 nm/(°);若光谱仪分辨率为0.01 nm,则系统最小分辨力为0.16°,并具有超低的温度灵敏度-0.6 pm/℃.该角度传感器具有体积小、成本低、对温度不敏感及可用于远距离传输等优点.     

基于光纤熔融拉锥过耦合器和光纤光栅的振动检测研究

介绍了一种用光纤光栅（FBG）作为传感器,以光纤过耦合器作为斜坡滤波器检测振动信号的方法,并给出了光纤过耦合器的输出特性和光谱;通过对光纤过耦合器两路输出光功率的计算,得出在过耦合器一段单调周期内计算结果与波长具有很好的线性关系,同时也阐明了可以根据功率的变化来检测振动信号。设计了一套用于检测振动信号的解调系统,通过实验证明该系统在正弦激励下具有较好的响应。     

基于生产者-消费者程序结构的振动传感系统

低频振动常伴随自然灾害的发生,低频振动信号的实时准确检测对海底地震监测及海啸预警等领域的灾害探测具有重大意义,光纤振动传感器是实现低频信号检测的有效方式.设计了一类光纤振动信号传感系统的传感光路及相位解调单元,采用基于迈克尔逊干涉仪结构的顺变柱体传感检波器实现对传感系统中振动信号的转换和探测.针对光纤式低频振动信号传感...     

光纤干涉器中的微波频率响应

根据非相干光传输理论,对光强调制信号在光纤干涉器中的传输过程进行较系统理论分析和计算机仿真,得到了微波信号在光纤Mach-Zenhder光纤滤波器、单耦合器光纤谐振环和双耦合器光纤谐振环中的传递函数,采用数字滤波器的理论方法,给出了相应器件取得零点、极点所需要的条件,并据此详细分析了光纤干涉器中的微波频谱特性,为不同类型微波光子滤波器的设计提供了结构和理论基础.     

矿井下分布式光纤定位精度及感测距离研究

煤矿井下分布式光纤定位系统通常采用双Mach-Zehnder 干涉仪分布式光纤振动传感技术,针对该技术存在感测距离短、系统空间分辨率低等问题,采用两个分布反馈( DFB: Distributed Feedback) 激光束和密集波分复用( DWDM: Dense Wavelength Division Multiplexing) 的非对称双Mach-Zehnder 干涉仪的分布式光纤振动传感技术,通过奇异值分解( SVD: Singular Value Decomposition) 算法进行降噪处理,并提出基于SVD 的互相关时延算法。实验证明,该算法能有效提高定位精度和感测距离,当感测距离为61 km 时,定位误差为51． 2 m。当矿井灾难发生时,能对被困人员精准定位,保障了有效救援时间。     

干涉型光纤水听器PGC解调方案的研究

光纤水听器是一种建立在光纤、光电子技术上的水下声信号传感器，它通过高灵敏度的光纤相干检测，将水声信号转换成光信号，通过光纤传送至信号处理系统提取声信号信息．针对干涉型光纤水听器PGC解调方案作了研究，并通过模数混合的PGC解调完成了对声信号的检测．     

微型光纤加速度计系统研究

光纤加速度计作为新型光纤传感器的一种,在高精度测量领域中有着不可替代的作用.实现光纤加速度计信号的解调,对于进一步提高传感器测量精度以及实用化都有着重要的意义.光源调频相位生成载波技术(PGC)常用于干涉型光纤传感器的信号解调,为了实现整个光纤传感系统的小型化,提高数据处理速度和解调精度,设计制作了应用于盘式光纤加速度计数字解调系统,系统以DSP和FPGA数字系统作为解调硬件电路的核心,实现对微型盘式光纤Michelson干涉仪相位信号检测.实验结果表明,微型盘式光纤加速度测量系统对微小振动信号检测有着很高的灵敏度,是高精度测量领域中的一个重要研究方向.     

矿工与煤矿事故责任认知

矿工认为上层管理者是煤矿安全第一责任主体,年龄、文化程度、工作年限与收入分别与煤矿安全责任主体之间存在相关关系。矿工的事故责任的认知与影响因素的判断是受到惯习、外在制度和需求影响的,基于此,笔者制度煤矿企业应重视加强煤矿安全责任制度建设、了解矿工惯习与提升矿工责任意识、满足矿工多层次的需求。     

基于希尔伯特变换的光纤分布式声波测量技术

提出了一种基于希尔伯特变换的相位解调算法，并以此构建了新型光纤分布式声波测量系统，在不劣化解调结果的前提下，极大地简化了相位解调光时域反射系统中的光路结构。通过理论与实验，证明了新算法可以正确、稳定地解调外加正弦信号的幅值、频率及位置信息，实现分布式振动信号的准确测量。     

基于负载平衡的井下无线躯体传感网络

为了在井下异常状况下,地面关闭动力电源后,实现与井下及时联系,将无线躯体传感网络技术应用于井下人员的搜救系统中,可在煤矿井下发生安全事故后,仍能及时准确地获知井下作业人员的位置信息和健康信息,进而提升井下搜救水平.在无线传输模式下,考虑井下会出现由移动节点组成的移动子网,保持子网的网络畅通是一个关键问题,同时无线躯体传感节点采用电池供电,在井下发生异常时电池剩余电量是未知的,因此在信息传输时保持负载均衡是十分必要的.针对这些问题的有效的解决方法并进行了仿真验证.     

分布式光纤传感器在管道泄漏监测中的应用

提出了一种利用分布式光纤传感器对输送管道泄漏进行实时监测的技术．输送管道发生泄漏、管道附近的机械施工和人为破坏等事件产生的振动、压力或温度变化信号作用于光纤时，光波在光纤中传输时产生的损耗具有不同的信号特征．分布式光纤传感器可以同时获取损耗的空间分布及其随时间的变化．在入射端利用光时域反射技术和在输出端利用光功率检测，可实现光纤上各点静态与动态损耗的测量和定位．计算机通过对数据进行分析和融合，根据信号特征判断并淮确定位管道泄漏等事件的发生，提高压力管道的监测水平．     

一种改进型神经网络的光纤预警系统适应性研究

针对传统长距离光纤预警系统识别入侵事件误报率高的问题，提出了一种基于改进型神经网络的光纤预警系统并研究了该系统在不同环境下的泛化适应性.系统的分布式传感部分应用Phi-OTDR技术，信号识别部分采用一种改进型的神经网络对入侵事件进行识别分类.最后通过3种情况下的实验，探究了系统的适应性.结果表明，该系统在光纤振动信号识别中有优秀的分类效果，并且在不同的环境条件下也具备良好的适应性.      

煤矿采掘引起粉尘污染与防治

根据煤矿井下采掘粉尘的特性及其危害和对井下空气污染的状况，详细分析了煤矿井下德主要尘源和尘量分布，提出针对井下采掘各产尘源的治理措施。并对煤矿井下的防尘管理做了科学的展望，通过对粉尘污染的治理，改善煤矿工人的作业环境，实现清洁生产，降低矿工职业病发病率，提高煤矿生产效益和经济效益。     

浅析光纤传输在矿井信息化建设中的作用

以开滦(集团)林南仓煤矿在安全监控系统改造以及井下人机定位系统中使用光纤传榆为例,分析了光纤在矿井井下信号传输中所起的关键作用,指出在安全监控系统和井下人机定位系统中采用光纤传输,可使信号传输的可靠性、数据完整性以及抗干扰能力得到明显提高.     

矿山微震定位计算与应用研究

非理性购买行为现象非常普遍,但关于非理性购买决策的定义目前并没有一个统一的说法。行为经济学是一门介于经济学和心理学之间的边缘科学,它从心理学的角度揭示了人类非理性决策的现实,对规范经济学的“经济人”假设提出了挑战,动摇了效用最大化公理,它用实验方法证明现实生活中的人如何做出经济决策,使经济学恢复它本来的面目。基于规范经济学和行为经济学中关于“人性”假说的对比研究,发现非理性购买决策是指人们在购买过程中依靠直觉或情感、违反效用最大化、偏好不一致和非完全自利的判断与选择行为。     

基于FFT的光纤光栅机械振动监测系统研究

应用光纤布拉格光栅传感技术,设计了一种光纤光栅机械振动监测系统,该系统通过对传感器返回的实时振动信号做快速解调,从而实现了振动频率、加速度、速度、位移等多参数监测与远程传输,同时提供了完善的数据分析与显示功能。试验结果显示,该系统可有效应用于涡轮发动机、煤矿通风机等机械设备的振动监测中,为机械设备的故障诊断提供了软件支持。