基于光纤传感检测的矿井人员定位方法

• 作者: 刘昕 应启瑞 张建国 王东 王宇 董齐 靳宝全
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 光纤传感 人员定位 相位敏感光时域反射 应急救援
• 年，卷（期）: 2018,（9）
• 所属期刊栏目: 传感器研究
• 页码范围: 1325-1330,1336
• 页数: 7页
• 分类号: TP211.6|TP212
• 字数: 3899字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2018.09.005

摘要

针对矿井发生重大灾害时由于断电、突水等因素造成的通信中断,人员定位困难问题,基于相位敏感光时域反射机理,提出了受困人员拍击井下既有通信光缆定位的方法.通过分析施加振动对光相位的影响规律,从理论上证明解调光相位可实现振动信号的提取及定位.实验选取拍击、20 Hz方波与200 Hz正弦波来模拟外界振动信号,采集信号经差分累加去噪,最后通过拟合算法实现振动波形还原.实验证明,在12 km长度光纤上,系统对1 kHz以下振动信号具有良好的频率响应特性.选取4.633 km处与10.022 km处模拟单次拍击固定点的重复性实验,综合定位误差范围为-7 m～+11 m.研究表明该方法可应用于井下通信中断应急救援时的人员定位,为快速确定受困人员位置提供一种新的解决方案.