[发明专利]一种基于光纤传感的矿井紧急救援通信方法及系统

摘要

本发明属于光纤传感技术领域，具体涉及一种基于光纤传感的矿井紧急救援通信方法及系统。本发明利用光纤传感技术，将布设在矿井下的光缆作为感应体，感应矿井下人员的敲击、声音信号等，并将携带上述信号的光波传输到矿井上，通过解调设备还原信号，获取传送的井下信息。本发明利用布设于矿井下光缆，构建无源的矿井下信息传送通道，实现矿井下，尤其是矿难发生后井下生存人员及时向矿井上发送信息。该方法在井下的设施全部为无源，无需供电，可靠性高，抗干扰性好，易于实现。使用本发明的方法，还可为井外人员主动获取井下生命迹象提供手段。

主权项

一种基于光纤传感的矿井紧急救援通信方法，其特征在于：在矿井下布设光缆和反射装置，在矿井上设置光纤干涉组件，构成光纤干涉结构；光纤干涉组件再依次与一光电转换及放大装置和一数据处理分析终端连接；布设在矿井下的光缆作为获取信息的感应体以及传送信息的通道；矿井下人员通过敲击光缆或串接在光缆上的光纤无源感应器，或是对串接在光缆上的光纤无源感应器发声、说话这些振动动作，将信息施加于光缆；其中，光纤干涉组件是由光纤器件构成的单元，光源从光纤干涉组件输入，光纤干涉组件将光源注入的光进行处理后注入到矿井下的光缆中，从矿井下光缆中返回重新进入光纤干涉组件中的光在其中发生干涉，干涉信号经光纤干涉组件输出；输出的干涉信号从矿井下光缆出射进入反馈装置，经处理后重新进入矿井下光缆中；当对矿井下光缆上的任一位置点进行敲击或发声时，由于光弹效应，光纤会产生微变，经敲击或发声位置点传输的光的相位会发生改变，即实现信号的调制；光纤干涉光路将相位的变化转换为光强的变化，经光纤干涉组件输出；光电转换及放大装置将光信号变成电信号，数据处理分析终端对电信号进行处理、分析，获得矿井下人员传送的信息。