【摘要】：對于擁有大片連綿山脈地區(qū)的中國來說,山體滑坡已經(jīng)成為我國很多偏遠山區(qū)常見的地質(zhì)災害之一。每年山體滑坡事故導致了大量人員傷害和重大經(jīng)濟損失。因此對山體滑坡的監(jiān)測顯得格外重要。傳統(tǒng)的監(jiān)測技術(shù)手段的監(jiān)測精度存在很多的不足,因為常常受到來自山體滑坡監(jiān)測環(huán)境惡劣復雜,電磁干擾,溫差飄移,長距離監(jiān)測電力供應耗能以及成本等因素的同時影響。針對監(jiān)測山體滑坡問題,需要設計一套成本低,可適用于復雜地質(zhì)環(huán)境,不受電磁干擾,低電力供應的位移測量系統(tǒng)。本課題通過測試和分析AD8302電路檢測正弦脈沖信號相位差的功能性能,提出了一種通過測量等時間間隔正弦脈沖信號之間的相位差大小來間接測量光纖拉伸量的光纖位移傳感系統(tǒng)。整個過程,采用等時間間隔正弦脈沖信號作為調(diào)制信號對波長為1550 nm的光源進行幅度調(diào)制,對不同信號波形參數(shù)下等時間間隔正弦脈沖信號之間相位差大小與所在AD8302電路的輸出電壓之間的關(guān)系進行分析與研究。在采用相位差法測距過程中,設計與實現(xiàn)了三種檢測相位差方案,分別為透射系統(tǒng)電信號與透射光信號聯(lián)合,透射系統(tǒng)雙路光信號聯(lián)合以及反射系統(tǒng)雙路反射光信號聯(lián)合方案。并在最后一個方案實現(xiàn)過程中,制作了特定反射率的光纖微加工結(jié)構(gòu)。完成檢測相位差方案設計與實現(xiàn)之后,設計與搭建了信號發(fā)生模塊、整個光路設計模塊、檢測相位差模塊。測試和評估了在三種檢測相位差方案中各自方案測試光纖位移量大小的實驗數(shù)據(jù)。在用透射系統(tǒng)電信號與透射光信號聯(lián)合,透射系統(tǒng)雙路光信號聯(lián)合的檢測相位差方案過程中,取得良好的測量效果,并且獲得符合實際工程需要的精度,誤差范圍為±4.44 mm和±2.02 mm。在用反射系統(tǒng)雙路反射光信號聯(lián)合方案中,取得了有效性測量結(jié)果,但線性度還不夠高。并且分析了影響測量結(jié)果的各個誤差因素,為后續(xù)繼續(xù)從被調(diào)制的反射光信號中解調(diào)光纖位移偏移量信息提供了可行性方向。本課題的三種相位差測距監(jiān)測系統(tǒng)為實現(xiàn)低成本,復雜監(jiān)測環(huán)境適用性的測距檢測系統(tǒng)提供了很好的建設性技術(shù)支持。
【圖文】：

a）山體滑坡現(xiàn)場 b）航拍山體滑坡圖圖 1-1 四川茂縣山體滑坡圖針對山體滑坡這樣重大的地質(zhì)災害，有必要對其進行監(jiān)測以做到提前。但是大量具有山體滑坡風險的區(qū)域的監(jiān)測條件極其復雜，，并且對監(jiān)測系電源供應、線路鋪設和部署方案帶來了很大的限制。.在技術(shù)不成熟的時

圖 1-2 波分復用分布式 FBG 傳感系統(tǒng)圖一些監(jiān)測傳感對象常常并非一個局限點，而是呈一定空間分布的場，如應力場和溫度場等。為了獲得每一段監(jiān)測傳感對象的應力情況或者溫度信息，常常需要采用波分復用分布式 FBG 傳感系統(tǒng)[39]。通過在一個傳感光纖上布置很多個 FB光纖光柵傳感器，再對光纖通入寬帶光源，每一個 FBG 光纖傳感器都能夠發(fā)射回
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN818;P642.22

【參考文獻】

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本文編號：2697766