| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 1 引言 | 第12-21页 |
| 1.1 选题的研究背景及意义 | 第12-13页 |
| 1.2 需求分析 | 第13-17页 |
| 1.2.1 项目防范需求 | 第13-14页 |
| 1.2.2 光纤振动监控系统对比其他周界安防系统的优势 | 第14-16页 |
| 1.2.3 光纤传感在安全防护领域的应用 | 第16-17页 |
| 1.3 系统设计 | 第17-20页 |
| 1.3.1 设计原则 | 第17页 |
| 1.3.2 设计目标 | 第17-18页 |
| 1.3.3 系统总体结构方案 | 第18-20页 |
| 1.4 本文结构安排 | 第20-21页 |
| 2 光纤传感原理与系统光路设计 | 第21-31页 |
| 2.1 光纤传感基本原理 | 第21-24页 |
| 2.1.1 光纤传感原理 | 第21-22页 |
| 2.1.2 干涉原理 | 第22-24页 |
| 2.2 典型干涉型光纤周界防护技术 | 第24-27页 |
| 2.2.1 Michelson干涉技术 | 第24-25页 |
| 2.2.2 Sagnac干涉技术 | 第25页 |
| 2.2.3 Mach-Zehnder干涉技术 | 第25-27页 |
| 2.3 系统光路搭建 | 第27-30页 |
| 2.3.1 振动光缆 | 第27-28页 |
| 2.3.2 光纤耦合器 | 第28-29页 |
| 2.3.3 光路设计 | 第29-30页 |
| 2.4 本章小结 | 第30-31页 |
| 3 硬件设计与数据结构 | 第31-49页 |
| 3.1 MCU的选择 | 第31-33页 |
| 3.1.1 嵌入式系统 | 第31-32页 |
| 3.1.2 ARM结构 | 第32-33页 |
| 3.2 硬件设计 | 第33-42页 |
| 3.2.1 硬件系统架构 | 第33-34页 |
| 3.2.2 时钟与复位 | 第34页 |
| 3.2.3 存储模块 | 第34-36页 |
| 3.2.4 数据传输模块 | 第36-37页 |
| 3.2.5 电源模块 | 第37-38页 |
| 3.2.6 光源与探测模块 | 第38-40页 |
| 3.2.7 断线检测电路 | 第40页 |
| 3.2.8 继电器驱动电路 | 第40-41页 |
| 3.2.9 GPRS通信模块 | 第41-42页 |
| 3.3 PCB设计 | 第42-45页 |
| 3.3.1 PCB布局 | 第43-44页 |
| 3.3.2 PCB布线 | 第44-45页 |
| 3.3.3 PCB板 | 第45页 |
| 3.4 数据结构 | 第45-48页 |
| 3.4.1 数据缓冲部分 | 第46-47页 |
| 3.4.2 数据存储结构 | 第47页 |
| 3.4.3 输出接口 | 第47-48页 |
| 3.5 本章小结 | 第48-49页 |
| 4 模式识别算法研究 | 第49-60页 |
| 4.1 振动信号的特征提取 | 第49-50页 |
| 4.2 基于FFT的特征提取和模式识别 | 第50-58页 |
| 4.2.1 离散傅里叶变换 | 第50-52页 |
| 4.2.2 FFT算法思想 | 第52-53页 |
| 4.2.3 振动信号频域分析对比 | 第53-57页 |
| 4.2.4 振动信号的模式识别 | 第57-58页 |
| 4.3 模式识别实验与结果分析 | 第58-59页 |
| 4.4 本章小结 | 第59-60页 |
| 5 系统测试及结果分析 | 第60-72页 |
| 5.1 测试环境 | 第60-61页 |
| 5.2 系统测试 | 第61-67页 |
| 5.2.1 数据传输测试 | 第61-63页 |
| 5.2.2 声光报警器测试 | 第63页 |
| 5.2.3 短信模块测试 | 第63-64页 |
| 5.2.4 系统报警软件测试 | 第64-65页 |
| 5.2.5 系统准确率测试 | 第65-67页 |
| 5.3 系统在智慧管廊中的安装应用 | 第67-71页 |
| 5.3.1 传感光缆安装方式 | 第68-70页 |
| 5.3.2 防区分割包安装方式 | 第70-71页 |
| 5.4 本章小结 | 第71-72页 |
| 6 结论 | 第72-74页 |
| 6.1 工作总结 | 第72页 |
| 6.2 工作展望 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-77页 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第77-79页 |
| 学位论文数据集 | 第79页 |