题目：光纤陀螺测斜仪故障检测系统研究与设计

光纤陀螺测斜仪是集光、机、电为一体的精密复杂测量仪器，其原理是采用惯性测量方法测量油井井眼轨迹参数。实验室研制的光纤陀螺测斜仪已经处于工程试样阶段，系统中的任何部件出现故障，都可能给仪器测量带来毁灭性的后果。因此，系统的可靠性、安全性已经成为光纤陀螺测斜仪工程化成功与否的一个重要因素。本论文以提高系统可靠性及工程应用为目的，以故障检测技术为理论依据，展开光纤陀螺测斜仪故障检测系统的研究与设计。首先，对故障检测技术等相关理论做了深入的研究；介绍了光纤陀螺测斜仪组成及测量原理；分析了仪器在井下需承受高温、高压、振动及冲击等特殊的工作环境因素对仪器的影响。其次，在理论分析的基础上设计了故障检测系统方案，主要选择系统的供电单元、惯性测量传感器（光纤陀螺和加速度计）、工作环境温度等展开故障检测系统研究。依据故障检测方案，设计并构建了基于FPGA+DSP硬件平台的数据采集单元，实现各种传感器数据的采集。结合系统特点，重点选择基于信号门限故障检测算法对选取的检测点进行研究与设计；同时，对基于专家系统的故障检测方法进行了研究，建立了光纤陀螺测斜仪的专家系统故障检测方法框架。最后，根据文中分析设计了上位机监控软件，实现了对系统的监测和控制。首次现场测井的成功验证了本检测系统设计的合理性。