煤炭资源是我国重要的能源矿产资源之一,煤矿的安全生产支撑着国民经济的持续发展。当煤矿井下发生瓦斯爆炸、顶板冒落等重大灾害时会造成井下断电故障,造成通信网络链路中断,致使救援中心无法探知煤矿井下人员信息,增大灾后应急救援难度。本文结合光纤传感技术可实现信号无源探测的特点,以声波探测为基础,研究设计了一种基于煤矿井下既有光缆的应急通信光纤传感信号解调系统,可检测矿井灾后供电中断下被困人员的声音信息。本文研究内容主要包括以下几个方面:（1）分析光纤传感信号检测机制,阐述声波信息解调原理,搭建了基于煤矿井下既有光缆的光纤声音传感检测系统,系统采用ASE宽带光源作为探测光,以光纤作为声音传感媒介与信号传输通道,可在矿井灾后供电中断下侦听巷道内被困人员发出的敲击、呼喊等声音信号,并将信号传输至地面,在地面进行远程信号解调。（2）设计了包括信号解调系统和数据传输系统的光纤声音传感硬件解调系统。通过对光电转换、I/V转换、差分传输、前置放大、有源滤波、阻抗匹配、功率放大、电声转换等硬件电路的设计,搭建了信号硬件解调系统,完成声音信号的解调复现与提取还原;以STM32F407为控制芯片,设计了数据采集单元、数据控制单元、数据传输单元,构建了数据传输系统,将解调还原的声音信息数据传输至上位机监控系统。（3）开发了基于MFC应用架构的光纤声音传感上位机监控系统,实现对矿井灾后供电中断下声波信号的检测,构建了人机交互界面,实现对声音信息的实时检测、波形显示、数据存储及声音复现等功能;设计了多线程结构,优化软件运行速度。以上位机监控系统为数据处理分析平台,开发了网络数据传输系统,将综合处理后的数据分析结果推送给工作人员,实现声音、图像、波形等多方联动检测矿井灾后实际环境情况。（4）搭建了光纤传感信号解调系统实验台,光纤声音传感检测系统可对铺设光缆周界声音进行探知,实现声音信号的无源采集与传输;信号解调系统可实现声音信号的解调复现;数据传输系统可将解调还原的声音数据稳定传输至上位机监控系统。上位机监控系统可通过波形实时反映外界环境的变化情况,并及时推送灾情发生信息。实验结果表明:在10km的测试距离内,构建的应急通信光纤传感信号解调系统可以检测距光纤探头0-10m,频率为300Hz-3.4k Hz的声音信号,频率精度可达±1Hz。上述研究表明,应急通信光纤传感信号解调系统通过光纤传感技术在矿井灾后供电状态下实现了对被困人员声波的信息无源探测与采集传输,解决了断电致使无法通信的问题,为煤矿井下应急通信紧急救援研究提供了新思路与技术手段。