[發(fā)明專利]背向脈沖光光纖開關(guān)傳感節(jié)點(diǎn)序列檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710698362.6
• 申請(qǐng)日: 2017-08-15
• 公開（公告）號(hào): CN107687938B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王雪峰;曹孟輝;游曉光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆山金鳴光電科技有限公司
• 主分類號(hào): G01M11/02
• 分類號(hào): G01M11/02
• 代理公司: 深圳市六加知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44372
• 代理人: 嚴(yán)泉玉

1.背向脈沖光光纖開關(guān)傳感節(jié)點(diǎn)序列檢測(cè)方法，其特征在于，其包括如下步驟：

S1：同時(shí)發(fā)出開始采樣指令與前向脈沖光信號(hào)，所述開始采樣指令以采樣間隔t1周期性發(fā)出，所述前向脈沖光信號(hào)為光源發(fā)出且未經(jīng)任何反射的脈沖光信號(hào)，所述前向脈沖光信號(hào)的脈寬為w，其中，所述t1和w為預(yù)設(shè)值；

S2：在接收到開始采樣指令后，在一個(gè)采樣周期內(nèi)以采樣頻率F與采樣時(shí)長(zhǎng)t2采集背向脈沖光信號(hào)得到當(dāng)前采樣周期的數(shù)據(jù)，所述背向脈沖光信號(hào)為前向脈沖光信號(hào)通過待檢測(cè)光纖開關(guān)傳感節(jié)點(diǎn)后反射產(chǎn)生的脈沖光信號(hào)，其中，所述采樣時(shí)長(zhǎng)t2大于從一個(gè)前向脈沖光信號(hào)發(fā)出到收到最后一個(gè)背向脈沖光信號(hào)之間的時(shí)長(zhǎng)，所述采樣間隔t1的值大于或等于所述采樣時(shí)長(zhǎng)t2的值，所述采樣頻率F為預(yù)設(shè)值；

S3：對(duì)所述當(dāng)前采樣周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲抑制；

S4：將經(jīng)過所述噪聲抑制后的當(dāng)前采樣周期的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到緩存器中，并判斷緩存器中已存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的采樣周期個(gè)數(shù)是否大于或等于C，若大于或等于則轉(zhuǎn)步驟S5，若小于則轉(zhuǎn)步驟S1，其中，所述緩存器用于按照先進(jìn)先出的策略存儲(chǔ)所述經(jīng)過噪聲抑制后的當(dāng)前采樣周期的數(shù)據(jù)，所述緩存器可以存放大于或等于C個(gè)采樣周期的采樣數(shù)據(jù)，所述C為預(yù)設(shè)值；

S5：取出緩存器中與當(dāng)前采樣周期相隔所述C個(gè)采樣周期的采樣周期數(shù)據(jù)；

S6：利用步驟S5取出的采樣周期數(shù)據(jù)與所述經(jīng)過噪聲抑制后的當(dāng)前采樣周期的數(shù)據(jù)按周期內(nèi)數(shù)據(jù)序號(hào)求取相對(duì)變化量；

S7：記錄所述相對(duì)變化量大于閾值T的采樣數(shù)據(jù)的序號(hào)并將這些序號(hào)作為脈沖信號(hào)的區(qū)間位置；

S8：將所述脈沖信號(hào)的區(qū)間位置或者所述脈沖信號(hào)區(qū)間位置的中點(diǎn)作為光纖開關(guān)傳感節(jié)點(diǎn)位置添加存儲(chǔ)到位置存儲(chǔ)器，其中，所述位置存儲(chǔ)器用于存放光纖開關(guān)傳感節(jié)點(diǎn)位置。

2.如權(quán)利要求1所述的背向脈沖光光纖開關(guān)傳感節(jié)點(diǎn)序列檢測(cè)方法，其特征在于，

步驟S1中，所述采樣間隔t1小于或等于250毫秒，

步驟S4中，所述C的值為整數(shù)值，且所述C的值大于500毫秒除以采樣間隔t1之商。

3.如權(quán)利要求2所述的背向脈沖光光纖開關(guān)傳感節(jié)點(diǎn)序列檢測(cè)方法，其特征在于，

步驟S6中，所述求取相對(duì)變化量為將經(jīng)平滑后的當(dāng)前采樣周期數(shù)據(jù)與所述步驟S5取出的采樣周期數(shù)據(jù)按周期內(nèi)序號(hào)依次相除求取商值，并將所述商值作為對(duì)應(yīng)序號(hào)位置的相對(duì)變化量；

步驟S7中，所述閾值T的取值范圍滿足以下不等式：

1.1≤T≤3。

4.如權(quán)利要求3所述的背向脈沖光光纖開關(guān)傳感節(jié)點(diǎn)序列檢測(cè)方法，其特征在于，步驟S3中，所述噪聲抑制方法為平均濾波，或者中位值濾波，或者一階滯后濾波，或者消抖濾波，或者限幅濾波，或者卡爾曼濾波，或者為如下方法：

從所述緩存器取出平滑窗口寬度W個(gè)采樣周期的脈沖電平數(shù)據(jù)，再將當(dāng)前周期采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)與W個(gè)周期中的脈沖電平數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)序號(hào)的均值計(jì)算并將均值計(jì)算結(jié)果作為平滑后的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)；

其中，所述平滑窗口寬度W的取值范圍滿足以下不等式：2≤W≤C；

所述均值計(jì)算為算術(shù)平均，或者幾何平均，或者調(diào)和平均，或者加權(quán)平均，或者平方平均，或者指數(shù)平均，或者中位數(shù)平均。

5.如權(quán)利要求4所述的背向脈沖光光纖開關(guān)傳感節(jié)點(diǎn)序列檢測(cè)方法，其特征在于，步驟S7與步驟S8之間，還包括：刪除所述脈沖信號(hào)的區(qū)間位置的長(zhǎng)度小于L的脈沖信號(hào)區(qū)間位置記錄，其中，所述L的計(jì)算方法為：所述脈寬w乘以所述采樣頻率F之積的向下取整。

6.如權(quán)利要求4-5之一所述的背向脈沖光光纖開關(guān)傳感節(jié)點(diǎn)序列檢測(cè)方法，其特征在于，步驟S8中，所述脈沖信號(hào)高電平區(qū)間位置的中點(diǎn)的計(jì)算方法為將所述脈沖信號(hào)的區(qū)間位置的起始序號(hào)和結(jié)束序號(hào)進(jìn)行均值計(jì)算求得均值，再對(duì)所述均值進(jìn)行取整運(yùn)算求得取整數(shù)均值作為所述脈沖信號(hào)高電平區(qū)間的中點(diǎn)，

所述均值計(jì)算為算術(shù)平均，或者幾何平均，或者調(diào)和平均，或者加權(quán)平均，或者平方平均，或者指數(shù)平均，或者中位數(shù)平均，

所述取整運(yùn)算為四舍五入，或者向下取整，或者向上取整。