[發(fā)明專利]一種基于雙通道φ-OTDR地埋光纜分布式振動識別方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110672452.4
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113405646A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙瑞保;陳豫;李長江;張龍樺;程龍;郅強;崔強;安少苦;徐鵬;楊納川;張帆;杜科理;楊海博
• 申請（專利權(quán)）人: 潤智科技有限公司;鄭州華潤燃?xì)夤煞萦邢薰?/a>
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 北京化育知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

1.一種基于雙通道φ-OTDR地埋光纜分布式振動識別方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、使用HDPE套管包裹多芯單模光纜，并將其鋪設(shè)在管道以及場站待監(jiān)測區(qū)域；

S2、通過管路設(shè)計搭建分布式光纖傳感系統(tǒng)；

S3、雙通道多組光脈沖回波信號經(jīng)矩陣翻轉(zhuǎn)、拼接、分割為i組不同矩陣，設(shè)計線性相位FIR數(shù)字濾波器組；

S4、選取6種振動等事件采集相關(guān)數(shù)據(jù)，并標(biāo)注，經(jīng)數(shù)據(jù)處理以及二維凱塞窗函數(shù)過濾噪聲、選取特征頻率后經(jīng)二維傅里葉反變換生成最終圖像數(shù)據(jù)集；

S5、通過特征提取網(wǎng)絡(luò)、分類器、損失函數(shù)，使用反向傳播方法訓(xùn)練模型；

S6、新進數(shù)據(jù)經(jīng)以上信號處理和模式識別步驟識別得到振動事件以及振動位置，并傳至聯(lián)動系統(tǒng)模塊，由系統(tǒng)聯(lián)動模塊調(diào)取攝像機同步截取圖像對比入庫。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙通道φ-OTDR地埋光纜分布式振動識別方法，其特征在于：所述步驟S1中，被HDPE套管包裹的多芯單模光纜鋪設(shè)在待監(jiān)測管道的正上方30cm處，距離地表約1m處，覆土填埋，預(yù)留光纜井中的光纜用塑料泡沫、海綿做好防震；將多芯單模光纜鋪設(shè)在場站四周圍欄上或圍欄土層下方10cm處，一端接入分布式光纖傳感系統(tǒng)，另一端連接管道光纜。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙通道φ-OTDR地埋光纜分布式振動識別方法，其特征在于：所述步驟S2中搭建分布式光纖傳感系統(tǒng)具體為：泵浦激光器通過G.652.D光纜向外發(fā)出相參激光；時鐘控制模塊連接控制聲光調(diào)制驅(qū)動器；有聲光調(diào)制驅(qū)動器控制聲光調(diào)制器移頻；摻鉺光纖放大器提高調(diào)制光功率；后向瑞利散射光分別返回到光電轉(zhuǎn)換設(shè)備的通道1和通道2；光電轉(zhuǎn)換設(shè)備將光信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙通道φ-OTDR地埋光纜分布式振動識別方法，其特征在于：所述步驟S3，采集信號處理雙通道m(xù)組光脈沖回波經(jīng)矩陣翻轉(zhuǎn)、拼接、分割為i組不同矩陣；根據(jù)不同檢測區(qū)域?qū)嶋H情況，設(shè)計對應(yīng)區(qū)域滿足對稱條件的m-1階線性相位FIR數(shù)字型貸通濾波器組，將相應(yīng)矩陣過濾波器組。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于雙通道φ-OTDR地埋光纜分布式振動識別方法，其特征在于：所述步驟S4，振動數(shù)據(jù)采集處理，根據(jù)燃?xì)獍卜缹嶋H需求，選取6中振動等時間采集相關(guān)數(shù)據(jù)，并標(biāo)注；將采集數(shù)據(jù)過步驟S4后，再經(jīng)二維傅里葉變換，根據(jù)振動特性設(shè)計二維凱塞窗函數(shù)過濾噪聲、選取特征頻率后經(jīng)二維傅里葉反變換生成數(shù)字圖像，得到最終數(shù)據(jù)集。