發(fā)布時間：2024-06-12 02:04

　　近年來,隨著社會快速的發(fā)展,分布式光纖傳感技術(shù)因其長距離連續(xù)實(shí)時檢測的優(yōu)點(diǎn)已廣泛應(yīng)用于橋梁隧道、輸油氣管道、鐵路運(yùn)行等的安全健康監(jiān)測和周界安防的實(shí)時入侵監(jiān)控等方面。在光纖的監(jiān)測和監(jiān)控過程中,源源不斷而來的數(shù)據(jù)積累成了海量的光功率數(shù)據(jù)。為了充分利用海量歷史光功率數(shù)據(jù),可以應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)來給光纖檢測提供有價值的信息。本論文以實(shí)際項(xiàng)目為背景,以實(shí)時檢測為目的,基于光纖大數(shù)據(jù)對實(shí)時檢測光纖事件和預(yù)測光纖損耗進(jìn)行了研究。論文主要內(nèi)容如下:(1)根據(jù)大數(shù)據(jù)與深度學(xué)習(xí)之間的關(guān)系,通過深度學(xué)習(xí)中的DBN模型對光功率數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。將光功率數(shù)據(jù)劃分為了4個類別,分別是正常、應(yīng)力、斷點(diǎn)和擾動。隨機(jī)抽取不同類型的光功率數(shù)據(jù)構(gòu)成訓(xùn)練集與測試集,通過訓(xùn)練集訓(xùn)練DBN模型,再利用訓(xùn)練好的DBN模型對測試集進(jìn)行分類,并將分類結(jié)果與實(shí)際的類別標(biāo)簽相對照,得出DBN模型的分類準(zhǔn)確率。(2)根據(jù)小波變換具有奇異性檢測和對非平穩(wěn)信號處理的特點(diǎn),利用小波變換進(jìn)行光纖事件的定位。對于應(yīng)力和斷點(diǎn),屬于靜態(tài)事件,通過bior3.5離散小波對光纖數(shù)據(jù)進(jìn)行6層分解,重構(gòu)第6層近似部分,并對重構(gòu)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行空間域差分,設(shè)置閾值進(jìn)行定位;對...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1光纖中的散射光光譜

[58]散射，其光譜如下圖所示。圖2.1光纖中的散射光光譜拉曼散射和布里淵散射屬于非彈性散射，如圖2.1所示，它們的散射光和入射光之間都會發(fā)生一定程度的頻移，并且，與拉曼散射相比，布里淵散射的強(qiáng)度要高一個數(shù)量級。另外，由于散射光的能量會在作用的過程中發(fā)生變化，從而形成了具有....

圖2.2后向瑞利散射光產(chǎn)生原理圖

瑞利散射光會沿不同的方向進(jìn)行傳播，其中，在光纖的軸向方向上向后進(jìn)行傳播的散射光叫做后向瑞利散射光，如圖2.2所示。圖2.2后向瑞利散射光產(chǎn)生原理圖光脈沖信號從光纖的一端（入射端）入射后，在光纖中任意一點(diǎn)產(chǎn)生的后向瑞利散射光通過向后傳播最終都會返回到入射端，因而可以在光纖的入....

圖2.3OTDR原理框圖

圖2.2后向瑞利散射光產(chǎn)生原理圖光脈沖信號從光纖的一端（入射端）入射后，在光纖中任意一點(diǎn)產(chǎn)生的后向光通過向后傳播最終都會返回到入射端，因而可以在光纖的入射端對光纖線向瑞利散射光功率進(jìn)行檢測。由于入射光功率越大，相應(yīng)的后向瑞利散射光大，所以，通過對后向瑞利散射光信號的光功率進(jìn)行檢....

圖2.4φ-OTDR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

第二章光纖傳感技術(shù)與光纖系統(tǒng)11圖2.4φ-OTDR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖為了方便對φ-OTDR干涉原理的推導(dǎo)，如圖2.5所示，假設(shè)可以將一個光脈沖信號看作是無數(shù)個小的正弦信號，其中，A點(diǎn)是一個正弦信號的起始點(diǎn)，B點(diǎn)是另一個正弦信號的起始點(diǎn)，這兩個正弦信號相差的時間間隔為....

本文編號：3993057