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因其長距離連續(xù)實時檢測的優(yōu)點已廣泛應用于橋梁隧道、輸油氣管道、鐵路運行等的安全健康監(jiān)測和周界安防的實時入侵監(jiān)控等方面。在光纖的監(jiān)測和監(jiān)控過程中,源源不斷而來的數據積累成了海量的光功率數據。為了充分利用海量歷史光功率數據,可以應用大數據技術來給光纖檢測提供有價值的信息。本論文以實際項目為背景,以實時檢測為目的,基于光纖大數據對實時檢測光纖事件和預測光纖損耗進行了研究。論文主要內容如下:(1)根據大數據與深度學習之間的關系,通過深度學習中的DBN模型對光功率數據進行分類。將光功率數據劃分為了4個類別,分別是正常、應力、斷點和擾動。隨機抽取不同類型的光功率數據構成訓練集與測試集,通過訓練集訓練DBN模型,再利用訓練好的DBN模型對測試集進行分類,并將分類結果與實際的類別標簽相對照,得出DBN模型的分類準確率。(2)根據小波變換具有奇異性檢測和對非平穩(wěn)信號處理的特點,利用小波變換進行光纖事件的定位。對于應力和斷點,屬于靜態(tài)事件,通過bior3.5離散小波對光纖數據進行6層分解,重構第6層近似部分,并對重構后的數據進行空間域差分,設置閾值進行定位;對...

【文章頁數】：90 頁

【學位級別】：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，布里淵散射的強度要高一個數量級。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后向瑞利散射光產生原理圖

瑞利散射光會沿不同的方向進行傳播，其中，在光纖的軸向方向上向后進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，在光纖中任意一點產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，在光纖中任意一點產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行檢測。由于入射光功率越大，相應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行檢....

圖2.4φ-OTDR系統結構圖

第二章光纖傳感技術與光纖系統11圖2.4φ-OTDR系統結構圖為了方便對φ-OTDR干涉原理的推導，如圖2.5所示，假設可以將一個光脈沖信號看作是無數個小的正弦信號，其中，A點是一個正弦信號的起始點，B點是另一個正弦信號的起始點，這兩個正弦信號相差的時間間隔為....

本文編號：3993057