發(fā)布時(shí)間：2024-06-12 02:04

　　近年來(lái),隨著社會(huì)快速的發(fā)展,分布式光纖傳感技術(shù)因其長(zhǎng)距離連續(xù)實(shí)時(shí)檢測(cè)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(cè)和周界安防的實(shí)時(shí)入侵監(jiān)控等方面。在光纖的監(jiān)測(cè)和監(jiān)控過(guò)程中,源源不斷而來(lái)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(lái)給光纖檢測(cè)提供有價(jià)值的信息。本論文以實(shí)際項(xiàng)目為背景,以實(shí)時(shí)檢測(cè)為目的,基于光纖大數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)時(shí)檢測(cè)光纖事件和預(yù)測(cè)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(guò)深度學(xué)習(xí)中的DBN模型對(duì)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(gè)類別,分別是正常、應(yīng)力、斷點(diǎn)和擾動(dòng)。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(cè)試集,通過(guò)訓(xùn)練集訓(xùn)練DBN模型,再利用訓(xùn)練好的DBN模型對(duì)測(cè)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(duì)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(cè)和對(duì)非平穩(wěn)信號(hào)處理的特點(diǎn),利用小波變換進(jìn)行光纖事件的定位。對(duì)于應(yīng)力和斷點(diǎn),屬于靜態(tài)事件,通過(guò)bior3.5離散小波對(duì)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(duì)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(duì)...

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(huì)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(gè)數(shù)量級(jí)。另外，由于散射光的能量會(huì)在作用的過(guò)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(huì)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(hào)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(guò)向后傳播最終都會(huì)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(hào)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(guò)向后傳播最終都會(huì)返回到入射端，因而可以在光纖的入射端對(duì)光纖線向瑞利散射光功率進(jìn)行檢測(cè)。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(guò)對(duì)后向瑞利散射光信號(hào)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(duì)φ-OTDR干涉原理的推導(dǎo)，如圖2.5所示，假設(shè)可以將一個(gè)光脈沖信號(hào)看作是無(wú)數(shù)個(gè)小的正弦信號(hào)，其中，A點(diǎn)是一個(gè)正弦信號(hào)的起始點(diǎn)，B點(diǎn)是另一個(gè)正弦信號(hào)的起始點(diǎn)，這兩個(gè)正弦信號(hào)相差的時(shí)間間隔為....

本文編號(hào)：3993057