一種基于布里淵散射損耗分布的光纖末端自動(dòng)識(shí)別方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于布里淵散射損耗分布的光纖末端自動(dòng)識(shí)別方法，以布里淵損耗分布數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用有效光纖數(shù)據(jù)與光纖末端以外無(wú)用數(shù)據(jù)特性的差異，提出了一種基于布里淵散射損耗分布數(shù)據(jù)的自動(dòng)閾值連續(xù)增長(zhǎng)判定算法。采用上述方案，可以在布里淵散射損耗分布數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，計(jì)算布里淵散射最大損耗分布數(shù)據(jù)及其初始閾值，利用閾值的自動(dòng)增長(zhǎng)及相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)算法，實(shí)現(xiàn)光纖末端的自動(dòng)識(shí)別。
【專利說(shuō)明】一種基于布里淵散射損耗分布的光纖末端自動(dòng)識(shí)別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及的是一種基于布里淵散射損耗分布的光纖末端自動(dòng)識(shí)別方法。
【背景技術(shù)】
[0002]布里淵光時(shí)域反射計(jì)(BOTDR)依靠測(cè)量光纖中后向布里淵散射光的布里淵頻移分布計(jì)算光纖的應(yīng)變分布，脈沖光以一定的頻率自光纖一端入射，入射的脈沖光與光纖中的聲子發(fā)生相互作用后產(chǎn)生布里淵散射，后向布里淵散射光沿光纖原路返回到入射端。由于光纖中布里淵散射光頻移與光纖軸向應(yīng)變和溫度間存在線性關(guān)系，因此測(cè)量出光纖的布里淵散射頻移分布即可計(jì)算出光纖中的應(yīng)變分布。布里淵光時(shí)域反射計(jì)具有低能源依賴性、高環(huán)境耐受性、抗電磁干擾、抗腐蝕、防水、抗潮濕、溫度適應(yīng)性強(qiáng)等特性，并且由于可以單端測(cè)量，施工難度較低而廣受關(guān)注。布里淵光時(shí)域反射計(jì)可用于巖土工程健康監(jiān)測(cè)、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警監(jiān)測(cè)、電纜及管道的健康監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域，是工程領(lǐng)域用于取代傳統(tǒng)點(diǎn)式傳感器的最有力的產(chǎn)品之一。
[0003]現(xiàn)有BOTDR儀器無(wú)法進(jìn)行光纖末端的自動(dòng)識(shí)別，在進(jìn)行應(yīng)變分布計(jì)算時(shí)，超出被測(cè)光纖末端的無(wú)用數(shù)據(jù)也經(jīng)常參與布里淵頻移計(jì)算，不僅導(dǎo)致其應(yīng)變分布計(jì)算時(shí)間延長(zhǎng)，也使其應(yīng)變分布數(shù)據(jù)顯示及后續(xù)處理過(guò)程大受影響。在儀器使用過(guò)程中，必須由使用者人為判斷光纖末端位置，加大了 BOTDR儀器操作的復(fù)雜程度。
[0004]因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于布里淵散射損耗分布的光纖末端自動(dòng)識(shí)別方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]—種基于布里淵散射損耗分布的光纖末端自動(dòng)識(shí)別方法，其中，包括以下步驟:
[0008]步驟101:讀取布里淵噪聲閾值間隔值LTI ；
[0009]步驟102:讀取布里淵散射數(shù)據(jù)D ；
[0010]步驟103:讀取布里淵散射數(shù)據(jù)長(zhǎng)度L ；
[0011]步驟104:對(duì)布里淵散射數(shù)據(jù)D在每個(gè)距離點(diǎn)上進(jìn)行取最大值運(yùn)算，計(jì)算得到布里淵最大損耗分布曲線數(shù)據(jù)M ;
[0012]步驟105:讀取最大損耗分布曲線數(shù)據(jù)M中長(zhǎng)度L末端L/100長(zhǎng)度內(nèi)的最大損耗數(shù)據(jù)ME ；
[0013]步驟106:計(jì)算ME的平均值作為噪聲基礎(chǔ)閾值LTB ；
[0014]步驟107:以LTB作為損耗閾值LT的起始值；
[0015]步驟108:統(tǒng)計(jì)M中損耗值大于LT的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)MNO ；
[0016]步驟109:統(tǒng)計(jì)M中損耗值大于(LT+LTI)的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)麗I ;[0017]步驟110:統(tǒng)計(jì)M中損耗值大于(LT+LTI*2)的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)麗2 ；
[0018]步驟111:判斷MNO是否與麗I相等，如果MNO與麗I相等，則進(jìn)入步驟112，否則進(jìn)入步驟115 ;
[0019]步驟112:判斷麗I是否與麗2相等，如果麗I與麗2相等，則進(jìn)入步驟113，否則進(jìn)入步驟115 ;
[0020]步驟113:取M中最末端的大于LT的位置作為光纖長(zhǎng)度FL ；
[0021]步驟114:輸出光纖長(zhǎng)度FL，計(jì)算結(jié)束。
[0022]步驟115:判斷MNO是否大于0，如果MNO > O,則進(jìn)入步驟116，如果MNO ( O,則進(jìn)入步驟117 ;
[0023]步驟116:將LT+LTI賦值給LT，轉(zhuǎn)至步驟108 ；
[0024]步驟117:無(wú)法計(jì)算光纖長(zhǎng)度，計(jì)算結(jié)束。
[0025]所述的基于布里淵散射損耗分布的光纖末端自動(dòng)識(shí)別方法，其中，步驟101中所述LTI為每次布里淵噪聲閾值的增加值，范圍在0.5dB-5dB之間。
[0026]采用上述方案，利用有效光纖數(shù)據(jù)與光纖末端以外無(wú)用數(shù)據(jù)特性的差異，提出了一種基于布里淵散射損耗分布數(shù)據(jù)的自動(dòng)閾值連續(xù)增長(zhǎng)判定算法，可以在布里淵散射損耗分布數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，計(jì)算布里淵散射最大損耗分布數(shù)據(jù)及其初始閾值，利用閾值的自動(dòng)增長(zhǎng)及相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)算法，實(shí)現(xiàn)光纖末端的自動(dòng)識(shí)別，并且可以減少應(yīng)變分布計(jì)算過(guò)程計(jì)算量，提高計(jì)算速度；同時(shí)減少計(jì)算光纖末端以外無(wú)用數(shù)據(jù)造成的干擾，提高應(yīng)變曲線的顯示效果O
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0029]實(shí)施例1
[0030]如圖1所不,一種基于布里淵散射損耗分布的光纖末端自動(dòng)識(shí)別方法,其中,包括以下步驟:
[0031]步驟101:讀取布里淵噪聲閾值間隔值LTI ；
[0032]步驟102:讀取布里淵散射數(shù)據(jù)D ；
[0033]步驟103:讀取布里淵散射數(shù)據(jù)長(zhǎng)度L ；
[0034]步驟104:對(duì)布里淵散射數(shù)據(jù)D在每個(gè)距離點(diǎn)上進(jìn)行取最大值運(yùn)算，計(jì)算得到布里淵最大損耗分布曲線數(shù)據(jù)M ;
[0035]步驟105:讀取最大損耗分布曲線數(shù)據(jù)M中長(zhǎng)度L末端L/100長(zhǎng)度內(nèi)的最大損耗數(shù)據(jù)ME ；
[0036]步驟106:計(jì)算ME的平均值作為噪聲基礎(chǔ)閾值LTB ；
[0037]步驟107:以LTB作為損耗閾值LT的起始值；
[0038]步驟108:統(tǒng)計(jì)M中損耗值大于LT的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)MNO ；
[0039]步驟109:統(tǒng)計(jì)M中損耗值大于(LT+LTI)的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)麗I ;[0040]步驟110:統(tǒng)計(jì)M中損耗值大于(LT+LTI*2)的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)麗2 ；
[0041]步驟111:判斷MNO是否與麗I相等，如果MNO與麗I相等，則進(jìn)入步驟112，否則進(jìn)入步驟115 ;
[0042]步驟112:判斷麗I是否與麗2相等，如果麗I與麗2相等，則進(jìn)入步驟113，否則進(jìn)入步驟115 ;
[0043]步驟113:取M中最末端的大于LT的位置作為光纖長(zhǎng)度FL ；
[0044]步驟114:輸出光纖長(zhǎng)度FL，計(jì)算結(jié)束。
[0045]步驟115:判斷MNO是否大于0，如果MNO > O,則進(jìn)入步驟116，如果MNO ( O,則進(jìn)入步驟117 ;
[0046]步驟116:將LT+LTI賦值給LT，轉(zhuǎn)至步驟108 ；
[0047]步驟117:無(wú)法計(jì)算光纖長(zhǎng)度，計(jì)算結(jié)束。
[0048]上述中，步驟101中所述LTI為每次布里淵噪聲閾值的增加值，范圍在0.5dB_5dB之間。
[0049]采用上述方案，利用有效光纖數(shù)據(jù)與光纖末端以外無(wú)用數(shù)據(jù)特性的差異，提出了一種基于布里淵散射損耗分布數(shù)據(jù)的自動(dòng)閾值連續(xù)增長(zhǎng)判定算法，可以在布里淵散射損耗分布數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，計(jì)算布里淵散射最大損耗分布數(shù)據(jù)及其初始閾值，利用閾值的自動(dòng)增長(zhǎng)及相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)算法，實(shí)現(xiàn)光纖末端的自動(dòng)識(shí)別，并且可以減少應(yīng)變分布計(jì)算過(guò)程計(jì)算量，提高計(jì)算速度；同時(shí)減少計(jì)算光纖末端以外無(wú)用數(shù)據(jù)造成的干擾，提高應(yīng)變曲線的顯示效果O
[0050]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于布里淵散射損耗分布的光纖末端自動(dòng)識(shí)別方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟101:讀取布里淵噪聲閾值間隔值LTI ； 步驟102:讀取布里淵散射數(shù)據(jù)D ； 步驟103:讀取布里淵散射數(shù)據(jù)長(zhǎng)度L ； 步驟104:對(duì)布里淵散射數(shù)據(jù)D在每個(gè)距離點(diǎn)上進(jìn)行取最大值運(yùn)算，計(jì)算得到布里淵最大損耗分布曲線數(shù)據(jù)M ; 步驟105:讀取最大損耗分布曲線數(shù)據(jù)M中長(zhǎng)度L末端L/100長(zhǎng)度內(nèi)的最大損耗數(shù)據(jù)ME ； 步驟106:計(jì)算ME的平均值作為噪聲基礎(chǔ)閾值LTB ； 步驟107:以LTB作為損耗閾值LT的起始值； 步驟108:統(tǒng)計(jì)M中損耗值大于LT的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)MNO ； 步驟109:統(tǒng)計(jì)M中損耗值大于(LT+LTI)的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)麗I ； 步驟110:統(tǒng)計(jì)M中損耗值大于(LT+LTI*2)的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)麗2 ； 步驟111:判斷MNO是否與麗I相等，如果MNO與麗I相等，則進(jìn)入步驟112，否則進(jìn)入步驟115 ； 步驟112:判斷麗I是否與麗2相等，如果麗I與麗2相等，則進(jìn)入步驟113，否則進(jìn)入步驟115 ； 步驟113:取M中最末端的大于LT的位置作為光纖長(zhǎng)度FL ； 步驟114:輸出光纖長(zhǎng)度FL，計(jì)算結(jié)束。 步驟115:判斷MNO是否大于0，如果MNO > 0，則進(jìn)入步驟116，如果MNO ( 0，則進(jìn)入步驟117 ； 步驟116:將LT+LTI賦值給LT，轉(zhuǎn)至步驟108 ； 步驟117:無(wú)法計(jì)算光纖長(zhǎng)度，計(jì)算結(jié)束。
2.如權(quán)利要求1所述的基于布里淵散射損耗分布的光纖末端自動(dòng)識(shí)別方法，其特征在于，步驟101中所述LTI為每次布里淵噪聲閾值的增加值，范圍在0.5dB-5dB之間。
【文檔編號(hào)】G01L1/24GK103968978SQ201410183192
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月4日
【發(fā)明者】袁明, 閆繼送, 孫強(qiáng), 王東升 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所