一種基于布里淵散射損耗分布的光纖末端自動識別方法
【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識別方法，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)的自動閾值連續(xù)增長判定算法。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，利用閾值的自動增長及相應(yīng)的統(tǒng)計算法，實現(xiàn)光纖末端的自動識別。
【專利說明】一種基于布里淵散射損耗分布的光纖末端自動識別方法
【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識別方法。
【背景技術(shù)】
[0002]布里淵光時域反射計(BOTDR)依靠測量光纖中后向布里淵散射光的布里淵頻移分布計算光纖的應(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，因此測量出光纖的布里淵散射頻移分布即可計算出光纖中的應(yīng)變分布。布里淵光時域反射計具有低能源依賴性、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)性強等特性，并且由于可以單端測量，施工難度較低而廣受關(guān)注。布里淵光時域反射計可用于巖土工程健康監(jiān)測、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警監(jiān)測、電纜及管道的健康監(jiān)測等領(lǐng)域，是工程領(lǐng)域用于取代傳統(tǒng)點式傳感器的最有力的產(chǎn)品之一。
[0003]現(xiàn)有BOTDR儀器無法進行光纖末端的自動識別，在進行應(yīng)變分布計算時，超出被測光纖末端的無用數(shù)據(jù)也經(jīng)常參與布里淵頻移計算，不僅導(dǎo)致其應(yīng)變分布計算時間延長，也使其應(yīng)變分布數(shù)據(jù)顯示及后續(xù)處理過程大受影響。在儀器使用過程中，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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(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識別方法。
[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識別方法，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)長度L ；
[0011]步驟104:對布里淵散射數(shù)據(jù)D在每個距離點上進行取最大值運算，計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中長度L末端L/100長度內(nèi)的最大損耗數(shù)據(jù)ME ；
[0013]步驟106:計算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M中損耗值大于LT的數(shù)據(jù)點數(shù)MNO ；
[0016]步驟109:統(tǒng)計M中損耗值大于(LT+LTI)的數(shù)據(jù)點數(shù)麗I ;[0017]步驟110:統(tǒng)計M中損耗值大于(LT+LTI*2)的數(shù)據(jù)點數(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，則進入步驟112，否則進入步驟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，則進入步驟113，否則進入步驟115 ;
[0020]步驟113:取M中最末端的大于LT的位置作為光纖長度FL ；
[0021]步驟114:輸出光纖長度FL，計算結(jié)束。
[0022]步驟115:判斷MNO是否大于0，如果MNO > O,則進入步驟116，如果MNO ( O,則進入步驟117 ;
[0023]步驟116:將LT+LTI賦值給LT，轉(zhuǎn)至步驟108 ；
[0024]步驟117:無法計算光纖長度，計算結(jié)束。
[0025]所述的基于布里淵散射損耗分布的光纖末端自動識別方法，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)的自動閾值連續(xù)增長判定算法，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，利用閾值的自動增長及相應(yīng)的統(tǒng)計算法，實現(xiàn)光纖末端的自動識別，并且可以減少應(yīng)變分布計算過程計算量，提高計算速度；同時減少計算光纖末端以外無用數(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】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖和具體實施例，對本發(fā)明進行詳細說明。
[0029]實施例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識別方法,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)長度L ；
[0034]步驟104:對布里淵散射數(shù)據(jù)D在每個距離點上進行取最大值運算，計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中長度L末端L/100長度內(nèi)的最大損耗數(shù)據(jù)ME ；
[0036]步驟106:計算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M中損耗值大于LT的數(shù)據(jù)點數(shù)MNO ；
[0039]步驟109:統(tǒng)計M中損耗值大于(LT+LTI)的數(shù)據(jù)點數(shù)麗I ;[0040]步驟110:統(tǒng)計M中損耗值大于(LT+LTI*2)的數(shù)據(jù)點數(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，則進入步驟112，否則進入步驟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，則進入步驟113，否則進入步驟115 ;
[0043]步驟113:取M中最末端的大于LT的位置作為光纖長度FL ；
[0044]步驟114:輸出光纖長度FL，計算結(jié)束。
[0045]步驟115:判斷MNO是否大于0，如果MNO > O,則進入步驟116，如果MNO ( O,則進入步驟117 ;
[0046]步驟116:將LT+LTI賦值給LT，轉(zhuǎn)至步驟108 ；
[0047]步驟117:無法計算光纖長度，計算結(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)的自動閾值連續(xù)增長判定算法，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，利用閾值的自動增長及相應(yīng)的統(tǒng)計算法，實現(xiàn)光纖末端的自動識別，并且可以減少應(yīng)變分布計算過程計算量，提高計算速度；同時減少計算光纖末端以外無用數(shù)據(jù)造成的干擾，提高應(yīng)變曲線的顯示效果O
[0050]應(yīng)當理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
【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識別方法，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)長度L ； 步驟104:對布里淵散射數(shù)據(jù)D在每個距離點上進行取最大值運算，計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中長度L末端L/100長度內(nèi)的最大損耗數(shù)據(jù)ME ； 步驟106:計算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M中損耗值大于LT的數(shù)據(jù)點數(shù)MNO ； 步驟109:統(tǒng)計M中損耗值大于(LT+LTI)的數(shù)據(jù)點數(shù)麗I ； 步驟110:統(tǒng)計M中損耗值大于(LT+LTI*2)的數(shù)據(jù)點數(shù)麗2 ； 步驟111:判斷MNO是否與麗I相等，如果MNO與麗I相等，則進入步驟112，否則進入步驟115 ； 步驟112:判斷麗I是否與麗2相等，如果麗I與麗2相等，則進入步驟113，否則進入步驟115 ； 步驟113:取M中最末端的大于LT的位置作為光纖長度FL ； 步驟114:輸出光纖長度FL，計算結(jié)束。 步驟115:判斷MNO是否大于0，如果MNO > 0，則進入步驟116，如果MNO ( 0，則進入步驟117 ； 步驟116:將LT+LTI賦值給LT，轉(zhuǎn)至步驟108 ； 步驟117:無法計算光纖長度，計算結(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識別方法，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】G01L1/24GK103968978SQ201410183192
【公開日】2014年8月6日 申請日期: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, 王東升 申請人:中國電子科技集團公司第四十一研究所