[发明专利]一种基于弱光栅的管道安全监测方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开一种基于弱光栅的管道安全监测方法、系统及可读存储介质，属于油气管线安全监测技术领域，解决了现有技术中管道安全监测误报率高、异常事件识别正确率低的技术问题。一种基于弱光栅的管道安全监测方法，包括以下步骤：将连续光调制为相应的光脉冲信号，得到解调信号；将数据样本进行分段，获取各时域幅值落在分段区间中的概率，根据各时域幅值及其对应的概率，建立目标库一；建立对应异常事件类型的目标库二，根据所述一系列解调信号的时域幅值及对应的异常事件离管道的距离，建立目标库三；重新连续获取解调信号，获取异常事件的类型及离管道的距离。降低了管道安全监测误报率，提供了识别正确率。

技术领域

本发明涉及油气管线安全监测技术领域，尤其是涉及一种基于弱光栅的管道安全监测方法、系统及计算机可读存储介质。

背景技术

随着光纤传感技术的广泛运用，分布式振动传感技术在石油测井、输油管道安全预警与管道泄漏检测、高压电缆在线监控等方面运用越来越成熟。由于此技术集传输与传感于一体，可以测出沿光纤分布的连续物理量，所以其在油气管道的检测方面有着很高的运用价值；目前方法能够实时解调出沿光纤路径的振动信号，并结合机器学习和模式识别能够初步判断发生事件的类型，但是这种系统使用普通单模光纤作为传输介质，用后向瑞利散射信号进行振动信号的解调，瑞利散射信号的强度很低，这就会对系统的解调结果产生很大的影响，尤其是还要对解调信号进行分析识别的系统；此外，大部分系统对解调信号的分析是通过将超过设定幅度阈值规定次数的解调信号进行识别和做出判断；幅度阈值的设定和超过阈值次数的设定需要依靠经验进行，对于不同的系统存在着一定的误差，因此会有误报率高、异常事件识别正确率低等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于弱光栅的管道安全监测方法、系统及计算机可读存储介质，解决现有技术中管道安全监测误报率高、异常事件识别正确率低的技术问题。

一方面，本发明提供了一种基于弱光栅的管道安全监测方法，包括以下步骤：

将连续光调制为相应的光脉冲信号，并将其传送至弱光栅阵列，所述弱光栅阵列将所述光脉冲信号反射，得到解调信号；

将异常事情下的一系列解调信号的时域幅值作为数据样本，将所述数据样本进行分段，获取各时域幅值落在分段区间中的概率，根据各时域幅值及其对应的概率，建立目标库一；

获取所述一系列解调信号的时域幅值和频域频率，建立对应异常事件类型的目标库二，根据所述一系列解调信号的时域幅值及对应的异常事件离管道的距离，建立目标库三；

重新连续获取解调信号，获取解调信号的时域幅值和频域频率，根据连续获取的解调信号的时域幅值及目标库一，判断异常事件是否发生，若是，则根据所述解调信号的时域幅值、频域频率、目标库二以及目标库三，获取异常事件的类型及离管道的距离。

进一步地，将连续光调制为相应的光脉冲信号，并将其传送至弱光栅阵列，所述弱光栅阵列将所述光脉冲信号反射，得到解调信号，具体包括，将连续光调制为相应的光脉冲信号，并将其传送至弱光栅阵列，所述弱光栅阵列将所述光脉冲信号反射，使经过反射的光脉冲信号形成干涉，生成干涉信号，获取所述干涉信号，并将所述干涉信号转换为电信号，对所述电信号进行解调，得到解调信号。

进一步地，将一系列解调信号的时域幅值作为数据样本，将所述数据样本进行分段，具体包括，将一系列解调信号的时域幅值作为数据样本，设置分段数，求取该分段数下数据样本在各区间的方差，获取各个方差的均值，将所述均值与样本数据的方差对比，获取最接近样本数据方差的分段数，以该分段数对所述数据样本进行分段。

进一步地，获取所述一系列解调信号的时域幅值和频域频率，建立对应异常事件类型的目标库二，具体包括，获取所述一系列解调信号的时域幅值和频域频率，根据一系列解调信号的时域幅值、频域频率，以及对应的异常事件类型，建立对应异常事件类型的目标库二。