[发明专利]长距离下的分布式光纤预警系统断纤检测方法

说明书

本发明公开了一种分布式光纤预警系统断纤检测方法，通过噪声与信号的抖动程度差判断寻找噪声和信号的交接点，实现单次数据的解析就可以立即确定一个断纤点发出预警，再通过波形相似性的比对获取该次预警的置信度，双重判断实现预警直接转正报的过程，再通过重复判断输出稳定的尾端位置结合波形相似度得到的比重进行二次确认，从而实现最快速准确的反馈光纤断裂的位置。

技术领域

本发明涉及光纤探测技术人员，具体涉及一种长距离下的分布式光纤预警系统断纤检测方法。

背景技术

传统的光纤预断纤预警方法中，需要预存光纤的长度信息，再利用探测器检测光纤尾端位置，通过尾端位置与预存长短比较，判断是否出现断纤；并且在长距离应用下计算量成倍增加，传统的多次平均寻找长度的方式在计算量明显增加的情况下会导致断纤检测时间延长。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可以减少计算量，且可以在未知光纤长度的情况的可以发出准确断纤报警的检测方法。

为了解决上述现有技术不同，本发明采用的技术方案：一种长距离下的分布式光纤预警系统断纤检测方法，包括如下步骤：

1）利用光纤端部的信号采集装置采集光纤的信号，将光信号转化为数字信号，并得到时序数列；

2）每隔一段时间取时序数列中的n个连续数值X_1+m、X_2+m、 X_3+m、、、、X_n+m绘制曲线S_x，其中相邻两段曲线中，前一段曲线记为S_m，后一段曲线记为S_m+1；每一段曲线中，取每个点的前i位和后i位作为一段区间，计算各个区间每个点的导数的绝对值之和，并作为该点的陡峭度值，将后一点的陡峭度值减去前一点陡峭度值的差值作为陡峭度值差值，选取最大的陡峭度值差值，将最大陡峭度值差值对应的两个区间对应的点判断为断纤位置，并根据该点的时间信息计算断纤位置，前一段曲线对应的断纤位置为W_m、后一段曲线对应的断纤位置为W_m+1；

3）判断两次断纤位置W_m以及W_m+1的差距，当其差距大于设定的值时，则初步判断两个位置不同，光纤出现断纤，并发出预警；

4）计算相邻两段曲线S_m和S_m+1的相关度r，

其中X为曲线S_m对应的数值,Y为曲线S_m+1对应的数值；

5)对于发出预报警的两段曲线，判断相邻两端曲线相关度r的值，将r值通过函数f(r)转化为预报警的置信度。

进一步的，将光信号转化为数字信号得到时序数列中利用差分法去除振动峰值。

进一步的，设定r的阈值，当r低于该阈值时，判定断纤预报的置信度为1，发出正式预警。

进一步的，在设定的一段时间内，多次检测断纤位置W，并将出现频率最高的值作为光纤的稳定尾端，当数目同样的时候选择第一次出现的值W作为该段时间内光纤的稳定位置。

本发明具有以下优点：本方法通过噪声与信号的抖动程度差判断寻找噪声和信号的交接点，实现单次数据的解析就可以立即确定一个断纤点发出预警，再通过波形相似性的比对获取该次预警的置信度，双重判断实现预警直接转正报的过程，再通过重复判断输出稳定的尾端位置结合波形相似度得到的比重进行二次确认，从而实现最快速准确的反馈光纤断裂的位置。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为噪声与信号的其中一段波形图；

图3为噪声与信号的另一段波形图。