[发明专利]一种频域下光纤检测管道泄漏与位置的算法

摘要

本发明公开了一种频域下光纤检测管道泄漏与位置的算法；本发明采用光纤监测管道状态，在频域下结合信号增强算法处理光纤监测信号，最终获得重构信号，从而判断管道状态及泄漏位置。本发明显著提高了管道泄漏位置信号的特征，根据处理后的信号的特点，设定合适的报警阈值即可精确判断管道是否发生泄漏以及泄漏位置，检测精度高，误报率低，实用性强且具有较好的信噪比。

主权项

1.一种频域下光纤检测管道泄漏与位置的算法，其特征在于，该方法包含以下步骤：/n步骤1：预处理/n根据管道泄漏时的信号特点，对每一米光纤上的N点信号进行预处理：/n /n其中，x[n]为监测信号，e为自然对数的底数，i为虚数单位，N为信号长度，0≤n＜N；/n步骤2：进一步处理频域信号/n将频域信号根据式(2)和式(3)进行分解：/nc_j，k＝∑_nc_j-1，nh_n-2k k＝(0，1，2，…，N-1) (2)/nd_j，k＝∑_nc_j-1，ng_n-2k k＝(0，1，2，…，N-1) (3)/n其中，c_j，k为系数，d_j，k为系数，h(e^jw)＝g(e^j(w-π))，j为分解层数；/n由式(4)确定阈值：/n /n其中，N为信号长度；/n根据式(5)处理d_j，k，得到系数w_j，k，即/n /n根据式(6)得到重构后的频域信号：/nc_j-1，n＝∑_nc_j，nh_n-2k+∑_nw_j，ng_n-2k (6)/n步骤3：将每一米传感光纤上频率在20-5000Hz的信号幅值做累加，从而得到传感光纤位置与累加信号的分布曲线，根据分布曲线的信号强度大小以及所在位置，即可判断生管道是否发生泄漏与泄漏位置。/n