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據為基礎，利用有效光纖數據與光纖末端以外無用數據特性的差異，提出了一種基于布里淵散射損耗分布數據的自動閾值連續增長判定算法。采用上述方案，可以在布里淵散射損耗分布數據的基礎上，計算布里淵散射最大損耗分布數據及其初始閾值，利用閾值的自動增長及相應的統計算法，實現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
【技術領域】
[0001]本發明屬【技術領域】，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】
[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生相互作用后產生布里淵散射，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變和溫度間存在線性關系，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變分布。布里淵光時域反射計具有低能源依賴性、高環境耐受性、抗電磁干擾、抗腐蝕、防水、抗潮濕、溫度適應性強等特性，并且由于可以單端測量，施工難度較低而廣受關注。布里淵光時域反射計可用于巖土工程健康監測、地質災害預警監測、電纜及管道的健康監測等領域，是工程領域用于取代傳統點式傳感器的最有力的產品之一。
[0003]現有BOTDR儀器無法進行光纖末端的自動識別，在進行應變分布計算時，超出被測光纖末端的無用數據也經常參與布里淵頻移計算，不僅導致其應變分布計算時間延長，也使其應變分布數據顯示及后續處理過程大受影響。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儀器操作的復雜程度。
[0004]因此，現有技術存在缺陷，需要改進。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，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]本發明的技術方案如下:
[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:讀取布里淵散射數據D ；
[0010]步驟103:讀取布里淵散射數據長度L ；
[0011]步驟104:對布里淵散射數據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據M ;
[0012]步驟105:讀取最大損耗分布曲線數據M中長度L末端L/100長度內的最大損耗數據ME ；
[0013]步驟106:計算ME的平均值作為噪聲基礎閾值LTB ；
[0014]步驟107:以LTB作為損耗閾值LT的起始值；
[0015]步驟108:統計M中損耗值大于LT的數據點數MNO ；
[0016]步驟109:統計M中損耗值大于(LT+LTI)的數據點數麗I ;[0017]步驟110:統計M中損耗值大于(LT+LTI*2)的數據點數麗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，轉至步驟108 ；
[0024]步驟117:無法計算光纖長度，計算結束。
[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，利用有效光纖數據與光纖末端以外無用數據特性的差異，提出了一種基于布里淵散射損耗分布數據的自動閾值連續增長判定算法，可以在布里淵散射損耗分布數據的基礎上，計算布里淵散射最大損耗分布數據及其初始閾值，利用閾值的自動增長及相應的統計算法，實現光纖末端的自動識別，并且可以減少應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據造成的干擾，提高應變曲線的顯示效果O
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1為本發明的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0028]以下結合附圖和具體實施例，對本發明進行詳細說明。
[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:讀取布里淵散射數據D ；
[0033]步驟103:讀取布里淵散射數據長度L ；
[0034]步驟104:對布里淵散射數據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據M ;
[0035]步驟105:讀取最大損耗分布曲線數據M中長度L末端L/100長度內的最大損耗數據ME ；
[0036]步驟106:計算ME的平均值作為噪聲基礎閾值LTB ；
[0037]步驟107:以LTB作為損耗閾值LT的起始值；
[0038]步驟108:統計M中損耗值大于LT的數據點數MNO ；
[0039]步驟109:統計M中損耗值大于(LT+LTI)的數據點數麗I ;[0040]步驟110:統計M中損耗值大于(LT+LTI*2)的數據點數麗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，轉至步驟108 ；
[0047]步驟117:無法計算光纖長度，計算結束。
[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，利用有效光纖數據與光纖末端以外無用數據特性的差異，提出了一種基于布里淵散射損耗分布數據的自動閾值連續增長判定算法，可以在布里淵散射損耗分布數據的基礎上，計算布里淵散射最大損耗分布數據及其初始閾值，利用閾值的自動增長及相應的統計算法，實現光纖末端的自動識別，并且可以減少應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據造成的干擾，提高應變曲線的顯示效果O
[0050]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
【權利要求】
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:讀取布里淵散射數據D ； 步驟103:讀取布里淵散射數據長度L ； 步驟104:對布里淵散射數據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據M ; 步驟105:讀取最大損耗分布曲線數據M中長度L末端L/100長度內的最大損耗數據ME ； 步驟106:計算ME的平均值作為噪聲基礎閾值LTB ； 步驟107:以LTB作為損耗閾值LT的起始值； 步驟108:統計M中損耗值大于LT的數據點數MNO ； 步驟109:統計M中損耗值大于(LT+LTI)的數據點數麗I ； 步驟110:統計M中損耗值大于(LT+LTI*2)的數據點數麗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，轉至步驟108 ； 步驟117:無法計算光纖長度，計算結束。
2.如權利要求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 優先權日:2014年5月4日
【發明者】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