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积水入渗条件下土壤水分动态变化的野外观测与分析——以内蒙古敖包小流域为例 被引量：14
1
作者 康绍忠 张书函 +4 位作者 张富仑 胡笑涛 史世斌 郭志宏 聂光镛 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 1997年第1期7-12,共6页
结合野外积水入渗试验，利用时域反射仪和中子仪进行了积水入渗条件下土壤水分动态变化的观测，并把时域反射仪和中子仪测定的土壤含水率与烘干法进行了对比；
关键词 人渗 土壤水分动态 中子仪 土壤水分再分布
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基于TDR的SMP-CPW传输线转接结构研究 被引量：2
2
作者 杜江坤 李晓明 《无线电通信技术》 2018年第4期380-383,共4页
SMP-共面波导(Coplanar Waveguide,CPW)传输线转接结构广泛应用于小型化、阵列化微波系统,所引入的阻抗不连续往往对射频信号的传输性能造成严重影响。采用时域反射计(Time-Domain Reflectometer,TDR)仿真技术对SMP-CPW传输线转换结构... SMP-共面波导(Coplanar Waveguide,CPW)传输线转接结构广泛应用于小型化、阵列化微波系统,所引入的阻抗不连续往往对射频信号的传输性能造成严重影响。采用时域反射计(Time-Domain Reflectometer,TDR)仿真技术对SMP-CPW传输线转换结构进行建模、仿真和装配方案优化,并获得了良好的阻抗匹配特性。按照优化后模型加工出了实际电路,经过测试,优化后的转接结构在DC^10 GHz频率范围内展现出较好的射频特性,并与仿真结果有较好的一致性,从而验证了TDR仿真方法对分析SMP-CPW传输线过渡结构的正确性。 展开更多
关键词 时域反射测量计 SMP转接器 阻抗 共面波导
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基于混沌电路的电介质传输线故障检测 被引量：1
3
作者 李静霞 徐航 马福昌 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2013年第3期341-343,共3页
实验验证了一种基于电混沌信号测量电介质传输线故障的检测方法。该方法将改进型的Colpitts电路产生的混沌信号作为信号源,利用混沌信号相关法对传输线的开路点和阻抗失配进行了测量。实验结果表明,该方法结构简单且价格低廉,可实现电... 实验验证了一种基于电混沌信号测量电介质传输线故障的检测方法。该方法将改进型的Colpitts电路产生的混沌信号作为信号源,利用混沌信号相关法对传输线的开路点和阻抗失配进行了测量。实验结果表明,该方法结构简单且价格低廉,可实现电缆不同类型反射事件的识别。 展开更多
关键词 电混沌 光时域反射法 电缆故障检测
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解读数字电视系统的常用测试仪器
4
作者 朱晓昕 《中国有线电视》 2011年第S1期356-359,共4页
一种信号可以用不同的侧面来反映和表示它的性质,最常用的两种表示方法是时域和频域表示法,从信号的时间域和频率域反映信号,而频谱分析仪和光时域反射计是测试这两种信号最常用的仪器。
关键词 数字电视 频谱分析仪 时域反射计
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边坡工程分布式光纤监测技术研究 被引量：82
5
作者 隋海波 施斌 +3 位作者 张丹 王宝军 魏广庆 朴春德 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第A02期3725-3731,共7页
通过对边坡及其加固工程进行实时、在线监测,可掌握边坡的变形动态,对滑坡进行预警。分布式光纤传感技术与常规监测方法相比具有很大的优越性,如分布式、长距离、实时性和长期稳定性等,可满足加固工程安全监测和滑坡早期预警的要求。对... 通过对边坡及其加固工程进行实时、在线监测,可掌握边坡的变形动态,对滑坡进行预警。分布式光纤传感技术与常规监测方法相比具有很大的优越性,如分布式、长距离、实时性和长期稳定性等,可满足加固工程安全监测和滑坡早期预警的要求。对布里渊光时域反射技术(BOTDR)的测量原理和优点进行介绍,设计一套基于BOTDR的新型分布式边坡监测系统,详细阐述工程应用中传感光纤的布设方法、光纤保护和温度补偿技术等。通过将传感光纤按一定的方式布设在加固工程及坡体内,并相互连接构成基于BOTDR的边坡分布式光纤监测系统,进而实现对整个边坡的远程分布式监测。以实际工程为例,对边坡分布式变形监测结果进行分析。结果表明,基于BOTDR技术的边坡分布式光纤监测系统能够准确地反映边坡及加固工程的变形情况,具有显著的优越性,可用于边坡稳定性的监测和预报。 展开更多
关键词 边坡工程 加固工程 布里渊光时域反射技术(BOTDR) 变形 分布式监测
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光纤传感技术在边坡模型试验中的应用 被引量：55
6
作者 李焕强 孙红月 +2 位作者 刘永莉 孙新民 尚岳全 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1703-1708,共6页
关于边坡模型的坡体变形监测较为困难,将光纤传感技术应用于边坡模型试验尝试解决这一问题。构建边坡模型进行人工降雨试验,采用光纤布里渊散射光时域反射测量技术(BOTDR)监测坡体变形和光纤光栅(FBG)传感技术监测坡面变形。将BOTDR光... 关于边坡模型的坡体变形监测较为困难,将光纤传感技术应用于边坡模型试验尝试解决这一问题。构建边坡模型进行人工降雨试验,采用光纤布里渊散射光时域反射测量技术(BOTDR)监测坡体变形和光纤光栅(FBG)传感技术监测坡面变形。将BOTDR光纤分层埋入坡体不同位置,以边坡后缘模型箱为固定的参照点,监测坡体内不同位置的应变变化;将光纤光栅传感器铺设在坡面的不同位置,以坡面后缘为固定参照点,监测坡面各位置处位移变化。根据降雨前、降雨过程中及降雨后变形记录资料,得到边坡在降雨作用下的变形规律:在降雨初始一段时间内,边坡并没有明显变形,随着降雨时间的发展,坡体和坡面位移会出现突发性的大幅度增长,并且距坡面较近的土体产生较大的变形,坡体底部变形较小。总体规律是随着坡体深度的增大,坡体变形受降雨入渗的影响越来越不明显,这解释了降雨诱发的均质土坡破坏容易出现在浅层的原因。在坡面上,后缘产生较大位移,而坡体前端位移较小。降雨停止后,部分变形值会变小。试验结果表明,用光纤BOTDR和FBG传感技术监测有众多的优点,且光纤传感技术在岩土模型试验中具有良好的应用价值和前景。 展开更多
关键词 边坡工程 边坡模型 人工降雨 布里渊散射光时域反射测量仪 光纤光栅
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相位敏感光时域反射分布式光纤传感技术 被引量：59
7
作者 张旭苹 丁哲文 +6 位作者 洪瑞 陈晓红 梁蕾 张驰 王峰 邹宁睦 张益昕 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期93-107,共15页
由于散射光的相位变化对外部扰动极其敏感,相位敏感光时域反射(Φ-OTDR)技术具有高响应速度、超高灵敏等特点。相比现有的其他分布式光纤传感技术,Φ-OTDR技术在环境适应性与光缆布设的便捷性方面有明显的优势。本文介绍Φ-OTDR系统的... 由于散射光的相位变化对外部扰动极其敏感,相位敏感光时域反射(Φ-OTDR)技术具有高响应速度、超高灵敏等特点。相比现有的其他分布式光纤传感技术,Φ-OTDR技术在环境适应性与光缆布设的便捷性方面有明显的优势。本文介绍Φ-OTDR系统的原理、结构、性能及应用情况,并对其发展趋势进行展望。 展开更多
关键词 光纤光学 分布式光纤传感 相位敏感光时域反射仪 扰动监测 声波监测
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基于OTDR的分布式光纤传感器原理及其应用 被引量：25
8
作者 倪玉婷 吕辰刚 +1 位作者 葛春风 武星 《光纤与电缆及其应用技术》 2006年第1期1-4,共4页
介绍了分布式光纤传感器的当前进展及发展趋势。总结了基于光时域反射(OTDR,BOTDR,ROTDR)的分布式光纤传感器的原理、优缺点、应用领域以及在应用中存在的问题。同时对当前产品的测量精度、测量范围等进行了归纳。
关键词 分布式光纤传感器 光时域反射仪 布里渊散射 瑞利散射
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结合布里渊光时域分析和光时域反射计的分布式光纤传感器 被引量：36
9
作者 宋牟平 鲍翀 +1 位作者 裘超 叶险峰 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期650-654,共5页
对于普通单模光纤的布里渊散射光,其频移是温度或应变的函数,因此通过检测布里渊频移可得到沿光纤分布的温度或应变。但布里渊散射分布式光纤传感器有光时域分析和光时域反射计两种结构,两者具有不同的性能特点和使用场合,在实际传感应... 对于普通单模光纤的布里渊散射光,其频移是温度或应变的函数,因此通过检测布里渊频移可得到沿光纤分布的温度或应变。但布里渊散射分布式光纤传感器有光时域分析和光时域反射计两种结构,两者具有不同的性能特点和使用场合,在实际传感应用中需要加以选择,用以实现有效的长距离光纤传感。如何在一个系统中融合这两种分布式光纤传感技术,其关键是产生传感所需的频移参考光或探测光。采用光纤激光器作为单一光源,基于微波电光调制产生频移参考光或探测光,并应用正交偏振控制来抑制偏振相关信号衰弱。在同一系统中实现了25 km普通单模光纤的布里渊光时域分析和光反射计,在5 m空间分辨率下达到3℃的温度分辨率。 展开更多
关键词 传感器 布里渊光时域分析 布里渊光反射计 电光调制 正交偏振控制
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基于BOTDR的光纤复合海底电缆应变/温度监测 被引量：37
10
作者 吕安强 李永倩 +1 位作者 李静 吴飞龙 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期533-539,共7页
高压光纤复合海底电缆结构复杂、敷设环境特殊,日常巡检和状态检测实现难度大,利用分布式光纤应变和温度测量设备对其进行监测十分必要。为此,利用Brillouin光时域反射计(BOTDR)对110 kV光纤复合海底电缆中的复合光纤进行了应变和温度... 高压光纤复合海底电缆结构复杂、敷设环境特殊,日常巡检和状态检测实现难度大,利用分布式光纤应变和温度测量设备对其进行监测十分必要。为此,利用Brillouin光时域反射计(BOTDR)对110 kV光纤复合海底电缆中的复合光纤进行了应变和温度标定实验,比较了不同光纤Brillouin频移的应变/温度系数和初始频移的区别,给出了利用光纤中Brillouin频移分布曲线进行接续点精确定位的方法,对运行中的海缆进行了全面、实时、长期的状态监测和数据分析。结果表明:海缆光单元中不同光纤的Brillouin频移应变/温度系数基本相同,约为0.05 MHz/10-6和1.05 MHz/℃,但初始频移差别较大,变化范围约20 MHz;光路中接续点处的Brillouin频移变化明显,可作为定位依据;利用Brillouin频移监测海缆的应变和温度需结合海底地形、地质、洋流、环境温度、负荷电流等因素。 展开更多
关键词 光纤复合海底电缆 Brillouin光时域反射计 应变 温度 Brillouin频移 光纤标定 光纤接续点定位 状态监测
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分布式光纤测温技术研究现状及发展趋势 被引量：35
11
作者 陈立军 李海波 +1 位作者 吴谦 石美 《化工自动化及仪表》 CAS 北大核心 2010年第12期1-4,27,共5页
综述了分布式光纤测温技术。阐述了基于散射光的分布式测温系统的原理,简述了依据传输光的分布式测温技术,并对所涉及的技术进行了比较。介绍了各分布式光纤测温技术的研究现状,最后展望了分布式光纤测温技术的发展趋势。
关键词 分布式光纤 温度测量 散射光 光时域反射 光频域反射
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Φ-OTDR型分布式光纤声波传感器研究进展 被引量：33
12
作者 马皓钰 王夏霄 +1 位作者 马福 于佳 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第13期58-72,共15页
分布式光纤声波传感器是将光纤作为敏感传感元件和信号传输介质来获取动态应变信息的传感系统,它可以实现对动态应变的长距离、分布式、多点的实时定量检测,具有结构简单、传感距离长、检测精度高、环境适应性强等优点。基于相位敏感光... 分布式光纤声波传感器是将光纤作为敏感传感元件和信号传输介质来获取动态应变信息的传感系统,它可以实现对动态应变的长距离、分布式、多点的实时定量检测,具有结构简单、传感距离长、检测精度高、环境适应性强等优点。基于相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)的分布式光纤声波传感系统一直也是近年来的研究热点,为此,从传感系统的探测结构与相位解调方式两个关键技术出发,重点介绍了Φ-OTDR型分布式光纤声波传感器的研究进展,并总结分析了几种方法的优缺点,对在实际应用中选择合适的检测系统具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 激光光学 光纤传感 分布式声波传感器 相位敏感光时域反射计 探测结构 相位解调
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基于分布式光纤传感的变压器绕组变形检测与故障识别可行性研究 被引量：32
13
作者 刘云鹏 步雅楠 +2 位作者 田源 贺鹏 范晓舟 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1483-1489,共7页
绕组变形是变压器内部的常见故障之一,传统的绕组变形检测方法均属于离线检测,且无法识别故障形式。针对以上问题,提出了基于分布式光纤传感的变压器绕组变形检测方法,研制了光纤复合式绕组模型,模拟局部鼓包、内凹和绕组松动等变形情况... 绕组变形是变压器内部的常见故障之一,传统的绕组变形检测方法均属于离线检测,且无法识别故障形式。针对以上问题,提出了基于分布式光纤传感的变压器绕组变形检测方法,研制了光纤复合式绕组模型,模拟局部鼓包、内凹和绕组松动等变形情况,利用布里渊光时域反射计(Brillouinopticaltimedomainreflectometer,BOTDR)测量光纤应变变化情况,最后通过极限学习机(extreme learning machine, ELM)对检测信号进行模式识别。试验结果显示:光纤在绕组中有一定的预应力,光纤应变曲线的变化对应不同的绕组变形形式,该方法对正常绕组和不同变形形式的绕组识别准确率均为90%以上。分布式光纤传感技术能够有效实现变压器绕组变形检测,为变压器绕组变形在线监测和故障诊断提供了新的思路。 展开更多
关键词 变压器绕组变形 在线监测 分布式光纤 布里渊光时域反射计 模式识别 极限学习机
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Φ-OTDR分布式光纤传感监测技术的研究进展 被引量：32
14
作者 刘建霞 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2013年第8期193-198,共6页
相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)因其优良的综合性能成为目前最主要的入侵和振动分布式传感监测方法之一。总结了Φ-OTDR分布式光纤传感监测系统的光源技术、传感头技术和信号解调技术的研究进展,对各部分的最新研究成果进行了评述,对其... 相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)因其优良的综合性能成为目前最主要的入侵和振动分布式传感监测方法之一。总结了Φ-OTDR分布式光纤传感监测系统的光源技术、传感头技术和信号解调技术的研究进展,对各部分的最新研究成果进行了评述,对其创新性和存在的问题进行了分析。阐述了微分振幅检波技术和直接相位解调技术的工作原理,并对两种解调方法进行了比较:微分振幅检波技术从散斑图样来解调相位信息是艰难的,它是一种非直接的、定性的测量方法;直接相位解调技术是一种直接的、定量的测量方法,可以应用于动态测量以及光纤水听器中,但受相干散斑衰落的影响较大。最后展望了基于Φ-OTDR的分布式光纤传感监测技术的应用前景。 展开更多
关键词 光纤光学 分布式光纤传感器 相位敏感光时域反射计 微分振幅检波 直接相位解调
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时域反射仪在寒区冻融土参数测试中的应用 被引量：25
15
作者 王国尚 金会军 林清 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 1998年第1期88-92,共5页
近２０多年来，时域反射仪（ＴＤＲ）在土壤参数测试中已取得了长足的进步，特别是在土壤含水量等测试方面具有很大的实用价值和前景．文章大致介绍了国外在这一方面的研究概况和进展，对其参数测试的内容和精度作了简介．
关键词 时域反射仪 参数测试 寒区 冻融土 冻土
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一种基于相位敏感光时域反射计的多参量振动传感器 被引量：29
16
作者 梁可桢 潘政清 +3 位作者 周俊 叶青 蔡海文 瞿荣辉 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期119-123,共5页
提出了一种基于数字相干检测和维纳滤波技术的相位敏感光时域反射计(φ-OTDR)。在该技术中,实时解调出了沿光纤链路散射回的瑞利信号电场的振幅和相位。通过分析解调出的振幅和相位,检测到了位于3.5km传感光纤上的一个由压电陶瓷(PZT)... 提出了一种基于数字相干检测和维纳滤波技术的相位敏感光时域反射计(φ-OTDR)。在该技术中,实时解调出了沿光纤链路散射回的瑞利信号电场的振幅和相位。通过分析解调出的振幅和相位,检测到了位于3.5km传感光纤上的一个由压电陶瓷(PZT)所产生的正弦振动信号的位置、频率和强度。应用维纳滤波降低了由激光器的相位噪声和探测器加性噪声引起的相位波动。系统的空间分辨率为5m。 展开更多
关键词 传感器 相位敏感光时域反射计 光纤传感 相干检测 维纳滤波
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基于BOTDR的海缆3D立体监测系统设计与实现 被引量：27
17
作者 李永倩 赵丽娟 +4 位作者 杨志 吕安强 吴飞龙 孙景芳 李星荣 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1029-1036,共8页
海底电缆体积大、造价高,铺设在海底导致日常巡检和故障检测非常困难,目前尚无有效的实时在线监测系统。针对该问题,采用基于布里渊光时域反射(BOTDR)技术进行海底电缆实时在线监测,利用海底电缆复合光纤作为传感元件,该监测方法不仅可... 海底电缆体积大、造价高,铺设在海底导致日常巡检和故障检测非常困难,目前尚无有效的实时在线监测系统。针对该问题,采用基于布里渊光时域反射(BOTDR)技术进行海底电缆实时在线监测,利用海底电缆复合光纤作为传感元件,该监测方法不仅可以监测海底电缆沿线每一点的温度分布,还可以测量海底电缆所受外力的情况。在理论分析以及对G.652光纤进行温度和应变系数标定的基础上,在国内外首次将BOTDR技术应用到真实海底电缆在线监测,并将BOTDR系统、船舶自动识别系统和视频监控系统相结合,设计并实现了110 kV三相单芯高压光电复合海缆的三维立体在线监测系统,且详细分析了BOTDR测试获取的海缆温度和应变数据。该系统不仅可以实现海底电缆运行状态的实时在线监测,还可以对引起海缆故障的肇事船舶进行录像、定位和确认,为事故赔偿奠定了坚实基础。在福建省电力公司12个月的良好稳定运行及数据初步分析结果表明了本系统的有效性。 展开更多
关键词 布里渊光时域反射 海底电缆 三维立体监测 应变 温度 自动识别系统 视频监控
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光纤布里渊分布式输电线路覆冰识别技术 被引量：25
18
作者 覃兆宇 刘卫新 +5 位作者 潘哲哲 史会轩 陈勇 钱进 刘晓波 费婵 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期6-11,共6页
本文研究了基于光纤布里渊散射的光纤复合架空地线(Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire,OPGW)覆冰识别技术,在热力学理论推导的基础上,使用Comsol Multiphysics软件对导线温度分布进行有限元仿真分析,最终得出覆冰区段较非... 本文研究了基于光纤布里渊散射的光纤复合架空地线(Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire,OPGW)覆冰识别技术,在热力学理论推导的基础上,使用Comsol Multiphysics软件对导线温度分布进行有限元仿真分析,最终得出覆冰区段较非覆冰区对环境温度变化迟滞的结论,并根据一段时间内缆线温度变化识别出输电线路覆冰状况。基于研究结果,本文在布里渊时域反射计的基础上设计了一套基于光纤布里渊散射原理的分布式光纤覆冰识别系统,解决传统监测系统电源不足、电磁干扰等问题,并在昭通挂网运行,监测范围达到75 km,温度监测精度达到±2℃。 展开更多
关键词 光纤布里渊散射 布里渊时域反射计 分布式光纤传感 有限元仿真 覆冰识别
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黏性土体干缩变形分布式光纤监测试验研究 被引量：24
19
作者 李科 施斌 +2 位作者 唐朝生 魏广庆 王宝军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1781-1785,共5页
土体变形监测是岩土工程监测中的一项重要工作,具有规模大、工程环境差异性大、实时动态监测等特点,因此,常规的一些点式监测手段已不能满足要求。布里渊散射光时域反射测量技术(BOTDR)是一项新型光电传感监测技术,它利用布里渊散射光... 土体变形监测是岩土工程监测中的一项重要工作,具有规模大、工程环境差异性大、实时动态监测等特点,因此,常规的一些点式监测手段已不能满足要求。布里渊散射光时域反射测量技术(BOTDR)是一项新型光电传感监测技术,它利用布里渊散射光的光谱和光时域测量技术,可对沿光纤的轴向应变进行分布式监测。应用这一技术对土体干缩变形进行了监测,并对土体干缩变形规律进行了分析,验证了该技术应用于土体变形监测中的可行性。 展开更多
关键词 土体变形 BOTDR 分布式监测 传感光纤
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基于图像处理的光纤预警系统模式识别 被引量：22
20
作者 孙茜 封皓 曾周末 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期334-341,共8页
针对相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)光纤预警系统对一维信号进行模式识别产生的误报和较低的识别效率,提出基于形态学方法提取时空二维信号特征,并利用相关向量机(RVM)分类器对事件进行分类识别的方法。首先,将Φ-OTDR采集到的时空二维... 针对相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)光纤预警系统对一维信号进行模式识别产生的误报和较低的识别效率,提出基于形态学方法提取时空二维信号特征,并利用相关向量机(RVM)分类器对事件进行分类识别的方法。首先,将Φ-OTDR采集到的时空二维信号当作图像,根据信号在图像上的特征采用图像处理的方法对不同入侵事件信号进行阈值分割。然后,基于本文提出的特征提取方法,利用不同事件区域在幅值、面积、形状以及区域间隔上的差别提取不同信号特征。最后,利用相关向量机分类器对不同事件信号进行识别并采用"一对一"的多分类策略。对3种管道安全事件进行了实验。实验结果表明,本文提出方法的识别精度能够达到97.8%,而算法时间不到1s。与传统模式识别方法相比,提出的算法大幅度地改善了系统性能,且简便易行,能够满足Φ-OTDR光纤预警系统在线实时监测的要求。 展开更多
关键词 光纤光学 光学时域反射计(OTDR) 光纤预警系统 模式识别 形态学 特征提取
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