相位敏感光時域反射計識別入侵事件算法研究.pdf

1、分布式光纖傳感系統(tǒng)具有抗電磁干擾、耐腐蝕、電絕緣性好、靈敏度高以及可以實現(xiàn)大范圍監(jiān)測等諸多優(yōu)點，且傳感光纖可埋藏于地下，具有很好的隱蔽性，因此成為業(yè)界研究的熱點，并被廣泛用于監(jiān)測國境、軍事基地、發(fā)電廠、石油管道、核設施及監(jiān)獄等重要區(qū)域和場所。本文基于相位敏感光時域反射（phase-sensitive Optical Time Domain Reflectrometer，簡稱Φ-OTDR）系統(tǒng)，設計了提高識別入侵事件準確率的算法，該算法與

2、Φ-OTDR系統(tǒng)相結合，只需單芯光纖，就可實現(xiàn)不同位置多振動事件的探測與定位，最大監(jiān)測距離長達50公里。本文圍繞提高識別入侵事件準確率的算法問題，進行了相關的研究工作：
　　1）分析了分布式光纖傳感技術在周界安防監(jiān)測中的應用，重點闡述了基于Φ-OTDR的周界安防監(jiān)測系統(tǒng)識別入侵事件的原理。
　　2）針對基于Φ-OTDR的周界安防監(jiān)測系統(tǒng)識別入侵事件的技術難點，在前后時刻數(shù)據(jù)差值判斷算法的基礎上，設計了時間域單點振動判斷、空間

3、域相鄰點振動判斷、特征量峰值比例判斷相互結合的算法；通過實驗表明時間域單點振動判斷與空間域相鄰點振動判斷相結合的算法能100％對入侵事件進行識別，準確率高、實時性好、定位穩(wěn)定性高，并且適用于不同頻率下的入侵事件識別。
　　3）針對前后時刻數(shù)據(jù)差值判斷、時間域單點振動判斷算法中閾值設定的問題，提出了三種不同的閾值設定方法：統(tǒng)一閾值、數(shù)據(jù)擬合閾值、自適應均值閾值，實驗表明自適應均值閾值的設定方法適用性最好。
　　4）仿真了時間域