分布式光纖溫度傳感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理技術(shù)及應(yīng)用研究.pdf

1、分布式光纖溫度傳感器是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種用于實(shí)時(shí)測(cè)量空間溫度場(chǎng)的高新技術(shù)，它的出現(xiàn)徹底打破了傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方式，即由傳統(tǒng)的點(diǎn)式測(cè)量擴(kuò)展到分布式監(jiān)測(cè)，信息量得到大大的提高。同時(shí)，它具有不受強(qiáng)電磁干擾、測(cè)量精度高等特點(diǎn)，在土木工程領(lǐng)域得到了廣泛的研究和應(yīng)用。本文從基于喇曼散射的分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng)DTS系統(tǒng))的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出發(fā)，重點(diǎn)研究了該系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理理論和技術(shù)，并將研究結(jié)果應(yīng)用于工程實(shí)際，得到了相應(yīng)的結(jié)論。本文的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論

2、如下： (1)研究了基于均值變點(diǎn)分析理論的變點(diǎn)探測(cè)法。均值變點(diǎn)探測(cè)法是分割時(shí)間序列前后均值的變化來(lái)反映變點(diǎn)是否存在的一種方法，通過(guò)對(duì)變點(diǎn)理論的深入研究，并將其應(yīng)用于DTS系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變點(diǎn)探測(cè)中，可以較準(zhǔn)確的判斷變點(diǎn)的個(gè)數(shù)、位置及跳躍度。 (2)探討了小波奇異性變點(diǎn)探測(cè)法。深入研究小波的奇異性分析理論，對(duì)小波奇異性分析過(guò)程中傳統(tǒng)的閾值形式進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)例驗(yàn)算表明，改進(jìn)閾值處理的結(jié)果比傳統(tǒng)閾值處理結(jié)果取得了更好的探測(cè)效果。

3、 (3)設(shè)計(jì)了基于小波分析的變點(diǎn)探測(cè)法。小波變點(diǎn)探測(cè)法是一種具有非參數(shù)化的、以變點(diǎn)前后兩個(gè)特征向量的距離度量來(lái)確定變點(diǎn)存在性的方法，該方法綜合了均值變點(diǎn)理論與小波分析理論的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)例分析表明，此方法比均值變點(diǎn)探測(cè)法及小波奇異性變點(diǎn)探測(cè)法獲得更好的變點(diǎn)探測(cè)效果。 (4)改進(jìn)了矩陣預(yù)處理法。在深入研究多小波變換的去噪原理與過(guò)程的基礎(chǔ)上，探討了常用的幾種多小波預(yù)濾波方法，與其他方法相比，改進(jìn)的矩陣預(yù)處理法具有更高的能量集中率，

4、且基于該方法的多小波變換應(yīng)用于大壩DTS系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的去噪處理中時(shí)，可得到比傳統(tǒng)多小波及單小波處理方法更好的去噪效果，提高了信噪比，去噪后很好地保留了曲線(xiàn)的光滑性、突變點(diǎn)特性及峰尖部分。 (5)分析了實(shí)際工程的DTS系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。采用小波變點(diǎn)探測(cè)法及改進(jìn)矩陣預(yù)處理的多小波變換方法對(duì)溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并對(duì)處理后的溫度曲線(xiàn)進(jìn)行滲漏分析與定位。驗(yàn)證了本文研究的數(shù)據(jù)處理技術(shù)的有效性及DTS系統(tǒng)在實(shí)際工程應(yīng)用中的可行性，具有較好的