分布式光纖溫度傳感監(jiān)測數(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)展起來的一種用于實時測量空間溫度場的高新技術(shù)，它的出現(xiàn)徹底打破了傳統(tǒng)的監(jiān)測方式，即由傳統(tǒng)的點式測量擴(kuò)展到分布式監(jiān)測，信息量得到大大的提高。同時，它具有不受強(qiáng)電磁干擾、測量精度高等特點，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)(簡稱DTS系統(tǒng))的監(jiān)測數(shù)據(jù)出發(fā)，重點研究了該系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理理論和技術(shù)，并將研究結(jié)果應(yīng)用于工程實際，得到了相應(yīng)的結(jié)論。本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論

2、如下： (1)研究了基于均值變點分析理論的變點探測法。均值變點探測法是分割時間序列前后均值的變化來反映變點是否存在的一種方法，通過對變點理論的深入研究，并將其應(yīng)用于DTS系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)變點探測中，可以較準(zhǔn)確的判斷變點的個數(shù)、位置及跳躍度。 (2)探討了小波奇異性變點探測法。深入研究小波的奇異性分析理論，對小波奇異性分析過程中傳統(tǒng)的閾值形式進(jìn)行了改進(jìn)，實例驗算表明，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效果。

3、 (3)設(shè)計了基于小波分析的變點探測法。小波變點探測法是一種具有非參數(shù)化的、以變點前后兩個特征向量的距離度量來確定變點存在性的方法，該方法綜合了均值變點理論與小波分析理論的優(yōu)點。實例分析表明，此方法比均值變點探測法及小波奇異性變點探測法獲得更好的變點探測效果。 (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)測數(shù)據(jù)的去噪處理中時，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的光滑性、突變點特性及峰尖部分。 (5)分析了實際工程的DTS系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)。采用小波變點探測法及改進(jìn)矩陣預(yù)處理的多小波變換方法對溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并對處理后的溫度曲線進(jìn)行滲漏分析與定位。驗證了本文研究的數(shù)據(jù)處理技術(shù)的有效性及DTS系統(tǒng)在實際工程應(yīng)用中的可行性，具有較好的