关于分布式光纤传感系统数据处理算法的研究和实现的论文.pdf

简介：
本论文深入探讨了分布式光纤传感系统的数据处理算法，旨在提高其在工程监测中的精度与效率，并提供了具体实现方案。 本段落探讨了基于马赫-泽德干涉仪结构的分布式光纤传感系统在数据处理算法方面的研究与实现。这种技术利用光纤作为传感器媒介，能够对空间分布的物理参数进行实时监测，在20世纪80年代开始发展，并随着时间推移逐渐成熟，成为当前极具发展潜力的技术领域。 分布式光纤传感器将测量信号与光纤长度的位置对应起来，从而在整个光纤上连续、实时地监控外部物理参量的变化。利用单模光纤作为马赫-泽德干涉仪的干涉臂可以检测到被测信号引起的光相位变化，实现对覆盖区域的有效保护。 在研究和实现分布式光纤传感系统数据处理算法时，本段落提出了四种主要报警算法。这些算法的核心目的是通过分析采集模块获取的数据与事件数据库中的报警模板及误报模板进行相似性匹配，从而准确区分出真正的警报信号与错误的警报信号。 该系统的构成包括管理中心、监控节点和监控设备三部分。管理中心负责对监测区域分区管理，并统一操作、维护和管理各监控节点；中心通过SOCKET协议与监控节点通信。监控节点控制着采集卡及数据库系统，同时执行算法模块的功能。 在功能上，每个监控节点包含用户界面、数据采集、数据分析以及数据库管理系统等四个部分：用户界面对系统的配置状态进行显示，并处理报警信息和查询操作；数据采集群定时读取采集卡的状态，在检测到有效信号时向用户提供消息并缓存锁定相应的数据；而算法模块将对这些收集的数据进行进一步分析，生成事件特征值表并通过与预设模板匹配来判定是否为警报。数据库系统则根据用户需求修改、导入导出、保存和删除时间特征值信息。 文章中提出的信号处理框架详细介绍了报警算法如何使用不同的方法处理有效数据，并通过对比预定的模式判断是否存在需要关注的情况，从而生成事件特征表并进行相应的后续操作。 总的来说，由于分布式光纤传感系统能够对空间与时间分布的信息实现连续监测，在安防、石油化工、电力和交通等多个行业领域具有广泛的应用前景。而本段落介绍的数据处理算法研究与实施，则是提高该系统性能的关键环节之一。通过有效分析和处理数据可以降低错误警报的发生率，并提升系统的可靠性，为用户提供更多的安全保障和服务便利性。