一種識(shí)別光纖振源的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種識(shí)別光纖振源的方法，其包括：檢測光纖的振動(dòng)信號(hào)，并獲取振動(dòng)信號(hào)的振動(dòng)數(shù)據(jù)；從振動(dòng)數(shù)據(jù)獲取振動(dòng)信號(hào)的能量及能量分布；根據(jù)能量分布劃分子區(qū)間，并計(jì)算各個(gè)子區(qū)間能量分布的概率；根據(jù)子區(qū)間能量分布的概率建立能量的分布熵模型，并計(jì)算歸一化熵值；計(jì)算基頻變異系數(shù)，根據(jù)歸一化熵值和基頻變異系數(shù)識(shí)別振動(dòng)信號(hào)的振源。通過以上方式，本發(fā)明能夠準(zhǔn)確識(shí)別振動(dòng)信號(hào)的振源。
【專利說明】一種識(shí)別光纖振源的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種識(shí)別光纖振源的方法，屬于光纖振動(dòng)測量與隨機(jī)信號(hào)處理學(xué)科的交叉領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]人們對(duì)于能源的需求越來越大，管道輸送成為輸送能源的主要方式。保護(hù)與光纜伴行的油氣管道、光纜附近區(qū)域或光纜本身成為目前光纖預(yù)警系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵問題。
[0003]現(xiàn)有的光纖預(yù)警系統(tǒng)一般采用單級(jí)模型來進(jìn)行振源檢測識(shí)別，即直接檢測識(shí)別法，通過分析一段數(shù)據(jù)的特征，根據(jù)特征判斷振源的類型(如機(jī)械挖掘，車輛經(jīng)過)，進(jìn)而根據(jù)識(shí)別結(jié)果作出預(yù)警判斷?，F(xiàn)有的光纖預(yù)警系統(tǒng)通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、歸一化峭度、固有模態(tài)函數(shù)或混沌分析方法進(jìn)行識(shí)別，主要應(yīng)用于高信噪比的情況。但是振源產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)是復(fù)雜多變的非平穩(wěn)信號(hào)，并且管線距離長和實(shí)時(shí)環(huán)境復(fù)雜，導(dǎo)致現(xiàn)有的光纖預(yù)警系統(tǒng)無法準(zhǔn)確地識(shí)別振源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種識(shí)別光纖振源的方法，以解決無法準(zhǔn)確地識(shí)別振源的問題。
[0005]本發(fā)明提供的一種識(shí)別光纖振源的方法，其包括:檢測光纖的振動(dòng)信號(hào)，并獲取振動(dòng)信號(hào)的振動(dòng)數(shù)據(jù)；從振動(dòng)數(shù)據(jù)獲取振動(dòng)信號(hào)的能量及能量分布；根據(jù)能量分布劃分子區(qū)間，并計(jì)算各個(gè)子區(qū)間能量分布的概率；根據(jù)子區(qū)間能量分布的概率建立能量的分布熵模型，并計(jì)算歸一化熵值；計(jì)算基頻變異系數(shù)，根據(jù)歸一化熵值和基頻變異系數(shù)識(shí)別振動(dòng)信號(hào)的振源。
[0006]其中，振動(dòng)信號(hào)的能量為:
【權(quán)利要求】
1.一種識(shí)別光纖振源的方法，其特征在于，所述方法包括: 檢測光纖的振動(dòng)信號(hào)，并獲取所述振動(dòng)信號(hào)的振動(dòng)數(shù)據(jù)； 從所述振動(dòng)數(shù)據(jù)獲取所述振動(dòng)信號(hào)的能量及能量分布； 根據(jù)所述能量分布劃分子區(qū)間，并計(jì)算各個(gè)所述子區(qū)間能量分布的概率； 根據(jù)所述子區(qū)間能量分布的概率建立所述能量的分布熵模型，并計(jì)算歸一化熵值； 計(jì)算基頻變異系數(shù)，根據(jù)所述歸一化熵值和所述基頻變異系數(shù)識(shí)別所述振動(dòng)信號(hào)的振源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述振動(dòng)信號(hào)的能量為:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述能量的分布熵模型為:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述振源產(chǎn)生所述振動(dòng)信號(hào)在一分鐘振動(dòng)數(shù)據(jù)能量的分布熵模型為:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,設(shè)定p(Xi) logbp (Xi) = O,根據(jù)香農(nóng)定理，在所述能量的子區(qū)間概率相等時(shí)出現(xiàn)最大熵為:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述歸一化熵值為:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 建立所述振動(dòng)信號(hào)的振源識(shí)別模型，所述振動(dòng)信號(hào)的振源識(shí)別模型滿足以下關(guān)系:

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述基頻變異系數(shù)為:
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述歸一化熵值和所述基頻變異系數(shù)識(shí)別所述振動(dòng)信號(hào)的振源包括: 判斷所述基頻變異系數(shù)是否小于預(yù)設(shè)的第三閾值； 若否，則所述振動(dòng)信號(hào)的振源為非下雨振源； 若是，則判斷所述歸一化熵值是否大于預(yù)設(shè)的第四閾值； 若是，則所述振動(dòng)信號(hào)的振源為下雨振源； 若否，則所述振動(dòng)信號(hào)的振源為非下雨振源； 其中，所述第三閾值為設(shè)定變異系數(shù)閾值，所述第四閾值為設(shè)定變異系數(shù)閾值。
【文檔編號(hào)】G01H9/00GK103994815SQ201410210073
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月19日
【發(fā)明者】秦長偉, 劉博宇, 王天琦 申請人:深圳艾瑞斯通技術(shù)有限公司