长距离管道安全智能光纤预警系统研究

发布时间：2021-01-01 23:12

　　由于长距离石油天然气管道分布范围广、背景环境复杂,光纤预警系统在实际环境中对威胁管道安全的破坏性事件的识别具有较高的虚警率,难以达到保护管道安全的预警效果。本文将深度学习应用于长距离的光纤预警系统中,识别出主要影响预警效果的过车信号以降低系统的虚警率。智能光纤预警系统主要分为两个部分:分布式光纤传感系统和信号识别系统。本文在实际环境中从Φ-OTDR（phase-sensitive optical time domain reflectometry）分布式光纤传感系统采集管道周围的入侵信号,通过CLDNN（convolutional, long short-term memory, fully connected deep neural networks）神经网络建立识别模型实现过车信号的识别。经过训练和盲测,所构建的过车事件的识别模型在实际长距离光纤监测环境下有良好的识别和定位效果,有效地降低了预警系统的误报率。 

【文章来源】：红外技术. 2020年10期 北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

Fig.1Thec图1智compositionof智能光纤预警系intelligentopti系统构成calfiberpre-waarningsystem

第20车对较建进的1.如调（e入合42卷第10期020年10月车，火车等过对管道的危害较高的主要原建立的过车信进行识别，判的时间和对应.2-OTDR本文使用如图2所示。调制器调制获erbiumdoped入光纤的光脉合器和波分复过车信号居多害很小，却是原因。因此在信号识别模型判读入侵事件应位置。R分布式光纤用的-OTDR采用窄线宽获得激光脉dfiberapplic脉冲进行放大复用器（wave图2(a)Thet白。实际应用环造成预警系统信号分析处理型对传感光纤是否为过车事纤传感系统R分布式光纤激光器作为光冲。通过掺ationamplifi大。放大的光脉elengthdivisFig.1Thec-OTDR型(a)数据三维three-dimension钰等：长距离管环境中过车事统误报、虚警理系统中通过纤监测到的信事件及事件发纤传感系统结光源，进行声掺铒光纤放大ier,EDFA）对脉冲通过3dBsionmultiple图1智compositionof信号采集系统维分布图nalofthedata管道安全智能光事件警率过所信号发生结构声光大器对进耦exer,WD光信brag向瑞监测息形单位到的变化如图监测析如智能光纤预警系intelligentoptiFig.2(b)R光纤预警系统研M）进入传感信号通过光ggGrating,F瑞利散射光信测位置的振动将监测到的形成三维图像位为米；Y轴的信号幅值。化如图3(b)所图3(c)所示，测某一位置时如图3(d)所示系统构成calfiberpre-wa-OTDRsigna(b)瑞利散Rayleighscatte研究感光纤。为了环行器利用FBG）进行滤信号经过光动信号?

实实验对应((a)2～4km

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]分布式光纤传感车辆振动识别及车速算法研究[D]. 叶彬.浙江大学 2018
[2]光纤预警系统在天然气管道保护中的应用[D]. 王壮.山东建筑大学 2016



本文编号：2952170