基于小波变换的光缆故障定位系统设计

发布时间：2017-08-19 22:02

  本文关键词：基于小波变换的光缆故障定位系统设计

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【摘要】：本文论述了光缆故障定位系统软件的设计和实现。该系统懫用小波变换技术实现了高速公路光缆迁改工程光缆故障点快速、稳定、可靠的故障定位报警,是综合了激光光源、OTDR、光功率计等多种设备,采用改进的模极大值小波去噪方法对光缆故障点进行准确定位的便携式应用软件。论文首先介绍了光缆线路迁改工程背景、光缆工程迁改质量检测评定小组活动情况以及光时域反射仪的基础知识,讨论了光缆故障点确定的主要装置光时域反射仪的测试典型界面、波形曲线以及故障波形曲线的种类,并结合质量检测评定小组活动实际对这些光缆故障点曲线做了简要分析。接着介绍了光缆故障点动态分析与监测判断的信号分析技术基础,内容包括与光缆故障点定位算法相关的最小二乘法中的线性回归、最小二乘辨识,小波变换算法中的小波去噪以及小波变换模极大值去噪算法。提出了一种改进的模极大值小波去噪方法,并采用Matlab软件对算法进行了仿真,验证了算法的有效性。继而介绍了光缆故障信号事件点检测方式的特点,根据光缆故障定位需求并结合高速公路光缆迁改工程特点推导了本系统中所采用的事件奇异点确定过程,分析了光缆故障信号特征提取算法、断纤障碍定位算法、衰减增大性故障定位算法并做了Matlab仿真验证,为下一步编写系统软件打下了坚实的基础。并结合光缆故障定位系统设计总结了常用故障现象子类与原因,确定了软件算法的逻辑顺序。接下来介绍了光缆故障定位系统软件的组成和结构,根据软件结构进行了光缆故障定位系统框架设计。采用VB6.0作为主要编程工具编写了光缆故障定位系统软件界面,内容包括主界面设计、VB与MATLAB接口设计、配置管理设计、系统管理设计、定位计算设计、安全管理设计、故障管理设计和性能管理设计等,并给出了代码实例及截取了部分应用程序界面。最后,进行了光缆故障定位系统软件测试及结果分析。
【关键词】：高速公路 光缆迁改工程 光缆故障 定位
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN913.33
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 选题意义9-10
• 1.2 研究现状10-14
• 1.3 主要研究内容14-16
• 第二章 光缆线路迁改与OTDR技术16-25
• 2.1 光缆线路迁改16
• 2.2 质量检测评定小组活动16-18
• 2.3 光时域反射仪18-23
• 2.3.1 波形的测试18-19
• 2.3.2 波形分析19-20
• 2.3.3 故障波形分析20-23
• 2.4 本章小结23-25
• 第三章 信号分析技术基础25-35
• 3.1 概述25-26
• 3.2 最小二乘法26-28
• 3.2.1 线性回归26-27
• 3.2.2 最小二乘辨识27-28
• 3.3 小波变换28-34
• 3.3.1 小波去噪28-29
• 3.3.2 小波变换模极大值去噪算法29-32
• 3.3.3 一种改进的模极大值小波去噪方法32-34
• 3.3.4 小波变换的特征提取34
• 3.4 本章小结34-35
• 第四章 OTDR事件分析与故障位置确定算法35-44
• 4.1 信号事件点检测35-39
• 4.1.1 光缆故障信号奇异性检测35-37
• 4.1.2 故障信号特征提取37-39
• 4.2 光缆故障位置确定算法39-43
• 4.2.1 断纤障碍定位算法39-41
• 4.2.2 衰减增大性故障定位算法41-43
• 4.3 本章小结43-44
• 第五章 光缆故障定位系统软件设计44-56
• 5.1 系统框架分析与设计44-47
• 5.1.1 系统组成及功能44-45
• 5.1.2 系统工作流程45-47
• 5.2 VB与MATLAB接口设计47-49
• 5.3 光缆故障定位系统软件界面设计49-53
• 5.3.1 主界面设计49-50
• 5.3.2 系统参数设置界面设计50-51
• 5.3.3 配置管理设置界面设计51-52
• 5.3.4 性能管理设置界面设计52-53
• 5.4 软件测试及结果分析53-55
• 5.4.1 软件测试53-54
• 5.4.2 测试结果分析54-55
• 5.5 本章小结55-56
• 总结与展望56-58
• 参考文献58-62
• 攻读学位期间取得的研究成果62-63
• 致谢63

【参考文献】

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本文编号：703146