基于激光器的光纤测温场景故障预警系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于激光器的光纤测温场景故障预警系统，包括：激光器

【技术实现步骤摘要】
基于激光器的光纤测温场景故障预警系统


[0001]本专利技术涉及光纤传感领域，特别是涉及一种基于激光器的光纤测温场景故障预警系统
。

技术介绍

[0002]传输光纤在应用常规的宽带光源时，会导致传输的信噪比和以及光纤传感器的分辨率较低，因此现有方法采用光纤激光器作为光源，从而有效提高光信号传输的信噪比及光纤传感器的分辨率，例如，光纤激光器可以采用光纤
DFB
激光器
、DBR
激光器
、
环型谐振腔激光器等
。
[0003]光纤测温技术可以用于火灾自动报警
、
监测点定位
、
线路自检及定位等多种应用场景下，光纤测温技术通常可以分为点式温度测量
、
准分布式温度测量和完全分布式温度测量，其中，点式温度测量由于其成本较低，广泛应用于光纤测温技术中
。
[0004]在采用点式温度测量进行光纤测温场景故障预警时，通常是通过设置预警阈值的方式实现，也即当出现一个测温点的温度采集数据大于预警阈值时，向运维人员进行预警
。
[0005]但是，根据测温点的温度采集数据与阈值比较的方式进行预警，仍然难以确定测温场景下的具体故障位置，也即无法具体定位到出现故障的热源，而且，由于测温点通常并非部署于热源上的，在满足阈值条件时往往已经出现了滞后的情况，导致预警的及时性和精细度较差，因此，如何提高光纤测温场景的故障预警的及时性和精细度成为了亟待解决的问题
。

技术实现思路
r/>[0006]针对上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种基于激光器的光纤测温场景故障预警系统，包括：激光器
、
传输光纤
、
数据库
、
处理器和存储有计算机程序的存储器，其中，激光器生成激光，通过传输光纤对激光进行传输，传输光纤部署于光纤测温场景中，当计算机程序被处理器执行时，实现以下步骤：
[0007]S1
，获取光纤测温场景中若干个测温点分别对应的测温点信息，测温点信息包括对应测温点的第一位置信息和温度采集信息；
[0008]S2
，获取光纤测温场景中若干个热源分别对应的热源参考信息，热源参考信息包括对应热源的第二位置信息和参考温度分布信息；
[0009]S3
，根据所有测温点信息和所有热源参考信息，得到热源温度分布特征；
[0010]S4
，获取每个热源分别对应的运行信息，根据所有测温点信息和所有运行信息，得到温度分布调整特征；
[0011]S5
，根据热源温度分布特征和温度分布调整特征，得到真实温度分布信息；
[0012]S6
，根据真实温度分布信息，得到出现故障的热源并进行故障预警
。
[0013]本专利技术至少具有以下有益效果：
[0014]本专利技术提供了一种基于激光器的光纤测温场景故障预警系统，包括：激光器
、
传输
光纤
、
数据库
、
处理器和存储有计算机程序的存储器，其中，激光器生成激光，通过传输光纤对激光进行传输，传输光纤部署于光纤测温场景中，当计算机程序被处理器执行时，实现以下步骤：获取光纤测温场景中若干个测温点分别对应的测温点信息，测温点信息包括对应测温点的第一位置信息和温度采集信息，获取光纤测温场景中若干个热源分别对应的热源参考信息，热源参考信息包括对应热源的第二位置信息和参考温度分布信息，根据所有测温点信息和所有热源参考信息，得到热源温度分布特征，获取每个热源分别对应的运行信息，根据所有测温点信息和所有运行信息，得到温度分布调整特征，根据热源温度分布特征和温度分布调整特征，得到真实温度分布信息，根据真实温度分布信息，得到出现故障的热源并进行故障预警，根据热源的运行信息得到温度分布调整特征，对基于热源参考信息得到的热源温度分布特征进行调整，综合热源的运行信息对热源的散热能力进行修正，也即对温度分布进行修正，得到更为准确地真实温度分布信息，相较于通过测温点采集信息与阈值比较的方式，根据真实温度分布信息能够在热源出现故障时及时发现，并且准确定位出现故障的热源，提高了光纤测温场景的故障预警的及时性和精细度
。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0016]图1为本专利技术实施例提供的一种基于激光器的光纤测温场景故障预警系统的执行计算机程序的流程图
。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0018]本专利技术的实施例提供了一种基于激光器的光纤测温场景故障预警系统，包括：激光器
、
传输光纤
、
数据库
、
处理器和存储有计算机程序的存储器，其中，激光器生成激光，通过传输光纤对激光进行传输，传输光纤部署于光纤测温场景中，在本实施例中，激光器选用光纤
DFB
激光器，以在全光纤结构下使用分布式反馈来产生线偏振得到单频激光，实现稳定高效的单频激光输出，再由传输光纤对单频激光进行传输，为了保证激光传输过程中的稳定性，需要在激光传输场景，也即真实测温场景中确定测温点，以在保证测温成本较低的情况下，准确监控激光传输时的温度情况
。
[0019]当计算机程序被处理器执行时，实现以下步骤：
[0020]S1
，获取光纤测温场景中若干个测温点分别对应的测温点信息，测温点信息包括对应测温点的第一位置信息和温度采集信息
。
[0021]其中，光纤测温场景可以是指已部署光纤测温点且需要进行场景内热源故障检测的场景，测温点可以用于采集对应位置的温度信息，第一位置信息可以用于表征测温点在
光纤测温场景下的位置，第一位置信息的表示形式为三维坐标，温度采集信息可以是指测温点采集到的温度值，单个测温点信息可以通过
1*4
的向量表示
。
[0022]S2
，获取光纤测温场景中若干个热源分别对应的热源参考信息，热源参考信息包括对应热源的第二位置信息和参考温度分布信息
。
[0023]其中，热源可以是指光纤测温场景中部署的耗能设备，光纤测温场景中在不考虑环境温度的情况下，其主要的温度分布取决于热源所散发的热量，第二位置信息可以用于表征热源在光纤测温场景下的位置，第二位置信息的表示形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于激光器的光纤测温场景故障预警系统，其特征在于，所述系统包括：激光器
、
传输光纤
、
数据库
、
处理器和存储有计算机程序的存储器，其中，所述激光器生成激光，通过所述传输光纤对所述激光进行传输，所述传输光纤部署于光纤测温场景中，当所述计算机程序被处理器执行时，实现以下步骤：
S1
，获取所述光纤测温场景中若干个测温点分别对应的测温点信息，所述测温点信息包括对应测温点的第一位置信息和温度采集信息；
S2
，获取所述光纤测温场景中若干个热源分别对应的热源参考信息，所述热源参考信息包括对应热源的第二位置信息和参考温度分布信息；
S3
，根据所有测温点信息和所有热源参考信息，得到热源温度分布特征；
S4
，获取每个热源分别对应的运行信息，根据所有测温点信息和所有运行信息，得到温度分布调整特征；
S5
，根据所述热源温度分布特征和所述温度分布调整特征，得到真实温度分布信息；
S6
，根据所述真实温度分布信息，得到出现故障的热源并进行故障预警
。2.
根据权利要求1所述的基于激光器的光纤测温场景故障预警系统，其特征在于，在步骤
S3
中还包括如下步骤：
S31
，将所有测温点信息输入经训练的第一编码器中进行特征提取，输出测温点信息特征；
S32
，将所有热源参考信息输入经训练的第二编码器中进行特征提取，输出热源参考信息特征；
S33
，将所述测温点信息特征和所述热源参考信息特征进行特征融合，得到所述热源温度分布特征
。3.
根据权利要求2所述的基于激光器的光纤测温场景故障预警系统，其特征在于，在步骤
S5
中还包括如下步骤：
S51
，将所述热源温度分布特征和所述温度分布调整特征进行特征融合，得到融合特征；
S52
，将所述融合特征输入经训练的解码器中进行特征重构，得到所述真实温度分布信息
。4.
根据权利要求3所述的基于激光器的光纤测温场景故障预警系统，其特征在于，所述第一编码器
、
所述第二编码器和所述解码器的训练过程包括：获取样本测温场景下的若干个样本测温点信息和若干个热源样本信息，所述热源样本信息包括对应样本热源的样本位置信息和样本温度分布信息；将所述样本测温点信息输入所述第一编码器中，输出样本测温点信息特征，将所述热源样本信息输入所述第二编码器中，输出热源样本信息特征；将所述热源样本信息特征和所述样本测温点信息特征融合，得到样本温度分布特征，将所述样本温度分布特征分别和
N
个预设的样本调整特征进行特征融合，得到
N
个样本融合特...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘伟巍，董金岩，张磊，
申请(专利权)人：上海频准激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：