基于激光器的光纤测温点评估系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于激光器的光纤测温点评估系统，包括：激光器

【技术实现步骤摘要】
基于激光器的光纤测温点评估系统


[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点评估系统
。

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]但是，现有测温点在部署之后，通常是以其部署位置是否能够监测到温度异常情况作为评估手段，而温度异常情况存在一定的随机性，导致在采用上述评估手段时，即使光纤测温场景中存在有未被监测到的区域，也无法根据评估结果准确反映出来，进而，运维人员也无法准确确定需要增设测温点的具体位置，因此，如何提高光纤测温场景中光纤测温点性能评估的全面性和准确率成为了亟待解决的问题
。

技术实现思路

[0005]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点评估系统，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：
[0006]S1
，根据光纤测温场景中若干个测温点分别采集的测温点信息，得到光纤测温场景对应的基础温度分布；
[0007]S2
，根据基础温度分布和经训练的变分自编码器，得到
N
个预测温度分布；
[0008]S3
，对
N
个预测温度分布进行差异分析，根据差异分析结果确定光纤测温场景中满足预设条件的至少一个待评估区域；
[0009]S4
，根据所有待评估区域和光纤测温场景，得到光纤测温点的评估结果
。
[0010]本专利技术至少具有以下有益效果：
[0011]本专利技术提供了一种基于激光器的光纤测温点评估系统，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，根据光纤测温场景中若干个测温点分别采集的测温点信息，得到光纤测温场景对应的基础温度分布，根据基础温度分布和经训练的变分自编码器，得到
N
个预测温度分布，对
N
个预测温度分布进行差异分析，根据差异分析结果确定光纤测温场景中满足预设条件的至少一个待评估区域，根据所有待评估区域和光纤测温场景，得到光纤测温点的评估结果，采用变分自编码器对仅包含测温点信息的基础温
度分布进行处理得到预测温度分布，实现温度插值的效果，而由于测温点信息的数量限制，会导致多次得到的预测温度分布之间存在差异，通过差异分析即可得到难以准确拟合的区域，也即待评估区域，进而根据待评估区域确定评估结果，对光纤测温场景整体进行分析，保证了测温点性能评估的全面性，通过待评估区域有效表征出测温点难以有效监测的位置，也便于评估结果的量化，进而提高了光纤测温点性能评估的准确率
。
附图说明
[0012]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
。
[0013]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点评估系统的执行计算机程序的流程图
。
具体实施方式
[0014]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
。
[0015]本专利技术的实施例提供了一种基于激光器的光纤测温点评估系统，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
。
[0016]当计算机程序被处理器执行时，实现以下步骤：
[0017]S1
，根据光纤测温场景中若干个测温点分别采集的测温点信息，得到光纤测温场景对应的基础温度分布
。
[0018]其中，光纤测温场景可以是指已部署测温点且需要进行光纤测温的场景，测温点信息可以是指在预设时间点采集到的温度值，基础温度分布可以用于表征光纤测温场景在预设时间点时各个测温点的温度值分布信息
。
[0019]在一个具体的实施方式中，在步骤
S1
中还包括如下步骤：
[0020]S11
，根据光纤测温场景，建立测温场景模型；
[0021]S12
，针对任一测温点，确定测温点在测温场景模型中对应的空间点，将测温点采集的测温点信息作为测温点对应空间点的温度值；
[0022]S13
，以预设值作为未对应测温点的空间点的温度值，得到基础温度分布
。
[0023]其中，测温场景模型可以是指对应光纤测温场景的三维模型，光纤测温场景中任一位置均在测温场景模型中存在对应的空间点，显然，光纤测温场景中测温点的位置在测
温场景模型也有对应的空间点，温度值可以是指空间点对应的元素值，也即将测温点采集的测温点信息作为测温点对应空间点的温度值的步骤，实质上是以测温点信息对空间点的元素值进行赋值
。
[0024]具体地，预设值在本实施例中设置为零，得到的基础温度分布可以采用三维张量形式进行表示，一空间点在三维张量中对应的维度即为该空间点的坐标，该空间点在三维张量中对应的元素值即为温度值，在基础温度分布中，仅有测温点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于激光器的光纤测温点评估系统，其特征在于，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
，根据光纤测温场景中若干个测温点分别采集的测温点信息，得到所述光纤测温场景对应的基础温度分布；
S2
，根据所述基础温度分布和经训练的变分自编码器，得到
N
个预测温度分布；
S3
，对
N
个预测温度分布进行差异分析，根据差异分析结果确定所述光纤测温场景中满足预设条件的至少一个待评估区域；
S4
，根据所有待评估区域和所述光纤测温场景，得到光纤测温点部署的评估结果
。2.
根据权利要求1所述的基于激光器的光纤测温点评估系统，其特征在于，在步骤
S1
中还包括如下步骤：
S11
，根据所述光纤测温场景，建立测温场景模型；
S12
，针对任一测温点，确定所述测温点在所述测温场景模型中对应的空间点，将所述测温点采集的测温点信息作为所述测温点对应空间点的温度值；
S13
，以预设值作为未对应测温点的空间点的温度值，得到所述基础温度分布
。3.
根据权利要求1所述的基于激光器的光纤测温点评估系统，其特征在于，所述经训练的变分自编码器包括经训练的编码器和经训练的解码器；在步骤
S2
中还包括如下步骤：
S21
，将所述基础温度分布输入所述经训练的编码器中进行特征提取，输出基础特征分布；
S22
，对所述基础特征分布进行
N
次采样，得到
N
个采样特征；
S23
，将所述
N
个采样特征分别输入所述经训练的解码器中进行特征重构，输出
N
个预测温度分布
。4.
根据权利要求2所述的基于激光器的光纤测温点评估系统，其特征在于，所述编码器和所述解码器的训练过程包括：获取样本测温场景对应的样本温度分布，所述样本温度分布包括若干个样本点及其对应的样本温度值；将
M
个预设比例分别和所述样本温度分布中所有样本点的样本点数量相乘，得到
M
个遮挡点数量；根据所述
M
个遮挡点数量，分别对所述样本温度分布进行随机遮挡，得到
M
个遮挡温度分布；将所述
M
个遮挡温度...

【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：