一种基于门控循环单元和注意力机制的BOTDA的温度提取方法技术

本发明专利技术涉及分布式光纤传感领域，具体的说是一种基于门控循环单元和注意力机制的BOTDA的温度提取方法,包括以下步骤：步骤S1、利用布里渊光时域分析系统进行数据采集，确定布里渊频移温度系数；步骤S2、采用洛伦兹函数建立布里渊增益谱数据集；步骤S3、对门控循环单元和注意力机制网络模型进行训练，即利用反向传播算法迭代优化网络模型；步骤S4、使用训练好的门控循环单元和注意力机制网络模型对布里渊光时域分析系统采集的布里渊增益谱进行温度解析，即该网络模型以布里渊增益谱作为门控循环单元的输入，数据经过门控循环单元的处理输入至注意力机制层，经过注意力机制层处理，最终提取出温度信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及分布式光纤传感领域，具体的说是一种基于门控循环单元和注意力机制的botda的温度提取方法。

技术介绍

1、布里渊光时域分析技术（botda）通过利用布里渊散射效应，实现了在光纤中实时、连续、高分辨率的传感测量。通过传输激光脉冲信号到被测光纤中，并利用布里渊散射引起的光声波反射信号，botda技术可以对光纤中的温度、应变等物理量进行精确测量和监测。相较于传统的分布式光纤传感技术，botda技术具有更高的测量分辨率和灵敏度。

2、botda技术在许多领域中都得到了广泛应用。在结构健康监测领域，botda技术可以用于实时监测桥梁、隧道、油气管道等基础设施的应变和温度变化，从而提供及时的预警和维护。在油田勘探和生产中，botda技术可以用于监测井下温度和应变，优化油井操作和提高采油效率。此外，botda技术还可以应用于地质勘探、地震监测、火灾探测等领域。采用洛伦兹曲线拟合法确定布里渊频移，即找到被测布里渊增益谱的最大值对应的中心频率作为布里渊频移，然后利用布里渊频移与温度的线性关系公式计算得到温度信息。

3、洛伦兹曲线拟合法确本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于门控循环单元和注意力机制的BOTDA的温度提取方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于门控循环单元和注意力机制的BOTDA的温度提取方法，其特征在于：在步骤S1中,所述布里渊光时域分析系统包括窄线宽激光器、耦合器、电光调制器、第一掺铒光纤放大器、第二掺铒光纤放大器、第一偏振控制器、第二偏振控制器、声光调制器、扰偏器、环形器、隔离器、可调光学衰减器、布拉格光栅、光电探测器、采集卡；

3.根据权利要求1所述的基于门控循环单元和注意力机制的BOTDA的温度提取方法，其特征在于：所述步骤S1利用布里渊光时域分析系统进行数据采集，确定布里渊...

【技术特征摘要】

1.一种基于门控循环单元和注意力机制的botda的温度提取方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于门控循环单元和注意力机制的botda的温度提取方法，其特征在于：在步骤s1中,所述布里渊光时域分析系统包括窄线宽激光器、耦合器、电光调制器、第一掺铒光纤放大器、第二掺铒光纤放大器、第一偏振控制器、第二偏振控制器、声光调制器、扰偏器、环形器、隔离器、可调光学衰减器、布拉格光栅、光电探测器、采集卡；

3.根据权利要求1所述的基于门控循环单元和注意力机制的botda的温度提取方法，其特征在于：所述步骤s1利用布里渊光时域分析系统进行数据采集，确定布里渊频移温度系数的具体操作如下：

4.根据权利要求2所述的基于门控循环单元和注意力机制的botda的温度提取方法，其特征在于：所述窄线宽激光器的峰值功率为10dbm，中心波长为1550.12nm，所述耦合器的耦合比为30:70，所述声光调制器的消光比为50...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙志慧，张伟，王昌，姜邵栋，张发祥，孔喆，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学山东省科学院，
类型：发明
国别省市：