本发明专利技术公开了一种基于拾振信号分析的光纤传导性能检测方法及系统，旨在提高光纤传感系统的检测效率和准确性。该方法首先构建光纤传感系统模拟模型，识别待检测光纤段；通过获取目标光纤段的振动信号、实时光纤传导性能检测数据及光信号落点信息，提取振动特征。接着，结合实际光纤传导性能数据，确定检测设备对不同光信号落点的敏感性，并构建光信号落点预测模型。根据预测落点信息和性能检测敏感性数据，确定光纤传导性能的检测时间，最终制定光纤传导性能检测方案。本方法提高了光纤性能检测的精准性和效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光纤传感，特别涉及一种基于拾振信号分析的光纤传导性能检测方法及系统。
技术介绍
1、随着光纤技术的广泛应用，光纤传感系统在通信、安防、工业监控等领域中发挥着重要作用。光纤作为信息传输的核心载体，其传导性能直接影响系统的整体运行效果和数据传输的稳定性。因此，光纤传导性能的检测与维护成为确保光纤传感系统正常运行的关键环节。然而，传统的光纤传导性能检测方法往往依赖于光信号传输的基础性能参数，如衰减系数、反射损耗等，且通常通过固定时间间隔的检测方式进行，这在面对复杂的外界干扰和设备运行环境变化时，可能无法及时、准确地反映光纤的实际传导状况。
2、此外，光纤传感系统在工作过程中，经常受到环境振动、机械冲击等因素的影响，这些外部扰动会对光纤传导性能产生不可忽视的影响。尤其是振动的变化往往与光纤传导性能检测设备对光纤传导性能进行检测过程中的检测准确性密切相关。因此，如何通过分析光纤振动特征来实现光纤传导性能的精准检测，成为了当前技术中的一个难点和研究热点。
3、现有的检测方法主要依赖于光纤信号的直接采集与分析，忽视了振动信号与光纤传导性能检测之间的复杂关联，导致检测结果的敏感性和准确性受到一定限制。因此，亟需一种新的检测方法，能够通过拾振信号的分析，有效结合光纤传导性能的数据，提供更精确的性能检测方案，以提升光纤传感系统的监控效果和工作效率。
技术实现思路
1、为了解决上述至少一个技术问题，本专利技术提出了一种基于拾振信号分析的光纤传导性能检测方法及系统。</p>2、本专利技术第一方面提供了一种基于拾振信号分析的光纤传导性能检测方法，包括：
3、构建目标设备的光纤传感系统模拟模型，根据所述光纤传感系统模拟模型识别光纤传感系统的待检测光纤段；
4、获取预设时间段目标设备的目标光纤段的振动信号数据、实时光纤传导性能检测数据、光纤传导性能检测过程中光信号落点信息，根据所述振动信号数据提取目标光纤段的振动特征；
5、获取预设时间段目标光纤段的实际光纤传导性能数据，根据所述实时光纤传导性能检测数据、实际光纤传导性能数据、光信号落点信息确定光纤传导性能检测设备对不同光信号落点的性能检测敏感性，得到性能检测敏感性数据；
6、根据所述振动特征与光信号落点数据构建光信号落点预测模型，根据所述光信号落点预测模型对所述待检测光纤段的实时光信号落点进行预测，得到预测落点信息；
7、根据所述预测落点信息和性能检测敏感性数据确定所述待检测光纤段的光纤传导性能检测时间，得到目标设备光纤传感系统的光纤传导性能检测方案。
8、本方案中，所述构建目标设备的光纤传感系统模拟模型，根据所述光纤传感系统模拟模型识别光纤传感系统的待检测光纤段，具体为：
9、获取目标设备光纤传感系统的光纤传输路径信息和光纤信号传导特性数据，所述光纤信号传导特性数据包括光纤在传输过程中的光信号衰减系数、反射系数、信号传输延迟数据、色度色散数据；
10、根据所述光纤信号传导特性数据分别构建光纤传感系统的光信号衰减子模型、反射损耗子模型、信号传输延迟子模型、色度色散子模型；
11、根据所述光纤传输路径信息构建目标设备光纤传感系统的物理模型，将所述光信号衰减子模型、反射损耗子模型、信号传输延迟子模型、色度色散子模型与光纤传感系统的物理模型进行整合，形成目标设备的光纤传感系统模拟模型；
12、实时获取目标设备光纤传感系统光信号发射的初始光信号数据，所述初始光信号数据包括光信号强度、光信号反射强度、色度色散值；
13、基于光纤传感系统模拟模型对所述初始光信号数据进行光信号模拟传输，获取光信号模拟传输过程中光纤传感系统预设位置的模拟光信号数据，标定为标准传输光信号数据；
14、基于光电探测器获取光纤传感系统预设位置的实际传输光信号数据，将所述实际传输光信号数据与标准传输光信号数据进行对比，判断初始光信号传导至光纤传感系统预设位置的信号质量下降程度；
15、根据所述光纤传感系统预设位置的信号质量下降程度确定光纤传导系统中光信号异常传导的光纤段，标定为待检测光纤段。
16、本方案中，所述获取预设时间段目标设备的目标光纤段的振动信号数据、实时光纤传导性能检测数据、光纤传导性能检测过程中光信号落点信息，根据所述振动信号数据提取目标光纤段的振动特征，具体为：
17、基于拾振传感器获取预设时间段目标设备在工作过程中光纤传感系统中目标光纤段的振动信号数据；
18、基于光纤传导性能检测设备获取预设时间段所述目标光纤段的实时光纤传导性能检测数据，并获取对目标光纤段进行性能检测过程中光纤传导性能检测设备对光信号进行采集的光信号落点信息；
19、根据所述振动信号数据提取目标光纤段在预设时间段的振动信号特征，所述振动信号特征包括振幅最大值和最小值、均值和方差、峰值、振动信号周期变化特征；
20、根据所诉振动信号特征确定目标光纤段在预设时间段的振动特征，所述振动特征包括目标光纤段在预设时间的振动强度变化特征、振动频率变化特征。
21、本方案中，所述获取预设时间段目标光纤段的实际光纤传导性能数据，根据所述实时光纤传导性能检测数据、实际光纤传导性能数据、光信号落点信息确定光纤传导性能检测设备对不同光信号落点的性能检测敏感性，得到性能检测敏感性数据，具体为：
22、根据所述实时光纤传导性能检测数据对目标光纤段进行光纤传导性能检测，得到实时光纤传导性能检测结果；
23、获取预设时间段目标光纤段的实际光纤传导性能数据，将预设时间段的所述实时光纤传导性能检测结果、实际光纤传导性能数据、光信号落点信息按照时间戳进行对齐操作，将对齐操作后的实时光纤传导性能检测结果、实际光纤传导性能数据、光信号落点信息构建数据矩阵，得到光纤传导性能数据矩阵；
24、根据所述光纤传导性能数据矩阵计算目标光纤段每个时间点的实时光纤传导性能与实际光纤传导性性能之间曼哈顿距离，根据所述曼哈顿距离确定实时光纤传导性能与实际光纤传导性性能之间的性能偏差，得到每个时间点的性能偏差数据；
25、将每个时间点的性能偏差数据与光信号落点信息形成一一对应关系，形成性能偏差-光信号落点映射数据集；
26、引入dbscan聚类算法对所述性能偏差数据进行聚类操作，并设定所述dbscan聚类算法的邻域半径ε和最小点数m i npts，对于所述性能偏差数据中的每个数据点，基于dbscan聚类算法对每个数据点标记为未访问状态，随机选择一个数据点进行访问，将进入访问状态的数据点标记为数据点p；
27、找到数据点p的ε邻域内所有的数据点，若数据点ε邻域内的点数不小于m i npts，将数据点p标记为核心点，创建一个新簇c，并将数据点p以及数据点p的ε邻域内所有数据点添加到簇c中，若数据点ε邻域内的点数小于m i npts，则将数据点p标记为噪声点；
28、本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于拾振信号分析的光纤传导性能检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于拾振信号分析的光纤传导性能检测方法，其特征在于，所述构建目标设备的光纤传感系统模拟模型，根据所述光纤传感系统模拟模型识别光纤传感系统的待检测光纤段，具体为：
3.根据权利要求1所述的一种基于拾振信号分析的光纤传导性能检测方法，其特征在于，所述获取预设时间段目标设备的目标光纤段的振动信号数据、实时光纤传导性能检测数据、光纤传导性能检测过程中光信号落点信息，根据所述振动信号数据提取目标光纤段的振动特征，具体为：
4.根据权利要求1所述的一种基于拾振信号分析的光纤传导性能检测方法，其特征在于，所述获取预设时间段目标光纤段的实际光纤传导性能数据，根据所述实时光纤传导性能检测数据、实际光纤传导性能数据、光信号落点信息确定光纤传导性能检测设备对不同光信号落点的性能检测敏感性，得到性能检测敏感性数据，具体为：
5.根据权利要求4所述的一种基于拾振信号分析的光纤传导性能检测方法，其特征在于，所述根据所述振动特征与光信号落点数据构建光信号落点预测模型，根据所述光信号落点预测模型对所述待检测光纤段的实时光信号落点进行预测，得到预测落点信息，具体为：
6.根据权利要求1所述的一种基于拾振信号分析的光纤传导性能检测方法，其特征在于，所述根据所述预测落点信息和性能检测敏感性数据确定所述待检测光纤段的光纤传导性能检测时间，得到目标设备光纤传感系统的光纤传导性能检测方案，具体为：
7.一种基于拾振信号分析的光纤传导性能检测系统，其特征在于，所述基于拾振信号分析的光纤传导性能检测系统包括储存器以及处理器，所述储存器包括基于拾振信号分析的光纤传导性能检测方法程序，所述基于拾振信号分析的光纤传导性能检测方法程序被所述处理器执行时，实现如下步骤：
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【技术特征摘要】
1.一种基于拾振信号分析的光纤传导性能检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于拾振信号分析的光纤传导性能检测方法，其特征在于，所述构建目标设备的光纤传感系统模拟模型，根据所述光纤传感系统模拟模型识别光纤传感系统的待检测光纤段，具体为：
3.根据权利要求1所述的一种基于拾振信号分析的光纤传导性能检测方法，其特征在于，所述获取预设时间段目标设备的目标光纤段的振动信号数据、实时光纤传导性能检测数据、光纤传导性能检测过程中光信号落点信息，根据所述振动信号数据提取目标光纤段的振动特征，具体为：
4.根据权利要求1所述的一种基于拾振信号分析的光纤传导性能检测方法，其特征在于，所述获取预设时间段目标光纤段的实际光纤传导性能数据，根据所述实时光纤传导性能检测数据、实际光纤传导性能数据、光信号落点信息确定光纤传导性能检测设备对不同光信号落点的性能检...
【专利技术属性】
技术研发人员：方汝瑶，李嘉其，苏庭玉，温坤华，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
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