本申請涉及光纖，具體地涉及一種用于處理光纖傳感信號的方法、裝置及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、光纖傳感技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)研究中發(fā)揮著重要作用，被廣泛應(yīng)用于溫度、應(yīng)力、振動等物理量的測量。光纖傳感器是一種利用光纖在外界環(huán)境因素變化時(shí)，光纖中傳輸光的光相位和光強(qiáng)度發(fā)生規(guī)律變化這一特性制成的傳感器，因其測量精準(zhǔn)、抗輻射、抗電磁干擾等特點(diǎn)得到重視。光纖傳感器通常用于測量光纖中的光信號，即光纖傳感信號。但是，光纖傳感信號在實(shí)際應(yīng)用中常常受到各種干擾，影響傳感測量精度和穩(wěn)定性，且這些干擾導(dǎo)致光纖傳感信號的信號質(zhì)量下降，影響光纖傳感信號的穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請實(shí)施例的目的是提供一種用于處理光纖傳感信號的方法、裝置及存儲介質(zhì)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中光纖傳感信號穩(wěn)定性低、質(zhì)量差的問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請第一方面提供一種用于處理光纖傳感信號的方法，方法包括：

3、獲取任一光纖的光纖傳感信號、光纖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)以及材料物理參數(shù)，光纖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)包括光纖的長度和直徑中的至少一者，材料物理參數(shù)包括光纖的彈性模量、密度以及折射率中的至少一者；

4、根據(jù)光纖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和材料物理參數(shù)確定目標(biāo)光纖模型；

5、使用目標(biāo)光纖模型進(jìn)行仿真模擬，以得到光纖的應(yīng)力分布數(shù)據(jù)；

6、根據(jù)應(yīng)力分布數(shù)據(jù)確定光纖傳感信號中的干擾信號；

7、處理干擾信號，以得到目標(biāo)光纖傳感信號。

8、在本申請實(shí)施例中，根據(jù)光纖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和材料物理參數(shù)確定目標(biāo)光纖模型包括：分別對光纖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和材料物理參數(shù)進(jìn)行去噪處理，并刪除去噪后的光纖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和材料物理參數(shù)中的無效數(shù)據(jù)，以得到處理后的光纖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和材料物理參數(shù)；對處理后的光纖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和材料物理參數(shù)進(jìn)行歸一化處理；使用matdem處理歸一化后的光纖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，以得到初始光纖模型；采用歸一化后的材料物理參數(shù)對初始光纖模型進(jìn)行賦值，以得到目標(biāo)光纖模型。

9、在本申請實(shí)施例中，根據(jù)光纖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和材料物理參數(shù)確定目標(biāo)光纖模型包括：獲取光纖所處環(huán)境的環(huán)境數(shù)據(jù)；對環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪處理，并刪除去噪后的環(huán)境數(shù)據(jù)中的無效數(shù)據(jù)，以得到處理后的環(huán)境數(shù)據(jù)；對處理后的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理；采用歸一化后的環(huán)境數(shù)據(jù)調(diào)整賦值后的初始光纖模型，以得到目標(biāo)光纖模型。

10、在本申請實(shí)施例中，根據(jù)應(yīng)力分布數(shù)據(jù)確定光纖傳感信號中的干擾信號包括：從應(yīng)力分布數(shù)據(jù)中提取干擾特征；基于干擾特征識別干擾信號。

11、在本申請實(shí)施例中，從應(yīng)力分布數(shù)據(jù)中提取干擾特征包括：根據(jù)光纖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和應(yīng)力分布數(shù)據(jù)確定光纖的接口處的應(yīng)力和折彎區(qū)域的應(yīng)力；根據(jù)接口處的應(yīng)力和折彎區(qū)域的應(yīng)力確定干擾位置；從干擾位置上提取干擾特征。

12、在本申請實(shí)施例中，處理干擾信號，以得到目標(biāo)光纖傳感信號包括：采用小波變換算法對干擾信號進(jìn)行濾波處理，以得到目標(biāo)光纖傳感信號。

13、在本申請實(shí)施例中，處理干擾信號，以得到目標(biāo)光纖傳感信號包括：調(diào)整干擾信號的頻率和相位，以補(bǔ)償干擾信號；將補(bǔ)償后的干擾信號和光纖傳感信號中除干擾信號外的其他信號確定為目標(biāo)光纖傳感信號。

14、在本申請實(shí)施例中，方法還包括：在根據(jù)應(yīng)力分布數(shù)據(jù)確定光纖傳感信號中的干擾信號之后，根據(jù)應(yīng)力分布數(shù)據(jù)和干擾信號生成應(yīng)力分布圖；確定應(yīng)力分布圖中應(yīng)力大于預(yù)設(shè)應(yīng)力的第一區(qū)域和干擾信號的強(qiáng)度大于預(yù)設(shè)強(qiáng)度的第二區(qū)域；將第一區(qū)域渲染成第一色彩，并將第二區(qū)域渲染成第二色彩，以得到渲染后的應(yīng)力分布圖；可視化渲染后的應(yīng)力分布圖。

15、本申請第二方面提供一種用于處理光纖傳感信號的裝置，包括：

16、存儲器，被配置成存儲指令；

17、處理器，被配置成從存儲器調(diào)用指令以及在執(zhí)行指令時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)上述的用于處理光纖傳感信號的方法。

18、本申請第三方面提供一種機(jī)器可讀存儲介質(zhì)，該機(jī)器可讀存儲介質(zhì)上存儲有指令，該指令用于使得機(jī)器執(zhí)行上述的用于處理光纖傳感信號的方法。

19、通過上述技術(shù)方案，獲取任一光纖的光纖傳感信號、光纖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)以及材料物理參數(shù)，光纖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)包括光纖的長度和直徑中的至少一者，材料物理參數(shù)包括光纖的彈性模量、密度以及折射率中的至少一者；根據(jù)光纖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和材料物理參數(shù)確定目標(biāo)光纖模型；使用目標(biāo)光纖模型進(jìn)行仿真模擬，以得到光纖的應(yīng)力分布數(shù)據(jù)；根據(jù)應(yīng)力分布數(shù)據(jù)確定光纖傳感信號中的干擾信號；處理干擾信號，以得到目標(biāo)光纖傳感信號，提高光纖傳感信號的信號質(zhì)量和信號強(qiáng)度，且使得光纖傳感信號更加穩(wěn)定，不易出現(xiàn)信號波動。

20、本申請實(shí)施例的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

技術(shù)特征：

1.一種用于處理光纖傳感信號的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理光纖傳感信號的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述光纖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和所述材料物理參數(shù)確定目標(biāo)光纖模型包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于處理光纖傳感信號的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述光纖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和所述材料物理參數(shù)確定目標(biāo)光纖模型包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理光纖傳感信號的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述應(yīng)力分布數(shù)據(jù)確定所述光纖傳感信號中的干擾信號包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于處理光纖傳感信號的方法，其特征在于，所述從所述應(yīng)力分布數(shù)據(jù)中提取干擾特征包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理光纖傳感信號的方法，其特征在于，所述處理所述干擾信號，以得到目標(biāo)光纖傳感信號包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理光纖傳感信號的方法，其特征在于，所述處理所述干擾信號，以得到目標(biāo)光纖傳感信號包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于處理光纖傳感信號的方法，其特征在于，所述方法還包括：

9.一種用于處理光纖傳感信號的裝置，其特征在于，包括：

10.一種機(jī)器可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，該機(jī)器可讀存儲介質(zhì)上存儲有指令，該指令用于使得機(jī)器執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的用于處理光纖傳感信號的方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及光纖技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于處理光纖傳感信號的方法、裝置及存儲介質(zhì)。獲取任一光纖的光纖傳感信號、光纖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)以及材料物理參數(shù)，光纖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)包括光纖的長度和直徑中的至少一者，材料物理參數(shù)包括光纖的彈性模量、密度以及折射率中的至少一者；根據(jù)光纖結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和材料物理參數(shù)確定目標(biāo)光纖模型；使用目標(biāo)光纖模型進(jìn)行仿真模擬，以得到光纖的應(yīng)力分布數(shù)據(jù)；根據(jù)應(yīng)力分布數(shù)據(jù)確定光纖傳感信號中的干擾信號；處理干擾信號，以得到目標(biāo)光纖傳感信號，提高光纖傳感信號的信號質(zhì)量和信號強(qiáng)度，且使得光纖傳感信號更加穩(wěn)定，不易出現(xiàn)信號波動。

技術(shù)研發(fā)人員：馮慶善,唐善華,朱汪友,陶衛(wèi)方,王曄,尹文柱,雷宏峰,董博,周永濤,龔存智,張伊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國家石油天然氣管網(wǎng)集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15