本申請(qǐng)涉及光纖傳感信號(hào)處理，具體地涉及一種光纖傳感信號(hào)的處理方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前，光纖傳感技術(shù)在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，包括通信、醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測(cè)和安全防護(hù)等。光纖傳感器具有高靈敏度、抗電磁干擾和長(zhǎng)距離傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。然而，隨著應(yīng)用場(chǎng)景的復(fù)雜化和數(shù)據(jù)量的增加，傳統(tǒng)的光纖傳感技術(shù)在數(shù)據(jù)處理和分析面臨許多問(wèn)題。光纖傳感器采集的數(shù)據(jù)量巨大，數(shù)據(jù)處理和分析過(guò)程復(fù)雜，要求高效的算法和強(qiáng)大的計(jì)算能力。由于光纖傳感信號(hào)容易受到環(huán)境噪聲和干擾的影響，準(zhǔn)確識(shí)別和提取有用的信號(hào)特征變得困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)實(shí)施例的目的是提供一種光纖傳感信號(hào)的處理方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中光線傳感的數(shù)據(jù)處理過(guò)程復(fù)雜，易受干擾的技術(shù)問(wèn)題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)第一方面提供一種光纖傳感信號(hào)的處理方法，包括：

3、獲取多個(gè)光纖傳感信號(hào)；

4、提取每個(gè)光纖傳感信號(hào)的背景信號(hào)和入侵信號(hào)；

5、將任意一個(gè)背景信號(hào)和任意一個(gè)入侵信號(hào)輸入至預(yù)設(shè)模型進(jìn)行組合重構(gòu)，以生成對(duì)應(yīng)的目標(biāo)光纖傳感信號(hào)；

6、將每個(gè)目標(biāo)光纖傳感信號(hào)輸入至光纖傳感基礎(chǔ)大模型，以通過(guò)光纖傳感基礎(chǔ)大模型輸出與每個(gè)目標(biāo)光纖傳感信號(hào)對(duì)應(yīng)的信號(hào)特征。

7、在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，預(yù)設(shè)模型為擴(kuò)散模型，方法還包括擴(kuò)散模型的訓(xùn)練步驟：獲取歷史入侵事件的歷史光纖傳感信號(hào)以及與光纖傳感對(duì)應(yīng)的影響因素；根據(jù)影響因素對(duì)歷史光纖傳感信號(hào)進(jìn)行加噪處理，以得到對(duì)應(yīng)的噪聲光纖傳感信號(hào)；對(duì)噪聲光纖傳感信號(hào)進(jìn)行去噪處理，以得到對(duì)應(yīng)的去噪光纖傳感信號(hào)；根據(jù)歷史光纖傳感信號(hào)和去噪光纖傳感信號(hào)對(duì)擴(kuò)散模型進(jìn)行訓(xùn)練，以得到訓(xùn)練完畢的擴(kuò)散模型。

8、在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，對(duì)噪聲光纖傳感信號(hào)進(jìn)行去噪處理，以得到對(duì)應(yīng)的去噪光纖傳感信號(hào)；基于主成分分析方法確定噪聲光纖傳感信號(hào)的主要解耦因子，主要解耦因子包括背景信息、入侵信息和噪聲；根據(jù)主要解耦因子對(duì)噪聲光纖傳感信號(hào)進(jìn)行去噪處理，以得到對(duì)應(yīng)的去噪光纖傳感信號(hào)。

9、在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，影響因素包括氣象數(shù)據(jù)、光纖的鋪設(shè)方式、掛網(wǎng)方式、風(fēng)力等級(jí)的至少一者。

10、在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，擴(kuò)散模型訓(xùn)練過(guò)程的目標(biāo)函數(shù)的函數(shù)表達(dá)式如以下公式(1)和(2)所示：

11、

12、其中，t1是指時(shí)間步長(zhǎng)，x0是指訓(xùn)練數(shù)據(jù)集分布p(x0)所抽取的真實(shí)樣本，xt是指在時(shí)間步長(zhǎng)t1時(shí)的真實(shí)樣本加入噪聲后的樣本，∈θ是指預(yù)設(shè)模型，∈θ(xt1,t1)是指在時(shí)間步長(zhǎng)t1時(shí)預(yù)設(shè)模型的預(yù)測(cè)輸出，∈是指加入的噪聲，是指預(yù)設(shè)加權(quán)系數(shù)。

13、在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，將任意一個(gè)背景信號(hào)和任意一個(gè)入侵信號(hào)輸入至預(yù)設(shè)模型進(jìn)行組合重構(gòu)，以生成對(duì)應(yīng)的目標(biāo)光纖傳感信號(hào)包括，目標(biāo)光纖傳感信號(hào)根據(jù)以下公式(3)計(jì)算：

14、

15、其中，t2是指時(shí)間步長(zhǎng)，xt2-1是指時(shí)間步長(zhǎng)為t2-1時(shí)目標(biāo)光纖傳感信號(hào)，∈θ是指預(yù)設(shè)模型，xt2是指在時(shí)間步長(zhǎng)t2時(shí)的真實(shí)樣本加入噪聲后的樣本，xb是指背景信號(hào)，xi是指入侵信號(hào)，σt2是指在時(shí)間步長(zhǎng)t2時(shí)的噪聲尺度系數(shù)，z是指隨機(jī)變量，at2是指預(yù)設(shè)加權(quán)系數(shù)。

16、在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，提取每個(gè)光纖傳感信號(hào)的背景信號(hào)和入侵信號(hào)包括：確定每個(gè)光纖傳感信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特征；根據(jù)統(tǒng)計(jì)特征提取每個(gè)光纖傳感信號(hào)的背景信號(hào)和入侵信號(hào)。

17、在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，統(tǒng)計(jì)特征包括方差、頻域特性、局部震動(dòng)特性、顯著性區(qū)域的任意一者。

18、本申請(qǐng)第二方面提供一種光纖傳感信號(hào)的處理裝置，包括：

19、存儲(chǔ)器，被配置成存儲(chǔ)指令；

20、處理器，被配置成從存儲(chǔ)器調(diào)用指令以及在執(zhí)行指令時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)上述的光纖傳感信號(hào)的處理方法。

21、本申請(qǐng)第三方面提供一種機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有指令，該指令用于使得機(jī)器執(zhí)行根據(jù)上述的光纖傳感信號(hào)的處理。

22、通過(guò)上述技術(shù)方案，通過(guò)獲取多個(gè)光纖傳感信號(hào)；提取每個(gè)光纖傳感信號(hào)的背景信號(hào)和入侵信號(hào)；將任意一個(gè)背景信號(hào)和任意一個(gè)入侵信號(hào)輸入至預(yù)設(shè)模型進(jìn)行組合重構(gòu)，以生成對(duì)應(yīng)的目標(biāo)光纖傳感信號(hào)；將每個(gè)目標(biāo)光纖傳感信號(hào)輸入至光纖傳感基礎(chǔ)大模型，以通過(guò)光纖傳感基礎(chǔ)大模型輸出與每個(gè)目標(biāo)光纖傳感信號(hào)對(duì)應(yīng)的信號(hào)特征?？梢詼?zhǔn)確地分離有用信號(hào)和噪聲，提高信號(hào)識(shí)別的精度，同時(shí)可以增強(qiáng)光纖傳感信號(hào)的識(shí)別和提取能力，減少環(huán)境噪聲的干擾和影響，提升模型的泛化能力和準(zhǔn)確性。

23、本申請(qǐng)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(shuō)明。

技術(shù)特征：

1.一種光纖傳感信號(hào)的處理方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傳感信號(hào)的處理方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)模型為擴(kuò)散模型，所述方法還包括所述擴(kuò)散模型的訓(xùn)練步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖傳感信號(hào)的處理方法，其特征在于，所述對(duì)所述噪聲光纖傳感信號(hào)進(jìn)行去噪處理，以得到對(duì)應(yīng)的去噪光纖傳感信號(hào)；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖傳感信號(hào)的處理方法，其特征在于，所述影響因素包括氣象數(shù)據(jù)、光纖的鋪設(shè)方式、掛網(wǎng)方式、風(fēng)力等級(jí)的至少一者。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光纖傳感信號(hào)的處理方法，其特征在于，所述擴(kuò)散模型訓(xùn)練過(guò)程的目標(biāo)函數(shù)的函數(shù)表達(dá)式如以下公式(1)和(2)所示：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傳感信號(hào)的處理方法，其特征在于，所述將任意一個(gè)背景信號(hào)和任意一個(gè)入侵信號(hào)輸入至預(yù)設(shè)模型進(jìn)行組合重構(gòu)，以生成對(duì)應(yīng)的目標(biāo)光纖傳感信號(hào)包括，所述目標(biāo)光纖傳感信號(hào)根據(jù)以下公式(1)計(jì)算：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖傳感信號(hào)的處理方法，其特征在于，所述提取每個(gè)光纖傳感信號(hào)的背景信號(hào)和入侵信號(hào)包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光纖傳感信號(hào)的處理方法，其特征在于，所述統(tǒng)計(jì)特征包括方差、頻域特性、局部震動(dòng)特性、顯著性區(qū)域的任意一者。

9.一種光纖傳感信號(hào)的處理裝置，其特征在于，包括：

10.一種機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，該機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)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)所述的光纖傳感信號(hào)的處理。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種光纖傳感信號(hào)的處理方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)，方法包括：獲取多個(gè)光纖傳感信號(hào)；提取每個(gè)光纖傳感信號(hào)的背景信號(hào)和入侵信號(hào)；將任意一個(gè)背景信號(hào)和任意一個(gè)入侵信號(hào)輸入至預(yù)設(shè)模型進(jìn)行組合重構(gòu)，以生成對(duì)應(yīng)的目標(biāo)光纖傳感信號(hào)；將每個(gè)目標(biāo)光纖傳感信號(hào)輸入至光纖傳感基礎(chǔ)大模型，以通過(guò)光纖傳感基礎(chǔ)大模型輸出與每個(gè)目標(biāo)光纖傳感信號(hào)對(duì)應(yīng)的信號(hào)特征?？梢詼?zhǔn)確地分離有用信號(hào)和噪聲，提高信號(hào)識(shí)別的精度，同時(shí)可以增強(qiáng)光纖傳感信號(hào)的識(shí)別和提取能力，減少環(huán)境噪聲的干擾和影響，提升模型的泛化能力和準(zhǔn)確性。

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,秦崧,趙振飛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)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