長(zhǎng)距離管道安全智能光纖預(yù)警系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-01 23:12
由于長(zhǎng)距離石油天然氣管道分布范圍廣、背景環(huán)境復(fù)雜,光纖預(yù)警系統(tǒng)在實(shí)際環(huán)境中對(duì)威脅管道安全的破壞性事件的識(shí)別具有較高的虛警率,難以達(dá)到保護(hù)管道安全的預(yù)警效果。本文將深度學(xué)習(xí)應(yīng)用于長(zhǎng)距離的光纖預(yù)警系統(tǒng)中,識(shí)別出主要影響預(yù)警效果的過(guò)車信號(hào)以降低系統(tǒng)的虛警率。智能光纖預(yù)警系統(tǒng)主要分為兩個(gè)部分:分布式光纖傳感系統(tǒng)和信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)。本文在實(shí)際環(huán)境中從Φ-OTDR(phase-sensitive optical time domain reflectometry)分布式光纖傳感系統(tǒng)采集管道周圍的入侵信號(hào),通過(guò)CLDNN(convolutional, long short-term memory, fully connected deep neural networks)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立識(shí)別模型實(shí)現(xiàn)過(guò)車信號(hào)的識(shí)別。經(jīng)過(guò)訓(xùn)練和盲測(cè),所構(gòu)建的過(guò)車事件的識(shí)別模型在實(shí)際長(zhǎng)距離光纖監(jiān)測(cè)環(huán)境下有良好的識(shí)別和定位效果,有效地降低了預(yù)警系統(tǒng)的誤報(bào)率。
【文章來(lái)源】:紅外技術(shù). 2020年10期 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
Fig.1Thec圖1智compositionof智能光纖預(yù)警系intelligentopti系統(tǒng)構(gòu)成calfiberpre-waarningsystem
第20車對(duì)較建進(jìn)的1.如調(diào)(e入合42卷第10期020年10月車,火車等過(guò)對(duì)管道的危害較高的主要原建立的過(guò)車信進(jìn)行識(shí)別,判的時(shí)間和對(duì)應(yīng).2-OTDR本文使用如圖2所示。調(diào)制器調(diào)制獲erbiumdoped入光纖的光脈合器和波分復(fù)過(guò)車信號(hào)居多害很小,卻是原因。因此在信號(hào)識(shí)別模型判讀入侵事件應(yīng)位置。R分布式光纖用的-OTDR采用窄線寬獲得激光脈dfiberapplic脈沖進(jìn)行放大復(fù)用器(wave圖2(a)Thet白。實(shí)際應(yīng)用環(huán)造成預(yù)警系統(tǒng)信號(hào)分析處理型對(duì)傳感光纖是否為過(guò)車事纖傳感系統(tǒng)R分布式光纖激光器作為光沖。通過(guò)摻ationamplifi大。放大的光脈elengthdivisFig.1Thec-OTDR型(a)數(shù)據(jù)三維three-dimension鈺等:長(zhǎng)距離管環(huán)境中過(guò)車事統(tǒng)誤報(bào)、虛警理系統(tǒng)中通過(guò)纖監(jiān)測(cè)到的信事件及事件發(fā)纖傳感系統(tǒng)結(jié)光源,進(jìn)行聲摻鉺光纖放大ier,EDFA)對(duì)脈沖通過(guò)3dBsionmultiple圖1智compositionof信號(hào)采集系統(tǒng)維分布圖nalofthedata管道安全智能光事件警率過(guò)所信號(hào)發(fā)生結(jié)構(gòu)聲光大器對(duì)進(jìn)耦exer,WD光信brag向瑞監(jiān)測(cè)息形單位到的變化如圖監(jiān)測(cè)析如智能光纖預(yù)警系intelligentoptiFig.2(b)R光纖預(yù)警系統(tǒng)研M)進(jìn)入傳感信號(hào)通過(guò)光ggGrating,F瑞利散射光信測(cè)位置的振動(dòng)將監(jiān)測(cè)到的形成三維圖像位為米;Y軸的信號(hào)幅值;鐖D3(b)所圖3(c)所示,測(cè)某一位置時(shí)如圖3(d)所示系統(tǒng)構(gòu)成calfiberpre-wa-OTDRsigna(b)瑞利散Rayleighscatte研究感光纖。為了環(huán)行器利用FBG)進(jìn)行濾信號(hào)經(jīng)過(guò)光動(dòng)信號(hào)?
實(shí)實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)((a)2~4km
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]φ-OTDR全分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)的車輛識(shí)別方法改進(jìn)[J]. 熊顯名,崔向良. 激光雜志. 2018(06)
[2]長(zhǎng)輸油氣管道泄漏監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)分析及展望[J]. 王振,王永強(qiáng),王燕輝,肖安山. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2018(05)
[3]管道安全預(yù)警系統(tǒng)基本要求與設(shè)備選型[J]. 史家旭,齊迎峰,李小彤,張弘,沈珂,闞樹(shù)欣. 自動(dòng)化與儀器儀表. 2018(01)
[4]油氣管道安全預(yù)警技術(shù)性能評(píng)估與分析[J]. 連鵬國(guó). 油氣田地面工程. 2017(10)
[5]基于Φ-OTDR的列車行駛軌跡檢測(cè)方法[J]. 丁寧,費(fèi)樹(shù)岷,陳夕松. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2017(05)
[6]全球油氣管道發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)[J]. 祝愨智,吳超,李秋揚(yáng),張雪琴,曾力波,高山卜. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2017(04)
[7]油氣管道安全預(yù)警技術(shù)現(xiàn)狀[J]. 孫潔,李松,劉凱蕾,徐鳴偉. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2016(09)
[8]基于光纖振動(dòng)安全預(yù)警系統(tǒng)的振源識(shí)別算法研究[J]. 劉素杰,張金權(quán),萬(wàn)江飛,楊文明,李鐵軍. 光學(xué)技術(shù). 2016(01)
[9]OTDR型分布式光纖傳感器在油氣管道監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 涂勤昌,韋波,張真毅,史訓(xùn)兵. 管道技術(shù)與設(shè)備. 2015(03)
碩士論文
[1]分布式光纖傳感車輛振動(dòng)識(shí)別及車速算法研究[D]. 葉彬.浙江大學(xué) 2018
[2]光纖預(yù)警系統(tǒng)在天然氣管道保護(hù)中的應(yīng)用[D]. 王壯.山東建筑大學(xué) 2016
本文編號(hào):2952170
【文章來(lái)源】:紅外技術(shù). 2020年10期 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
Fig.1Thec圖1智compositionof智能光纖預(yù)警系intelligentopti系統(tǒng)構(gòu)成calfiberpre-waarningsystem
第20車對(duì)較建進(jìn)的1.如調(diào)(e入合42卷第10期020年10月車,火車等過(guò)對(duì)管道的危害較高的主要原建立的過(guò)車信進(jìn)行識(shí)別,判的時(shí)間和對(duì)應(yīng).2-OTDR本文使用如圖2所示。調(diào)制器調(diào)制獲erbiumdoped入光纖的光脈合器和波分復(fù)過(guò)車信號(hào)居多害很小,卻是原因。因此在信號(hào)識(shí)別模型判讀入侵事件應(yīng)位置。R分布式光纖用的-OTDR采用窄線寬獲得激光脈dfiberapplic脈沖進(jìn)行放大復(fù)用器(wave圖2(a)Thet白。實(shí)際應(yīng)用環(huán)造成預(yù)警系統(tǒng)信號(hào)分析處理型對(duì)傳感光纖是否為過(guò)車事纖傳感系統(tǒng)R分布式光纖激光器作為光沖。通過(guò)摻ationamplifi大。放大的光脈elengthdivisFig.1Thec-OTDR型(a)數(shù)據(jù)三維three-dimension鈺等:長(zhǎng)距離管環(huán)境中過(guò)車事統(tǒng)誤報(bào)、虛警理系統(tǒng)中通過(guò)纖監(jiān)測(cè)到的信事件及事件發(fā)纖傳感系統(tǒng)結(jié)光源,進(jìn)行聲摻鉺光纖放大ier,EDFA)對(duì)脈沖通過(guò)3dBsionmultiple圖1智compositionof信號(hào)采集系統(tǒng)維分布圖nalofthedata管道安全智能光事件警率過(guò)所信號(hào)發(fā)生結(jié)構(gòu)聲光大器對(duì)進(jìn)耦exer,WD光信brag向瑞監(jiān)測(cè)息形單位到的變化如圖監(jiān)測(cè)析如智能光纖預(yù)警系intelligentoptiFig.2(b)R光纖預(yù)警系統(tǒng)研M)進(jìn)入傳感信號(hào)通過(guò)光ggGrating,F瑞利散射光信測(cè)位置的振動(dòng)將監(jiān)測(cè)到的形成三維圖像位為米;Y軸的信號(hào)幅值;鐖D3(b)所圖3(c)所示,測(cè)某一位置時(shí)如圖3(d)所示系統(tǒng)構(gòu)成calfiberpre-wa-OTDRsigna(b)瑞利散Rayleighscatte研究感光纖。為了環(huán)行器利用FBG)進(jìn)行濾信號(hào)經(jīng)過(guò)光動(dòng)信號(hào)?
實(shí)實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)((a)2~4km
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]φ-OTDR全分布式光纖振動(dòng)傳感系統(tǒng)的車輛識(shí)別方法改進(jìn)[J]. 熊顯名,崔向良. 激光雜志. 2018(06)
[2]長(zhǎng)輸油氣管道泄漏監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)分析及展望[J]. 王振,王永強(qiáng),王燕輝,肖安山. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2018(05)
[3]管道安全預(yù)警系統(tǒng)基本要求與設(shè)備選型[J]. 史家旭,齊迎峰,李小彤,張弘,沈珂,闞樹(shù)欣. 自動(dòng)化與儀器儀表. 2018(01)
[4]油氣管道安全預(yù)警技術(shù)性能評(píng)估與分析[J]. 連鵬國(guó). 油氣田地面工程. 2017(10)
[5]基于Φ-OTDR的列車行駛軌跡檢測(cè)方法[J]. 丁寧,費(fèi)樹(shù)岷,陳夕松. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2017(05)
[6]全球油氣管道發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)[J]. 祝愨智,吳超,李秋揚(yáng),張雪琴,曾力波,高山卜. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2017(04)
[7]油氣管道安全預(yù)警技術(shù)現(xiàn)狀[J]. 孫潔,李松,劉凱蕾,徐鳴偉. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2016(09)
[8]基于光纖振動(dòng)安全預(yù)警系統(tǒng)的振源識(shí)別算法研究[J]. 劉素杰,張金權(quán),萬(wàn)江飛,楊文明,李鐵軍. 光學(xué)技術(shù). 2016(01)
[9]OTDR型分布式光纖傳感器在油氣管道監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 涂勤昌,韋波,張真毅,史訓(xùn)兵. 管道技術(shù)與設(shè)備. 2015(03)
碩士論文
[1]分布式光纖傳感車輛振動(dòng)識(shí)別及車速算法研究[D]. 葉彬.浙江大學(xué) 2018
[2]光纖預(yù)警系統(tǒng)在天然氣管道保護(hù)中的應(yīng)用[D]. 王壯.山東建筑大學(xué) 2016
本文編號(hào):2952170
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