[发明专利]一种基于分布式光纤传感器的管道安全事件分级预警方法

权利要求书

1.一种基于分布式光纤传感器的管道安全事件分级预警方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）光电转换单元将光纤管道监测装置中的两路干涉光信号转换为模拟电压信号；

（2）通过小波变换获取滑动窗口下所述模拟电压信号x(n)的总能量，计算滑动窗口内每个尺度信号能量占总能量的比例，获取信号特征值，并提取振动信号特征向量；

（3）根据所述振动信号特征向量和信号强度阈值确定事件的威胁等级；

（4）通过所述威胁等级对管道入侵事件进行排查。

2.根据权利要求1所述的一种分布式光纤传感器的管道安全事件分级预警方法，其特征在于，所述通过小波变换获取滑动窗口下所述模拟电压信号x(n)的总能量，计算滑动窗口内每个尺度信号能量占总能量的比例，获取信号特征值，并提取振动信号特征向量的步骤具体为：

1）计算模拟电压信号x(n)的长度P，并对x(n)进行6层小波分解得到小波系数；

2）选取各层小波系数进行小波系数重构得到6个尺度下的信号；

3）定义一滑动窗口，计算各尺度下滑动窗口内的信号能量并累加，获取该滑动窗口下信号的总能量；

4）计算滑动窗口内每个尺度信号能量占总能量的比例，获取信号特征值；

5）令滑动窗口编号k=k+1，若k*δ+L≥P则执行步骤6）；若k*δ+L<P，则重复执行步骤3）至4）；其中，L为滑动窗口长，δ为滑动步长；

6）将所有滑动窗口获得的信号特征值按照从大到小排列，获取振动信号特征向量S_WT，流程结束。

3.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤传感器的管道安全事件分级预警方法，其特征在于，所述根据所述振动信号特征向量和信号强度阈值确定事件的威胁等级的步骤具体为：

将振动信号特征向量S_WT中的数值依次与信号强度阈值T比较，直至出现比信号强度阈值T小的数值，记录此时数值对应的下角标，记为n；取振动信号特征向量中的最大值，记为m；根据n和m的数值，确定事件的威胁等级。