[发明专利]基于支持向量回归的光纤复合架空地线光缆应变检测方法

权利要求书

1.一种基于支持向量回归的光纤复合架空地线光缆应变检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：依据光源散射在光纤上的点到光入射端的距离确定数个测量点z_i，利用布里渊光时域反射计测量每个所述测量点z_i的布里渊频移

步骤2：对每个所述测量点z_i的布里渊频移的标准差进行聚类分析确定光缆受力部位，对每一时刻t,综合所述受力部位上每个测量点z_i的频移f_B建立频移向量F_t＝(f_t,1,f_t,2,...,f_t,n)；

步骤3：运用支持向量机建立频移向量F_t与受力段拉力y_t的非线性回归模型；

步骤4：将步骤2得到的频移向量F_t代入步骤3得到的非线性回归模型，得到光纤复合架空地线受力段拉力y_t。

2.根据权利要求1所述的一种基于支持向量回归的光纤复合架空地线光缆应变检测方法，其特征在于：所述光源散射在光纤上的点到光入射端的距离为式中，c为真空中的光速，n为光纤的折射率，Δt为发出光与接收光的时间间隔。

3.根据权利要求1所述的一种基于支持向量回归的光纤复合架空地线光缆应变检测方法，其特征在于，所述步骤2的具体步骤包括：

21)对于光缆上每个测量点集合x＝{z₁,z₂,...,z_n}，对该集合内每一点的布里渊频f_B移求一段时间内标准差stddev(x)；

22)对光缆上所有测量点z_i布里渊频移的标准差的集合进行聚类，聚类结果不为1的相邻点段被分划为一个受力段；

23)综合受力段的每个位置上的频移f_B建立频移向量F_t＝(f_t,1,f_t,2,...,f_t,n)。

4.根据权利要求3所述的一种基于支持向量回归的光纤复合架空地线光缆应变检测方法，其特征在于：对光缆上所有位置标准差的集合进行聚类时采用K-Means聚类算法。

5.根据权利要求1所述的一种基于支持向量回归的光纤复合架空地线光缆应变检测方法，其特征在于，所述步骤3的具体步骤包括：

31)根据拉力实验和电力现场采集样本数据，对样本数据进行校正和异常点筛除处理，并将所述样本数据根据布里渊光时域反射计初步预估频移，将所述布里渊光时域反射计明显可测应变的数据划分为训练集，将其余不可测的数据划分为测试集；

32)应用支持向量回归算法建立非线性回归方程y_t＝W^TF_t+b，通过训练集数据计算该方程参数W,b，并根据所述非线性回归方程y_t＝W^TF_t+b计算所述测试集输出拉力值式中为测试集；

33)对所述测试集的输出数据进行筛选，依据经验人工剔除所述测试集数据中大于实测拉力值20％的测试集数据，将经过筛选得出的测试集数据并入训练集，再次执行支持向量回归算法，得到最终非线性回归模型的参数W和b，即可得到频移向量F_t与受力段拉力y_t的非线性回归模型y_t＝W^TF_t+b。