[发明专利]背向脉冲光光纤开关传感节点序列检测装置

权利要求书

1.背向脉冲光光纤开关传感节点序列检测装置，其特征在于，数据采集器、去噪模块、脉冲信号峰值位置标记模块、位置存储器依次相连；其中，

所述数据采集器用于在接收到开始采样指令后，在1个采样周期内以采样频率F与采样时长t2采集背向脉冲光信号得到当前采样周期的数据，所述背向脉冲光信号为前向脉冲光信号通过待检测光纤开关传感节点后反射产生的脉冲光信号，所述数据采集器还用于将当前采样周期的数据发向所述去噪模块；

所述去噪模块包含平滑器、缓存器，平滑器与缓存器相连；

所述脉冲信号峰值位置标记模块用于将所述脉冲信号的区间位置或者所述脉冲信号区间位置的中点作为光纤开关传感节点位置添加存储到位置存储器；

所述位置存储器用于存放所述光纤开关传感节点位置；

所述开始采样指令与所述前向脉冲光信号同时发出，所述开始采样指令以采样间隔t1周期性发出，所述前向脉冲光信号为光源发出且未经任何反射的脉冲光信号，所述前向脉冲光信号信号的脉宽为w，所述采样时长t2大于从1个前向脉冲光信号发出到收到最后一个背向脉冲光信号之间的时长，所述采样间隔t1的值大于或等于所述采样时长t2的值，所述采样频率F与所述脉宽w为预设值；

所述平滑器用于对所述当前采样周期的数据进行噪声抑制，所述平滑器还用于将经过所述噪声抑制后的当前采样周期的数据存储到缓存器中，并判断缓存器中已存储数据的采样周期个数是否大于或等于C，若大于或等于则取出缓存器中与当前采样周期相隔C个采样周期的采样周期数据，并将经过所述噪声抑制后的当前采样周期的数据和所述与当前采样周期相隔C个采样周期的采样周期数据发向所述脉冲信号峰值位置标记模块，若小于则取消当前周期采样数据的处理，所述C为预设值；

所述缓存器用于按照先进先出的策略存储所述经过噪声抑制后的当前采样周期的数据，所述缓存器可以存放大于或等于C个采样周期的采样数据；

所述脉冲信号峰值位置标记模块包含有脉冲高电平识别单元，所述脉冲高电平识别单元用于利用所述与当前采样周期相隔C个采样周期的采样周期数据与所述经过噪声抑制后的当前采样周期的数据依次对对应序号的数据做求取相对变化量操作，并记录所述相对变化量大于阈值T的采样数据的序号并将这些序号作为脉冲信号的区间位置。

2.如权利要求1所述的背向脉冲光光纤开关传感节点序列检测装置，其特征在于，

所述数据采集器的采样间隔t1小于或等于250毫秒；

所述C的值为整数值，且所述C的值大于500毫秒除以采样间隔t1之商。

3.如权利要求2所述的背向脉冲光光纤开关传感节点序列检测装置，其特征在于，所述求取相对变化量操作为将所述经平滑后的当前采样周期数据与所述相隔C个采样周期的采样周期数据按周期内序号依次相除求取商值，并将所述商值作为对应序号位置的相对变化量；

所述阈值T的取值范围满足以下不等式：

1.1≤T≤3。

4.如权利要求3所述的背向脉冲光光纤开关传感节点序列检测装置，其特征在于，所述噪声抑制方法为平均滤波，或者中位值滤波，或者一阶滞后滤波，或者消抖滤波，或者限幅滤波，或者卡尔曼滤波，或者为如下方法：

所述平滑器还用于从所述缓存器取出平滑窗口宽度W个采样周期的脉冲电平数据，将当前周期采样点数据与W个周期中的脉冲电平数据进行对应序号的均值计算并将均值计算结果作为平滑后的采样点数据，其中，所述平滑窗口宽度W的取值范围满足以下不等式：2≤W≤C，所述均值计算为算术平均，或者几何平均，或者调和平均，或者加权平均，或者平方平均，或者指数平均，或者中位数平均。

5.如权利要求4所述的背向脉冲光光纤开关传感节点序列检测装置，其特征在于，所述脉冲信号峰值位置标记模块还包含一个脉宽过滤单元，所述脉宽过滤单元与脉冲高电平识别模块相连，所述脉宽过滤单元用于删除所述脉冲信号的区间位置的长度小于L的脉冲信号区间位置记录，其中，所述L的计算方法为：所述脉宽w乘以所述采样频率F之积的向下取整。