[发明专利]一种新型FBG传感网络的设计

权利要求书

1.一种基于门控循环单元(GRU)的蛛网形光纤布拉格光栅(FBG)传感网络，其特征在于，包括：

应用于光纤布拉格光栅(FBG)传感网络的一种蛛网形拓扑结构；

用于传感网络的蛛网形拓扑结构具有一定的网络自愈性，在大多数情况下可实现传感网络的自愈；

利用门控循环单元(GRU)算法构建的解调模型可以实现对重叠光谱的高精度解调；

根据所述基于GRU的蛛网形FBG传感网络可以有效的增加网络的可靠性和复用容量。

2.根据权利要求1所述的基于门控循环单元(GRU)的蛛网形光纤布拉格光栅(FBG)传感网络，其特征在于，所述根据所述蛛网形拓扑结构，具体包括：

根据所述由中心局端(CO)控制光源产生入射光，由光纤链路传输到FBG传感器；

返回反射光，反射光中包含着物理量变化信息，该反射光经由光纤链路到达CO；

CO从反射光谱中提取出变量信息，完成对环境参量的实时监测；

当传感网络出现故障时，通过为Dijkstra算法添加约束实现光谱通过冗余链路传输，这样传感网络就实现了自愈，进而提高了网络的可靠性。

3.根据权利要求1所述的基于门控循环单元(GRU)的蛛网形光纤布拉格光栅(FBG)传感网络，其特征在于，所述根据所述利用GRU算法构建的解调模型，将该模型用于测试2000个测试样本，测试结果中89.9％的测试RMSE小于1pm。

4.一种基于GRU的蛛网形传感网络系统，其特征在于，所述基于GRU的蛛网形传感网络系统应用如权利要求1-3任意一项所述的基于门控循环单元(GRU)的蛛网形光纤布拉格光栅(FBG)传感网络，所述基于GRU的蛛网形传感网络系统包括：多个光纤布拉格光栅传感器、光环形器和一个1×8的光开关、光谱分析仪和计算机；

多个所述光纤布拉格光栅传感器设置在1×8的光开关右侧区域；多个所述光纤布拉格光栅传感器离散设置；所述光纤布拉格光栅传感器与所述1×8的光开关连接；所述1×8的光开关与所述由光环形器连接；所述光环形器还与光谱分析仪连接；所述光谱分析仪还与所述计算机连接；所述光谱分析仪用于采样所述光纤布拉格光栅传感器采集的光谱数据；所述计算机根据所述光谱分析仪采集的光谱数据进行中心波长的检测。

5.根据权利要求4所述的基于GRU的蛛网形传感网络系统，其特征在于，所述光纤布拉格光栅传感器的个数大于等于8×4个。

6.根据权利要求4所述的基于GRU的蛛网形传感网络系统，其特征在于，所述光谱分析仪采样范围为1530-1565nm，分辨率设为10pm，采样点数为300个。

7.根据权利要求4所述的基于GRU的蛛网形传感网络系统，其特征在于，所述光环形器的作用是分离正反向传输光，网络中所有的光耦合器输出端为3端口。