[发明专利]一种基于环形拓扑结构的光纤传感网络的修复方法

摘要

本发明公开了一种基于环形拓扑结构的光纤传感网络的修复方法，该方法基于包含光纤光栅解调仪和至少两个环形子网的光纤传感网络，其中每个环形子网均包含第一光路切换器、第二光路切换器以及M个FBG传感器，修复时，首先判断出光纤传感网络中出现链路故障的位置，接着建立出现链路故障后用于表示光纤传感网络结构的相邻元素链接表，然后根据SPFA算法获得每个FBG传感器的解调路径，最后，计算出光路切换器的切换路径，并根据切换路径对光纤传感网络中相应的光路切换器进行切换。本发明能够使光纤传感网络中受影响但功能完好的FBG传感器最大限度得到解调，实现光纤传感网络的自修复，提高整个光纤传感网络的可靠性。

主权项

一种基于环形拓扑结构的光纤传感网络的修复方法，其特征在于，所述光纤传感网络包含光纤光栅解调仪和至少两个环形子网；每个环形子网均包含第一光路切换器、第二光路切换器以及M个FBG传感器，其中M为大于等于2的整数，M个FBG传感器分为两组后串联，若M为偶数，两组FBG传感器的个数均为M/2个，若M为奇数，一组FBG传感器的个数为(M+1)/2个，另一组FBG传感器的个数为(M‑1)/2个，两组串联的FBG传感器均一端与第一光路切换器相连、另一端与第二光路切换器相连；每个环形子网的第一光路切换器均与光纤光栅解调仪相连；各个环形子网的第二光路切换器串联；所述基于环形拓扑结构的光纤传感网络的修复方法包含以下步骤：步骤1），利用光纤光栅解调仪采集光纤传感网络中FBG传感器的传感信号；步骤2），根据FBG传感器的性能退化规律、失效机理以及损伤对传感信号的衰变模型，对步骤1）中采集的传感信号采用趋势曲线、聚类分析方法，判断光纤传感网络中出现链路故障的位置；步骤3），建立出现链路故障后用于表示光纤传感网络结构的相邻元素链接表；步骤4），根据相邻元素链接表和SPFA算法，计算出每个FBG传感器到光纤光栅解调仪之间的解调路径；步骤5），计算出光纤传感网络中光路切换器的切换路径，并根据切换路径对光纤传感网络中相应的光路切换器进行切换，使受影响但功能完好的FBG传感器重新得到解调。