Page 181 - 《应用声学》2023年第4期

第 42 卷 第 4 期 彭任华等： 利用深度神经网络实现分布式相干瑞利光纤振动事件分类 843

开展了现场测试，采集了大量光纤传感信号以及土 Li Jianzhong, Rao Yunjiang, Ran Zengling. Distributed
壤土层振动信号。土层的弹簧振子等效模型表明土 fiber-optic intrusion sensor system based on POTDR[J].
Acta Photonica Sinica, 2009, 38(11): 2789–2794.
壤土层的等效劲度系数决定了土壤土层的共振峰
[8] 徐兴贤. 基于 OFDR 系统的分布式应力传感技术的研究 [D].
频率，土层会对振动传播信号会造成明显的高频衰 成都: 电子科技大学, 2016.
减；提出了一种具有 5 层全连接网络结构的深度神 [9] 安阳, 靳世久, 冯欣, 等. 基于相干瑞利散射的管道安全光纤
经网络模型用于不同振动作业事件的分类识别，利 预警系统 [J]. 天津大学学报 (自然科学与工程技术版), 2015,
48(1): 70–75.
用梅尔对数频率的非均匀特性提取了 25 维单帧信
An Yang, Jin Shijiu, Feng Xin, et al. Optical fiber pipeline
号特征量，并利用连续 40帧组成包括时变信号特性 security pre-warning system based on coherent Rayleigh
的高维特征向量，实现了光纤预警系统中 8 种常见 scattering[J]. Journal of Tianjin University (Science and
Technology), 2015, 48(1): 70–75.
振动作业以及背景噪声的分类识别，实际光纤振动
[10] 张晓磊, 陈学义, 严冰, 等. 影响分布式光纤传感器后向瑞利
分类识别实验验证了本文提供算法的有效性。 散射波形的关键因素研究 [J]. 光电工程, 2012, 39(8): 80–85.
Zhang Xiaolei, Chen Xueyi, Yan Bing, et al. Experimen-
tal investigations of few key factors of affecting coherent
参 考 文 献 backscattered signals of distributed optical fiber sensor[J].
Journal Opto-Electronic Engineering, 2012, 39(8): 80–85.
[1] 王瑛罡. 油气储运管道安全检测探讨 [J]. 中国化工贸易, [11] 张旭苹. 全分布式光纤传感技术 [M]. 北京: 科学出版社,
2014(28): 174. 2013.
Wang Yinggang. Safety inspection discussion on oil and
[12] 庞洪晨, 范锋, 孙奇北, 等. 基于分布式光纤传感的油气管道
gas transportation pipeline[J]. Journal of China Chemical
挖掘事件判断方法 [J]. 石油工程建设, 2020, 46(2): 54–58.
Trade, 2014(28): 174
Pang Hongchen, Fan Feng, Sun Qibei, et al. Judgment
[2] 赵刚. 改进负压力波定位算法在输送管道泄漏检测中的应
method for excavation events possible to damage oil and
用 [J]. 科技传播, 2010(16): 192.
gas pipelines based on distributed optic-fiber sensing[J].
Zhao Gang. The application of improved negative pres-
Petroleum Engineering Construction, 2020, 46(2): 54–58.
sure wave location algorithm in pipeline leak detection[J].
[13] 张旭苹, 丁哲文, 洪瑞, 等. 相位敏感光时域反射分布式光纤
Journal of Public Communication of Science & Technol-
传感技术 [J]. 光学学报, 2021, 41(1): 100–114.
ogy, 2010(16): 192.
Zhang Xuping, Ding Zhewen, Hong Rui, et al. Phase
[3] 尚盈, 王昌. 分布式光纤传感技术综述 [J]. 应用科学学报,
sensitive optical time-domain reflective distributed opti-
2021, 39(5): 843–857.
cal fiber sensing technology[j]. Acta Optica Sinica, 2021,
[4] 刘德明, 孙琪真. 分布式光纤传感技术及其应用 [J]. 激光与光
41(1): 100–114.
电子学进展, 2009, 46(11): 29–33.
[14] So V, Jiang J W, Cargill J A, et al. Automation of an
Liu Deming, Sun Qizhen. Distributed optical fiber sensing
optical time domain reflectometer to measure loss and
technology and its applications[J]. Laser & Optoelectron-
return-loss[J]. Journal of Lightwave Technology, 1990,
ics Progress, 2009, 46(11): 29–33.
8(7): 1078–1083.
[5] 王剑锋, 刘红林, 张淑琴, 等. 基于拉曼光谱散射的新型分布式
[15] Barnoski M K, Jensen S M. Fiber waveguides: a novel
光纤温度传感器及应用 [J]. 光谱学与光谱分析, 2013, 33(4):
technique for investigating attenuation characteristics[J].
865–871.
Applied Optics, 1976, 15(9): 2112–2115.
Wang Jianfeng, Liu Honglin, Zhang Shuqin, et al. New
type distributed optical fiber temperature sensor (DTS) [16] Healey P. Fading in heterodyne OTDR[J]. Electronics Let-
based on raman scattering and its application[J]. Spec- ters, 1984, 20(1): 30–32.
troscopy and Spectral Analysis, 2013, 33(4): 865–871. [17] 杜功焕, 朱哲民, 龚秀芬. 声学基础 [M]. 南京: 南京大学出版
[6] 宋牟平, 赵斌, 章献民, 等. 基于微波电光调制的布里渊光时 社, 2001.
域分析传感器 [J]. 光学学报, 2005, 25(8): 1053–1056. [18] 郑成诗, 李晓东, 陈佳路, 等. 自适应平滑周期图语音增强研
Song Muping, Zhao Bin, Zhang Xianmin, et al. Brillouin 究 [J]. 声学学报, 2007, 32(5): 461–467.
optical time domain analysis distributed optic-fiber sen- Zheng Chengshi, Li Xiaodong, Chen Jialu, et al.
sor based on microwave electrooptic modulation[J]. Acta Speech enhancement based on adaptive averaging peri-
Photonica Sinica, 2005, 25(8): 1053–1056. odogram[J]. Acta Acustica, 2007, 32(5): 461–467.
[7] 李建中, 饶云江, 冉曾令. POTDR 分布式光纤传感及其在安 [19] Hinton G E. A practical guide to training restricted Boltz-
防监测中的应用 [J]. 光子学报, 2009, 38(11): 2789–2794. mann machines[J]. Momentum, 2010, 9(1): 599–619.