1 北京交通大学 电子信息工程学院，北京 100044
2 北京交通大学 理学院，北京 100044
阈值的准确设定是有效降低φ-OTDR分布式光纤扰动传感系统误报和漏报率的关键。针对该问题，提出了一种基于选择性平均的φ-OTDR分布式光纤扰动传感系统阈值算法，采用相关差值预挑选的方式确定信号模板，进行阈值模板匹配。理论和实验研究表明：提出的选择性平均阈值算法，能够更有效设定阈值，提高信噪比，降低φ-OTDR分布式光纤扰动传感系统的误报和漏报率，与直接平均和移动平均阈值算法相比，所提出的选择性平均阈值算法将误报率分别降低了5%和3%，漏报率均降低了2%；信噪比分别提升了2.55 dB、1.1 dB。所提出的算法有助于提高φ-OTDR分布式光纤扰动传感系统在实际应用中可靠性。
选择性平均算法 分布式光纤扰动传感系统 阈值 模板匹配 selective average algorithm φ-OTDR φ-OTDR fiber distributed disturbance sensing system threshold template matching 红外与激光工程
2016, 45(3): 0322003
1 北京交通大学 电子信息工程学院，北京 100044
2 北京交通大学 理学院 教育部发光与光信息技术重点实验室，北京 100044
针对目前φ-OTDR光纤分布式振动传感器由于散射光波光强不稳定造成误报率较高的问题，文中提出一种φ-OTDR和Mach-Zehnder干涉仪相结合的光纤分布式振动传感新系统，φ-OTDR和Mach-Zehnder干涉仪分别对外界振动进行探测，从而降低单一φ-OTDR探测的误报率。实验研究了φ-OTDR和提出的新的复合结构系统对外界振动探测的误报率，实验结果表明：在复杂环境下，与现有φ-OTDR方案相比，提出的基于φ-OTDR和M-Z干涉仪复合结构的方案可以有效降低系统的误报率，使系统的误报率由单一φ-OTDR的25%降至2%。
光纤分布式振动传感器 Mach-Zehnder干涉仪 误报率 fiber-optic distributed disturbance sensor φ-OTDR φ-OTDR Mach-Zehnder interferometer false alarm rate
1 北京交通大学电子信息工程学院, 北京 100044
2 北京交通大学理学院, 北京 100044
针对目前相位敏感光时域反射计(φ-OTDR)分布式光纤扰动传感系统难以对扰动事件进行有效判别的问题，提出一种基于多特征参量的扰动模式识别方法。作为识别依据的多特征参量包括平方差、短时过电平率、短时傅里叶变换以及扰动持续时间，对以上特征参量利用加权平均型综合评判函数进行模式识别，可以有效识别出应力破坏(敲击)、攀爬、浇水(模拟下雨环境)以及轻度碾压(模拟非破坏性人为扰动)四种扰动模式。对60组共240个实验样本进行识别，对以上四种扰动事件的识别率分别达到91.2%，88.3%，90%和86.7%。该方法克服了现有单一特征参量识别模式受限的问题，提高了扰动事件识别的准确性。
传感器 分布式光纤扰动传感系统 多特征参量 模式识别 中国激光
2015, 42(11): 1105005
