CN119492421A 光纤声波综合监测探测方法及系统 （中铁第一勘察设计院集团有限公司）

号本发明公开了一种光纤声波综合监测探测方法及系统，在隧道内布设多根光缆以及DAS光纤声波传感器设备，并通过DAS光纤声波传感器通过云平台对接收到的光缆震动信号进行处理宜且不会因为受到隧道内人员脚踢而影响正常2在隧道内布设多根光缆以及DAS光纤声波传感器设备，并通过D通过光缆感知到隧道环境内的各种声波信号并引起光缆震动，通过云平台对接收到的光缆震动信号进行处理和分析，实现对列车通过统计分析获取不同事件下的频率范围，采用自适应滤波器对对不同事件下的单独信号频谱进行构建概率模型和时频转换处征，通过频谱特征分析或利用预训练的机器学习模型识别不同频谱特征对应的事件类型，在隧道的拱顶布设一道光缆，在隧道的两侧拱腰各布设一隧道环境内的各种声波信号包括：列车运行产生的声波信通过感知光缆中光信号相位的改变量，实现对列车位置的定位，若识别到隧道外存在地质中空层，则当隧道内无列车行驶时，3当次声波声源开始主动发射次声波信号，设经t1时间声源发出的次声波信号首次到达离x1，同理，在DAS光纤声波传感器设备的空间分辨率允许范围内对下一位置进行同样处若识别到隧道外有水体存在，则基于次声波在隧道及周围介纤声波传感器设备在隧道环境内发射超声波和次声波，所述超声波用于监测隧道壁轮廓，通过统计分析获取不同事件下的频率范围，采用自适应滤波器对对不同事件下的单独信号频谱进行构建概率模型和时频转换处征，通过频谱特征分析或利用预训练的机器学习模型识别不同频谱特征对应的事件类型，测得声波在隧道中的传播速度c，则由y1=cxt1得到在相应位置处隧道壁距声源的距离y1，456置距离x1若识别到隧道外有异物入侵，则根据监测的次声波发射时间与返回时间的时间7DAS光纤声波传感器设备在隧道环境内发射超声波和次声波，所述超声波用于监测隧道壁感知到隧道环境内的各种声波信号并引起光缆震动，光缆将震动信号传递给DAS光纤声波图2为本发明一个实施例提供的一种光纤声波综合监测探测方法中光缆及设备布图3为本发明一个实施例提供的一种光纤声波综合监测探测系统的逻辑结构示意根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完[0018]本发明第一实施例提供的一种光纤声波综合监测探测方法，下面结合图1进行详8并通过DAS光纤声波传感器设备在隧道环境内发射超声波和次声波，所述超声波用于监测道壁的回弹信号以及次声波穿过隧道壁后在隧道外地层的[0025]DAS光纤声波传感器设备发出的超声波的波长较短，遇见另外一侧的隧道侧壁会[0027]如图1所示，在步骤S300中，通过云平台对接收到的光缆震动信号进行处理和分9准差(σ),这些参数可以作为机器学习模型的输入特征之一，帮助模型学习到不同事件类型[0034]使用机器学习的方式训练模型识别不同频谱特征对应的事件类型，如列车运行、E(z)=E(0)exp(-az)=l带相位信息的后向散射光信号经瑞利散射后返回DAS光纤声波传感器设备终端。通过光时置距离x1纤第i个位置的位置向量。r0表示参考点或基准点的位置向量。公式中的llri-rll和减系数α会因为水体的声学特性而改变，而且信号可能会在水体界面发生反射、折射等现DAS光纤声波传感器设备在隧道环境内发射