地下空间分布式光纤场域数据处理

本书深入探讨了地下扰 动源定位与识别的先进技术 ，阐述了地下空间扰动源信 号的增强手段，研究了精准 定位的方法学。在多维度特 征提取与选择方面，书中详 尽地剖析了地下空间扰动源 的特性，并提供了有效的识 别技术。同时，本书还涵盖 了常用的分布式光纤传感技 术，解析噪声源，展示了如 何优化光纤传感振动信号， 并对信号中的噪声进行了细 致的分析。此外，基于二维 形态学和全局阈值分割的去 噪方法也在书中得到了系统 的介绍，为构建高质量的地 下场景数据集提供了技术支 持。本书旨在为读者提供系 统性、前沿性的技术指导和 参考资料，通过阅读这本书 ，读者不仅能够深入理解地 下扰动源监测的与分析，还 能掌握如何利用最新的Φ- OTDR技术实时监测，提升 地下管道安全性。这将极大 地促进智慧城市建设和基础 设施安全监测的发展，为我 国的城镇化进程提供坚实的 技术支撑。

第一章 地下扰动源定位与识别技术 1.1 地下扰动源定位与识别技术的背景 1.2 分布式光纤传感技术研究现状 1.2.1 分布式光纤传感技术研究 1.2.2 分布式光纤传感技术在国内外的研究现状 1.2.3 分布式光纤传感技术应用现状 1.3 Φ-OTDR技术相关内容 1.3.1 Φ-OTDR技术概述 1.3.2 光纤的光弹效应 1.3.3 光的瑞利散射 1.3.4 Φ-OTDR技术基本原理 1.3.5 Φ-OTDR技术在国内外的研究现状 1.3.6 Φ-OTDR技术定位与识别研究现状 1.3.7 Φ-OTDR传感技术应用现状 第二章 地下空间扰动源信号增强方法 2.1 Φ-OTDR分布式光纤扰动应变信号获取 2.1.1 Φ-OTDR分布式光纤扰动传感系统工作的原理 2.1.2 Φ-OTDR分布式光纤扰动传感系统响应特性分析 2.2 分布式光纤扰动传感系统的信号处理方法 2.2.1 端点检测 2.2.2 小波去噪 2.2.3 相位还原算法 2.2.4 频谱分析 2.3 Φ-OTDR数据和地下空间扰动源特性 2.3.1 Φ-OTDR数据特性 2.3.2 分布式光纤传感系统数据处理技术 2.3.3 数据预处理方法与手段 2.3.4 地下空间扰动源特性分析 2.4 CEEMDAN-KL信号增强法 2.4.1 经验模态分解方法分析 2.4.2 CEEMDAN-KL信号增强法分析 2.4.3 地下空间信号增强评估手段 2.5 地下空间扰动源信号增强方法的有效性分析 2.5.1 光纤布设准则 2.5.2 光纤布设具体方法 2.5.3 实验设计与数据采集 2.5.4 结果分析 第三章 地下空间扰动源定位方法研究 3.1 分布式光纤传感系统定位技术研究 3.1.1 基于双Sagnac干涉原理的定位技术 3.1.2 基于双波长Sagnac干涉原理的定位技术 3.1.3 基于双Mach-Zenhder干涉（双M-Z干涉）原理的定位技术 3.2 基于波分复用的分布式光纤定位 3.2.1 基于波分复用的分布式光纤基本结构 3.2.2 基于波分复用的分布式光纤传感系统定位原理 3.2.3 系统光路稳定性研究 3.2.4 系统光路稳定性实验 3.3 地下空间扰动源定位研究现状 3.3.1 地下空间扰动源定位研究现状 3.3.2 基于瑞利散射的C-OTDR和Φ-OTDR融合传感