本書從分布式光纖溫度傳感技術(shù)的智能化發(fā)展趨勢出發(fā)，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場景中的具體需求，全面展示分布式光纖溫度傳感智能信息處理技術(shù)的內(nèi)容。全書共6章，首先，介紹分布式光纖傳感技術(shù)的發(fā)展歷程、原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵性能指標(biāo)。其次，提出分布式光纖溫度傳感技術(shù)面臨的主要問題。同時(shí)，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用場景的具體需求，開展相應(yīng)的模擬實(shí)驗(yàn)和實(shí)地實(shí)驗(yàn)，測試提出相應(yīng)方法的性能。最后，總結(jié)分布式光纖溫度傳感智能信息處理技術(shù)的性能及局限，并通過分析近年來分布式光纖溫度傳感技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，展望分布式光纖溫度傳感智能信息處理技術(shù)未來發(fā)展的趨勢，以及分布式光纖溫度傳感技術(shù)應(yīng)用的前景。

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四川省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎，一等獎. 2013 國防科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎，二等獎. 2013

目錄
第1章 緒論 1
1.1 光纖傳感技術(shù)發(fā)展歷程 1
1.2 分布式光纖溫度傳感原理 2
1.2.1 光纖中光的散射理論 2
1.2.2 拉曼散射感溫原理 3
1.2.3 光時(shí)域反射技術(shù) 4
1.3 分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 5
1.4 分布式光纖溫度傳感系統(tǒng)關(guān)鍵性能指標(biāo) 7
1.4.1 溫度分辨率 7
1.4.2 空間分辨率 8
1.4.3 最小采樣間隔 9
參考文獻(xiàn) 10
第2章 分布式光纖溫度傳感信號降噪方法 12
2.1 分布式光纖溫度傳感噪聲 12
2.1.1 噪聲來源及分析 12
2.1.2 累加平均法 13
2.2 RDTS降噪方法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 13
2.2.1 基于光脈沖單純形編碼的方法 14
2.2.2 基于小波變換的方法 15
2.3 基于傳統(tǒng)降噪算法的方法 16
2.3.1 基于奇異值分解的方法 17
2.3.2 基于中值濾波器的方法 26
2.3.3 基于波形類型的方法 31
2.4 基于深度學(xué)習(xí)的降噪算法 40
2.4.1 基于DSDN的方法 40
2.4.2 基于GraphSAGE的方法 51
2.4.3 基于GAT的方法 54
參考文獻(xiàn) 62
第3章 分布式光纖溫度傳感空間分辨率提升方法 64
3.1 RDTS空間分辨率提升技術(shù)研究現(xiàn)狀 64
3.2 基于TVD的RDTS系統(tǒng)空間分辨率提升方法 65
3.2.1 RDTS系統(tǒng)辨識 65
3.2.2 全變差反卷積 67
3.2.3 迭代重加權(quán)最小二乘法 70
3.3 最佳參數(shù)選取 71
3.3.1 TVD參數(shù)對重構(gòu)信號的影響 71
3.3.2 基于擬合優(yōu)度的重構(gòu)效果評估 73
3.3.3 參數(shù)選取方法 75
3.4 RDTS小尺度熱區(qū)長度識別方法 76
3.4.1 熱區(qū)長度識別研究背景 76
3.4.2 RDTS響應(yīng)模式分析 77
3.4.3 全連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 79
3.5 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果討論 83
3.5.1 RDTS敏感矩陣構(gòu)建 83
3.5.2 RDTS空間分辨率提升 86
3.5.3 熱區(qū)響應(yīng)模式規(guī)律驗(yàn)證 87
3.5.4 熱區(qū)長度識別模型構(gòu)建 89
參考文獻(xiàn) 91
第4章 分布式光纖溫度傳感器的熱區(qū)檢測方法 93
4.1 RDTS溫度異常檢測應(yīng)用研究現(xiàn)狀 93
4.2 基于主成分分析的核廢物桶RDTS溫度異常定位方法 95
4.2.1 定位方法原理 95
4.2.2 主成分分析用于核廢物桶溫度異常定位模擬實(shí)驗(yàn) 96
4.3 基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的RDTS熱區(qū)檢測方法 102
4.3.1 檢測方法原理 102
4.3.2 數(shù)據(jù)集構(gòu)建 102
4.3.3 模型結(jié)構(gòu)及性能測試 103
4.4 基于圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的RDTS溫度異常檢測方法 110
4.4.1 檢測方法原理 110
4.4.2 模型結(jié)構(gòu)及性能測試 110
參考文獻(xiàn) 116
第5章 RDTS平臺化及現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)測試 118
5.1 RDTS上位機(jī)軟件設(shè)計(jì) 118
5.1.1 軟件架構(gòu) 118
5.1.2 主要模塊設(shè)計(jì) 120
5.2 土壤傳熱測溫實(shí)驗(yàn) 122
5.2.1 實(shí)驗(yàn)方案 122
5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 124
5.3 核廢物處置庫溫度場模擬實(shí)驗(yàn) 129
5.3.1 二維溫度場構(gòu)建方法 129
5.3.2 三維溫度場轉(zhuǎn)換方法 132
5.3.3 構(gòu)建方法驗(yàn)證 132
5.3.4 實(shí)驗(yàn)場景設(shè)計(jì) 133
5.3.5 溫度場構(gòu)建流程 136
5.3.6 三維溫度場構(gòu)建及效果評價(jià) 137
參考文獻(xiàn) 141
第6章 結(jié)論、技術(shù)發(fā)展趨勢與應(yīng)用展望 142
6.1 結(jié)論 142
6.2 技術(shù)發(fā)展趨勢與應(yīng)用展望 143
6.2.1 技術(shù)發(fā)展趨勢 143
6.2.2 應(yīng)用展望 143
參考文獻(xiàn) 145
彩版 147