[发明专利]一种分布式光纤传感器测点定位误差补偿方法

权利要求书

1.一种分布式光纤传感器测点定位误差补偿方法，其特征在于，包括步骤如下：

1)在光纤(1)上设置物理位置固定的M个特征点，将光纤(1)分为M-1个区间，第m个特征点作为光纤的第m个区间的测点定位参考；其中，m∈[1，M-1]；

2)将每个区间内设置多个测点，获得每个测点的光程补偿量，具体为：

21)在光纤(1)的第m个区间内设置N_m个测点，N_m的取值范围为10～1000；

22)按照m个区间内每个测点和第m个参考特征点之间的距离由小到大对每个测点依次编号处理；当要求的定位精度＞0.2mm时，进入步骤23)或24)，当要求的定位精度≤0.2mm时进入步骤24)；

23)利用位于第m个特征点和第m个区间内第n个测点之间的所有测点的温度值和应变值，确定第m个区间内第n个测点的光程补偿量；n∈[2，N_m]；

24)获得不同光程偏移量下第m个区间内第i个测点在瑞利散射光谱和初始状态瑞利散射光谱之间的互相关，取互相关峰值最大时对应的光程偏移量作为第i个测点的光程补偿量；其中，i∈[1，N_m]。

2.根据权利要求1所述的一种分布式光纤传感器测点定位误差补偿方法，其特征在于，步骤1)所述特征点包括：特征点是光纤起始点(21)、温度控制点(22)、应变控制点(23)、反射信号增强点(24)、光纤终止点(25)；

其中，温度控制点(22)为光纤(1)上设置有参考温度传感器的位置点或者恒温控制的位置点，温度控制点(22)的数量取值范围为1～50个；应变控制点(23)为光纤(1)上设置有隔离保护层的位置点，所述隔离保护层用于保持位于该位置点的光纤的应变不变，应变控制点(23)的数量的取值范围为1～50个；反射信号增强点(24)为光纤(1)上光信号强度大于2倍测点光信号强度平均值的位置点，反射信号增强点(24)的数量的取值范围为1～50个。

3.根据权利要求2所述的一种分布式光纤传感器测点定位误差补偿方法，其特征在于，步骤23)确定第m个区间内第n个测点的光程补偿量P的方法，具体为：

其中，Δl_op,p为光在每个测点中传输的初始光程，Δε_p为第p个测点相对于初始时刻的应变变化量，ΔT_p为第p个测点相对于初始时刻的温度变化量，k_T的取值范围为5×10^-6/℃～50×10^-6/℃，k_ε的取值范围为0.5×10^-6/με～5×10^-6/με；p∈[1，n]。

4.根据权利要求2所述的一种分布式光纤传感器测点定位误差补偿方法，其特征在于，步骤24)所述取互相关峰值最大时对应的光程偏移量作为第n个测点的光程补偿量的方法，具体为：

测量第m个区间的第i个测点在初始状态下的瑞利散射光谱S_i0；

将第m个参考特征点至第i个测点的光程加入一组光程偏移量δ₁、δ₂、δ₃…δ_j，测量在不同光程偏移量下第i个测点的瑞利散射光谱S_i1、S_i2、S_i3…S_ij；S_i1、S_i2、S_i3…S_ij分别与S_i0进行互相关运算，取互相关峰值最大对应的光程偏移量作为第i个测点的光程补偿量。