[发明专利]一种光缆井定位方法、装置及存储介质

权利要求书

1.一种光缆井定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

在对管道管壁施加振动的过程中从伴行光缆处采集二维时空振动信号；

根据所述二维时空振动信号形成强度瀑布图；

从所述强度瀑布图中识别锤击点，得到沿锤击点向管道管壁两侧传播的V形信号，并确定V形信号的中心米标；

在所述强度瀑布图中沿V形信号的两臂查找由V形信号产生的阶跃信号，并确定阶跃信号的起始光缆米标和中止光缆米标；

通过V形信号的中心米标以及阶跃信号的起始光缆米标和中止光缆米标得到光缆井的地面位置。

2.根据权利要求1所述的光缆井定位方法，其特征在于，所述在对管道管壁施加振动的过程中从伴行光缆处采集二维时空振动信号，具体为：

将分布式光纤传感装置预先布置在伴行光缆处，通过所述分布式光纤传感装置采集管道管壁振动时的二维时空振动信号。

3.根据权利要求1所述的光缆井定位方法，其特征在于，所述根据所述二维时空振动信号形成强度瀑布图，具体为：

从所述二维时空振动信号得到振动能量，设定横坐标为光缆长度，纵坐标为时间，且纵坐标上侧为旧时间，下侧为新时间，数值为所述振动能量，横坐标左侧为光缆近端，右侧为光缆远端，假设管道管壁的振动传播速度为v，最小盘缆长度为L，空间分辨率小于或等于L/v，时间分辨率小于或等于L，从而形成强度瀑布图。

4.根据权利要求1所述的光缆井定位方法，其特征在于，所述确定V形信号的中心米标，具体为：

所述V形信号的两臂的标准斜率为1/v，并沿中心米标对称分布，从而确定V形信号的中心米标s。

5.根据权利要求4所述的光缆井定位方法，其特征在于，所述在所述强度瀑布图中沿V形信号的两臂查找由V形信号产生的阶跃信号，并确定阶跃信号的起始光缆米标和中止光缆米标，具体为：

在所述强度瀑布图中沿V形信号的两臂，计算局部斜率，当局部斜率由1/v突变为0时，由该处的阶跃信号得到起始光缆米标s1，当局部斜率由0突变为1/v时，由该处的阶跃信号得到中止光缆米标s2，且中止光缆米标s2起始光缆米标s1。

6.根据权利要求5所述的光缆井定位方法，其特征在于，所述通过V形信号的中心米标以及阶跃信号的起始光缆米标和中止光缆米标得到光缆井的地面位置，具体为：

若阶跃信号在V形信号顶点近端时，即中止光缆米标s2小于中心米标s，通过第一式计算光缆井的地面位置，所述第一式为：d＝c-s+s2，其中，d为光缆井的地面位置，c为探坑地面位置，s为V形信号的中心米标，s2为阶跃信号的中止光缆米标；

若阶跃信号在V形信号顶点远端时，即起始光缆米标s1大于中心米标s，通过第二式计算光缆井的地面位置，所述第二式为：d＝c-s+s1，其中，d为光缆井的地面位置，c为探坑地面位置，s为V形信号的中心米标，s1为阶跃信号的起始光缆米标。

7.一种光缆井定位装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于在对管道管壁施加振动的过程中从伴行光缆处采集二维时空振动信号；

强度瀑布图形成模块，用于根据所述二维时空振动信号形成强度瀑布图；

定位处理模块，用于从所述强度瀑布图中识别锤击点，得到沿锤击点向管道管壁两侧传播的V形信号，并确定V形信号的中心米标；

在所述强度瀑布图中沿V形信号的两臂查找由V形信号产生的阶跃信号，并确定阶跃信号的起始光缆米标和中止光缆米标；

通过V形信号的中心米标以及阶跃信号的起始光缆米标和中止光缆米标得到光缆井的地面位置。

8.根据权利要求7所述的光缆井定位装置，其特征在于，所述强度瀑布图形成模块中，根据所述二维时空振动信号形成强度瀑布图，具体为：

从所述二维时空振动信号得到振动能量，设定横坐标为光缆长度，纵坐标为时间，且纵坐标上侧为旧时间，下侧为新时间，数值为所述振动能量，横坐标左侧为光缆近端，右侧为光缆远端，假设管道管壁的振动传播速度为v，最小盘缆长度为L，空间分辨率小于或等于L/v，时间分辨率小于或等于L，从而形成强度瀑布图。