分布式光纤温度传感信号小波去噪方法

作     者：肖家悦 傅海威 陈苗 李根 程嘉慧 XIAO Jiayue;FU Haiwei;CHEN Miao;LI Gen;CHENG Jiahui

作者机构：西安石油大学陕西省油气资源光纤探测工程研究中心陕西省油气井测控技术重点实验室陕西西安710065 

出 版 物：《西安石油大学学报（自然科学版）》 (Journal of Xi’an Shiyou University（Natural Science Edition）)

年 卷 期：2024年第39卷第3期

页      面：137-142页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 080706[工学-化工过程机械] 070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 082003[工学-油气储运工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：陕西省科技计划项目(2019GY-176) 西安石油大学研究生创新基金资助项目(YCS22213186) 

主　　题：分布式光纤传感 测温精度 小波阈值 信号去噪 

摘      要：在分布式光纤拉曼温度传感系统中,反斯托克斯光包含了温度信息,但其强度相对较弱,易受到噪声干扰。传统的信号去噪方法往往会滤除系统所具有的原始特征。针对这一问题,本文提出了改进的小波阈值方法,将3sigm准则与传统算法相结合。在该算法中,对信号进行小波分解,再对分解的各层小波系数进行阈值处理,使用3sigm值来区分有用信号和噪声,然后进行小波重构,实现信号去噪。在7 km长的多模光纤上进行温度测量实验,使用改进的算法对数据进行分析。结果表明,改进的方法处理后的温度波动平均为0.991℃,相较于传统算法得到的2.422℃,提高了1.431℃。与传统算法相比,3sigm准则算法提高了测温精度,并为阈值的选择提供了新的思路,使阈值的选择更具统计意义。