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分布式光纤扰动传感系统,具有灵敏度高、结构简单、无需外场供电、检测距离长、范围广,以及抗电磁干扰等优势,广泛应用于周界安防、油气管道、通信光缆监测等诸多领域。基于相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)的分布式光纤传感系统具有结构简单、分辨率高、系统稳定及可以同时对多扰动事件定位等显著的优势,已成为目前分布式光纤扰动传感系统中新的关注点。本文针对Φ-OTDR分布式光纤传感系统的扰动事件识别开展深入的理论与实验研究工作,所提出的基于多特征参量的扰动事件模式识别方法,能够克服现有单一特征参量模式识别方法的局限,有效提高扰动事件目标识别结果的准确性。本文的主要研究工作如下：(1)针对Φ-OTDR分布式光纤传感系统传感原理和传感信号特点,从光波导理论和弹性力学出发,建立了Φ-OTDR分布式光纤传感器扰动的光路数学模型。进而,对扰动信号进行分析和建模,为后续信号处理和模式识别提供理论和方法支持。(2)提出一种基于Φ-OTDR分布式光纤扰动传感系统多特征参量的模式识别方法。从模糊数学以及Φ-OTDR传感系统信号特征的角度出发,对多特征参量模式识别方法进行了研究。分析了多特征参量的模糊评价矩阵、模糊属性评价模型和判决原则,明确了用于多特征参量模式识别的四种特征参量。所提出的扰动模式识别方法,对降低算法复杂度、提升系统性能具有重要意义。(3)搭建了Φ-OTDR分布式光纤扰动传感实验系统,并对所提出的Φ-OTDR分布式光纤传感系统模式识别方法进行了可行性验证及实际测试。实验结果证明,提出的识别方法可有效区分敲击、攀爬、浇水(模拟下雨环境)和轻度碾压(模拟非破坏性人为扰动)等多种不同类型扰动事件,识别率分别达到91.2%,88.3%,90%和86.7%。克服现有单一特征参量目标识别方法识别模式受限的问题,有效提高了扰动事件目标识别结果的准确性。