南京航空航天大学;北京卫星环境工程研究所曾捷获国家专利权
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龙图腾网获悉南京航空航天大学;北京卫星环境工程研究所申请的专利基于灰狼算法优化时变滤波参数的光纤热力响应分离方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120101881B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-29发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510594559.X,技术领域涉及:G01D21/02;该发明授权基于灰狼算法优化时变滤波参数的光纤热力响应分离方法是由曾捷;邵凡;吴敬涛;綦磊;唐守锋;王莉娜;季宏丽;张超;徐志伟;朱孔军设计研发完成,并于2025-05-09向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于灰狼算法优化时变滤波参数的光纤热力响应分离方法在说明书摘要公布了:本发明提供了基于灰狼算法优化时变滤波参数的光纤热力响应分离方法,包括:步骤1,构建基于分布式光纤传感器的热力响应监测系统;步骤2,分布式光纤传感器热力响应信号的实时采集与处理;步骤3,利用时变滤波经验模态分解将光纤感知信号分解为若干本征模函数;步骤4,构建基于皮尔逊相关系数的灰狼优化算法目标函数,对时变滤波经验模态分解的参数进行自适应寻优;步骤5,构建基于特征参数的多维特征空间,结合聚类方法对本征模函数进行温度与应变敏感性判定与分类;步骤6,对热力耦合工况下光纤温度与应变响应成分进行分离。本发明基于同一根感知光纤,可以实现面向热力响应的应变、温度双参数同步测量,简化了监测网络的复杂度。
本发明授权基于灰狼算法优化时变滤波参数的光纤热力响应分离方法在权利要求书中公布了:1.基于灰狼算法优化时变滤波参数的光纤热力响应分离方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤1,构建基于分布式光纤传感器的热力响应监测系统,所述热力响应监测系统包括光纤感知模块、数据采集模块,以及温度应变分离模块;所述光纤感知模块包括分布式光纤传感器; 步骤2,实现分布式光纤传感器热力响应信号的实时采集与处理:首先,将光纤传感器布设于被测结构关键区域;通过数据采集模块实时获取光纤传感器在同时承受载荷与温度作用下中心波长的动态偏移信息;利用温度应变分离模块对光纤感知信号xt进行处理,从而实现热力响应即温度与应变响应成分的分离; 步骤3,使用时变滤波经验模态分解TVF-EMD将光纤感知信号xt分解成l个本征模函数IMF,l为正整数: 步骤4,构建基于皮尔逊相关系数的目标函数,利用灰狼优化算法GWO对时变滤波经验模态分解的带宽阈值ξ和B样条阶数n进行自适应寻优; 步骤5,构建基于特征参数的多维特征空间,结合K-means聚类方法对本征模函数IMF进行温度与应变敏感性判定与分类; 步骤6,对灰狼优化算法的狼群数目N和最大迭代次数qmax进行参数设置,采用基于灰狼优化的时变滤波经验模态分解GWO-TVF-EMD和K-means聚类相结合的方法,对热力耦合工况下光纤温度与应变响应成分进行分离。
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