基于BOTDR监测数据的光纤复合海底电缆状态预测-论文.pdf

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1、第52卷第3期电测与仪表VO1．52NO．32015年2月1O臼ElectricaiMeasurement＆InstrumentationFeb．10，2015基于BOTDR监测数据的光纤复合海底电缆状态预测寇欣，尹成群，吕安强，李永倩(华北电力大学电子与通信工程系，河北保定071003)摘要：为了判断光纤复合海底电缆状态的发展趋势，及时发出故障预警信号，提出了基于加权最小二乘支持向量机(wLS—SVM)的海缆BOTDR监测数据多步预测模型。利用Birge．Massart策略计算实测数据小波分解后不同尺度上的阈值，使用软阈值法消除随机噪声对预测准确性的影响；在混沌序列分析的基础

2、上，采用G．P算法进行相空间重构，确定最佳嵌入维数，同时验证频移时间序列的混沌特性；将重构相空间中的相点馈入到WLS．SVM模型完成递归多步预测；最后对海缆两个典型位置处测点进行了频移6步预测。结果表明，递归6步预测的最大平均相对误差为1．80％，具有比标准支持向量机预测结果更高的预测精度和更好的适用性。关键词：光纤复合海底电缆；SY布式光纤监钡4；相空间重构；G—P算法；WLS—SVM中图分类号：TM933文献标识码：B文章编号：1001—1390(2015)03—0048—06Predictionofthestateofopticalfibercompositesubmar

3、inecablebasedonBOTDRmonitoringdataKouXin，YinChengqun，LvAnqiang，LiYongqian(DepartmentofElectronicandCommunicationEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，HebeiChina)Abstract：Inordertojudgethedevelopmenttrendofthestateofopticalfibercompositesubmarinecableandtimelysendthefaul

4、twarningsignals，themultistepforecastmodelofthesubmarinecableBOTDRmonitoringdatabasedonweightedleastsquaressupportvectormachine(WLS—SVM)isproposedinthispaper．Birge-Massartmethodisusedtocalculatethethresholdondifferentscaleswhichisderivedfromwaveletdecompositionofthemeasureddata．Andthesoftthre

5、sholdmethodisusedtoeliminatetheinfluenceofrandomnoiseontheaccuracyofprediction．ThephasespaceisreconstructedusingG—Palgorithmbasedonchaoticsequenceanalysis，thentheoptimalembeddingdimensioncanbedeterminedandthechaoticcharacteristicoftimeseriesoffrequencyshiftisverified．Thephasepointofrecon—str

6、uctedphasespaceisfedtotheWLS—SVMmodeltoproceedrecursivemulti—stepprediction．Finally，6steppredic—tionof~equencyshiftintwotypicalpositionofCableiscarriedout．Theresultsshowthatthemaximumaveragerela—tiveeiTorofrecursive6steppredictionis1．80％，whichhashJgherpredictionaccuracyandbetterapplicability

7、com—paredwiththestandardsupportvectormachinemethod．Keywords：opticalfibercompositesubmarinecable，distributedopticalfibermonitor，phasespacereconstruction，G—Palgorithm，WLS—SVM0引言通讯传输的光纤复合海缆¨J。但由于运行和海底环海底电缆主要用于海岛与大陆或者海岛之间，境的不确定性，海底电缆容易出现一些故障，如岩石陆地与海上风场