CN112710379B - 光纤扰动事件的相位获取方法、装置和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提出一种光纤扰动事件的相位获取方法、装置和存储介质，该方法包括：执行第一操作，第一操作包括：采集以预设时间间隔发送的探查光脉冲在光纤的多个检测点上的相位，并将相位存储在第一存储区，根据第一存储区中每个检测点的相位，确定发生扰动的目标检测点及扰动发现时刻，继续执行第一操作的同时，将目标检测点的后续的相位存储在第三存储区，直至确定出扰动结束时刻，停止在第三存储区存储相位，将第二存储区中目标检测点的有效数据与第三存储区中的相位合并，确定扰动事件的相位，有效数据包括扰动开始时刻与扰动发现时刻之间的相位，实现了确定出扰动事件的全过程的相位，进而，实现对扰动事件的精确识别。
Description
技术领域
本申请涉及光纤扰动检测领域，具体涉及一种光纤扰动事件的相位获取方法、装置和存储介质。
背景技术
分布式光纤传感系统采用线宽足够窄，即相干长度足够长的激光光源构成基于瑞利散射的相位光时域反射仪(Optical Time-Domain Reflectometer，OTDR)系统。由于使用了长相干长度、窄线宽的激光光源，使得探查光脉冲前沿激发出的后向散射光能够与探查光脉冲的后续光产生干涉。当外界存在振动扰动时必然会使光波相位产生波动，也就导致干涉光强发生波动。一般在信号处理时，利用振动扰动产生前后光强的微弱变化，就可探测出振动扰动的存在，并进行精确的定位。但是这种将相干光信号幅度作为指标的分析方法存在局限性，其无法处理扰动发生在光纤远端光信号衰减严重的情况。
目前，可以将扰动伴随的光波相位变化作为指标，用于扰动分析。由于相位对于扰动的影响十分敏感，而且相位的幅度变化与扰动应变成线性对应关系，可以有效克服光纤信号远端衰减造成测试不灵敏的问题。分布式光纤传感系统可以以预设的时间间隔发送探查光脉冲，在每个探查光脉冲下，在光纤的检测点上采集到一个相位信息。由于探查光脉冲一直在发送，因此，可以采集到的相位的数据量十分巨大。全段数十千米长度的光纤，1秒内采集到的数据量达到数百兆。如果进行长时间数据采集，得到的海量数据是无法全部存储的，所以，可以在存储区域存储固定长度的相位信息，并随着时间的推移，更新存储的相位信息。在进行扰动事件识别时，分布式光纤传感系统根据采集到的相位实现扰动定位并进行告警后，再触发采集命令，采集该扰动位置的后续的相位信息。
但是，由于存储的相位信息一直在以预设时间间隔进行更新，采用上述方式获取扰动位置的相位，已经丢失了实际扰动事件开始时刻、告警接收时刻、再到采集命令被触发时刻之间的相位信息。由于上述延时问题，导致的相位信息在时间域上漏检丢失，使扰动事件发生全过程的相位信息恢复构建无法实现。扰动事件的相位信息不完整将会导致最终对于扰动事件的识别不精确。
发明内容
本申请提供一种光纤扰动事件的相位获取方法、装置和存储介质，以解决目前相位信息在时间域上漏检丢失，进而，导致扰动事件的识别精度低的技术问题。
本申请实施例提供一种光纤扰动事件的相位获取方法，包括：
执行第一操作；其中，所述第一操作包括：采集以预设时间间隔发送的探查光脉冲在光纤的多个检测点上的相位，并将所述相位存储在第一存储区，所述第一存储区按照时间顺序存储各所述检测点的固定数量的相位；
根据所述第一存储区中每个检测点的相位，确定发生扰动的目标检测点及扰动发现时刻；
继续执行所述第一操作的同时，将所述目标检测点的后续的相位存储在第三存储区，直至确定出扰动结束时刻，停止在所述第三存储区存储相位；
将第二存储区中所述目标检测点的有效数据与所述第三存储区中的相位合并，确定扰动事件的相位；其中，所述有效数据包括扰动开始时刻与所述扰动发现时刻之间的相位。
本申请实施例提供一种光纤扰动事件的相位获取装置，包括：
采集存储模块，被配置为执行第一操作；其中，所述第一操作包括：采集以预设时间间隔发送的探查光脉冲在光纤的多个检测点上的相位，并将所述相位存储在第一存储区，所述第一存储区按照时间顺序存储各所述检测点的固定数量的相位；
第一确定模块，被配置为根据所述第一存储区中每个检测点的相位，确定发生扰动的目标检测点及扰动发现时刻；
所述采集存储模块，还被配置为继续执行所述第一操作的同时，将所述目标检测点的后续的相位存储在第三存储区，直至确定出扰动结束时刻，停止在所述第三存储区存储相位；
第二确定模块，被配置为将第二存储区中所述目标检测点的有效数据与所述第三存储区中的相位合并，确定扰动事件的相位；其中，所述有效数据包括扰动开始时刻与所述扰动发现时刻之间的相位。
本申请实施例提供了一种计算机设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本申请实施例中的任意一种光纤扰动事件的相位获取方法。
本申请实施例提供了一种存储介质，存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如本申请实施例中的任意一种光纤扰动事件的相位获取方法。
关于本申请的以上实施例和其他方面以及其实现方式，在附图说明、具体实施方式和权利要求中提供更多说明。
附图说明
图1为一实施例提供的一种光纤扰动事件的相位获取方法的流程图；
图2为图1所示实施例中第一存储区的存储方式的示意图；
图3为图1所示实施例中第二存储区的存储方式的示意图；
图4为图1所示实施例中确定出的扰动事件的相位的示意图；
图5为另一实施例提供的一种光纤扰动事件的相位获取方法的流程图；
图6为图5所示实施例中进行回滚的示意图；
图7为一实施例提供的一种光纤扰动事件的相位获取装置的结构示意图；
图8为另一实施例提供的一种光纤扰动事件的相位获取装置的结构示意图；
图9为一实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本申请实施例提供一种光纤扰动事件的相位获取方法，可以获取到扰动事件的扰动开始时刻与扰动结束时刻之间的全过程的相位信息，进而，使得后续可以基于该扰动事件的完整的相位信息，实现对扰动事件的精确识别。
图1为一实施例提供的一种光纤扰动事件的相位获取方法的流程图。本实施例适用于通过分布式光纤系统获取光纤上的扰动事件的相位的场景。本实施例可以由光纤扰动事件的相位获取装置来执行，该光纤扰动事件的相位获取装置可以由软件和/或硬件的方式实现，该光纤扰动事件的相位获取装置可以集成于计算机设备中，该计算机设备可以集成于分布式光纤传感系统中。如图1所示，本实施例提供的光纤扰动事件的相位获取方法包括如下步骤：
步骤101：执行第一操作。
其中，第一操作包括：采集以预设时间间隔发送的探查光脉冲在光纤的多个检测点上的相位，并将相位存储在第一存储区，第一存储区按照时间顺序存储各检测点的固定数量的相位。
具体地，本实施例中涉及的光纤可以为传感光纤。分布式光纤系统对光纤上的检测点进行探测。本实施例中涉及的分布式光纤系统可以包括：窄带激光发射器、声光调制器、传感光纤、时间控制单元、光相干接收机、模数(Analog to Digital，A/D)转换、数据采集等。分布式光纤系统可以以预设的时间间隔向光纤发送探查光脉冲。同一个探查光脉冲在每个检测点上均会产生一个相位。分布式光纤系统将采集到的原始模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)数据经过正交解调和低通滤波器后得到探查光脉冲在检测点上的相位。需要说明的是，本实施例中涉及的相位为相位时域信号。本实施例中的检测点可以是光纤的小到厘米的每一小段。
由于探查光脉冲一直在发送，如果进行长时间数据采集，得到的海量数据是无法全部存储的。因此，可以在第一存储区存储固定长度的相位信息，并随着时间的推移，按照时间顺序更新存储的相位信息。本实施例中的第一存储区针对每个检测点，存储固定数量的相位。本实施例中，第一存储区按照时间顺序存储各检测点的固定数量的相位意为，第一存储区中存储的始终为每个检测点的最新的固定数量的相位。随着时间推移，第一存储区中更新相位信息的过程可以是：将每个检测点最早存入的相位移出，将新获取到的相位存入。
可选地，为了实现更新方便，第一存储区可以为先进先出(First In First Out，FIFO)存储区。即，每次更新时，将最早存入的相位移出。
图2为图1所示实施例中第一存储区的存储方式的示意图。如图2所示，第一存储区中可以以矩阵形式存储相位。每一行对应一个检测点，本实施例中，假设共有n个检测点。针对每一个检测点，可以存储m个相位。每行对应同一检测点在不同探查光脉冲下采集到的相位。其中，Xij指的是第j个探查光脉冲在第i个检测点上的相位。由于以预设的时间间隔发送探查光脉冲，则第一存储区中的数据以该时间间隔进行更新，即，第一存储区相当于动态在时间域移动的窗口，不断更新数据。
步骤102：根据第一存储区中每个检测点的相位，确定发生扰动的目标检测点及扰动发现时刻。
具体地，本实施例中，在第一存储区每更新一次时，可以根据每个检测点的相位，进行实时扰动分析，确定是否存在发生扰动的目标检测点，当确定存在目标检测点时，再确定扰动发现时刻。
可选地，可以根据每个检测点的相邻两次采样时刻的相位的变化，确定目标检测点。具体为：将第一存储区中，相位满足公式的检测点确定为目标检测点。其中，m为第一存储区中存储的各检测点的相位的数量，xj(i)表示第i个探查光脉冲在第j个检测点的相位，Y为第二阈值。需要说明的是，第i个探查光脉冲为一相对概念，将第一存储区中每个检测点的相位按照时间顺序排列，最早存入的排在最前面，将第i个相位对应的探查光脉冲称之为第i个探查光脉冲。第i个探查光脉冲还可以表述为第i个采样时刻，不同的采样时刻对应不同的探查光脉冲。
如果某个检测点的相位满足上述公式，说明该检测点的相位变化幅值大，发生了扰动，将其确定为目标检测点。将目标检测点的相位满足上述公式的时刻，确定为扰动发现时刻。
可选地，第二阈值可以为所有检测点的差分累加和的平均值。
步骤103：继续执行第一操作的同时，将目标检测点的后续的相位存储在第三存储区，直至确定出扰动结束时刻，停止在第三存储区存储相位。
具体地，在确定出目标检测点后，需要继续执行第一操作。由于第一存储区中的相位是随着时间更新的，因此，需要将目标检测点的后续的相位存储在第三存储区中，直至确定出扰动结束时刻，停止在第三存储区存储相位。这里的“后续的相位”指的是扰动发现时刻之后目标检测点的相位。换句话说，第三存储区中存储的为扰动发现时刻至扰动结束时刻之间的目标检测点的所有相位。
一种实现方式中，本实施例中可以根据继续执行第一操作的过程中，第一存储区中目标检测点的相位的参数，确定扰动结束时刻。该实现方式中，目标检测点的相位的参数包括以下至少一项：相位的均值、相对标准偏差、最大值及最小值。需要说明的是，相位的参数还可以是其他统计参数，本实施例对此不做限制。
在该实现方式中，当目标检测点上不存在扰动事件、仅存在噪声时，第一存储区中目标检测点的相位的相对标准偏差会明显低于目标检测点上存在扰动事件时，第一存储区中目标检测点的相位的相对标准偏差。并且，当目标检测点上不存在扰动事件、仅存在噪声时，第一存储区中目标检测点的相位的均值、最大值及最小值都很小。因此，可以在确定第一存储区中目标检测点的参数均小于对应的阈值时，确定此时目标检测点上仅存在噪声，该时刻为扰动结束时刻。还可以在确定第一存储区中目标检测点的参数在预设时长内的变化量小于变化量阈值时，确定此时目标检测点上仅存在噪声，该时刻为扰动结束时刻。
步骤104：将第二存储区中目标检测点的有效数据与第三存储区中的相位合并，确定扰动事件的相位。
其中，有效数据包括扰动开始时刻与扰动发现时刻之间的相位。
具体地，本实施例中还设置有第二存储区，第二存储区中存储有每个检测点的有效数据。有效数据包括扰动开始时刻与扰动发现时刻之间的相位。
第二存储区为可变长度的存储区域。可选地，第二存储区也可以为FIFO存储区。图3为图1所示实施例中第二存储区的存储方式的示意图。如图3所示，检测点的数量n收敛到光纤扰动事件的相位获取装置的k个内核中，即，检测点1的有效数据设置于内核1中，检测点2的有效数据设置于内核2中，……，检测点k的有效数据设置于内核k中，检测点k+1的有效数据设置于内核1中，检测点k+2的有效数据设置于内核2中，……，以此类推，直至将所有检测点的有效数据均设置于对应的内核中。
如何确定有效数据的过程将在实施例二中进行详细描述。
在第三存储区停止存储相位后，说明此时扰动结束，需要确定扰动事件的全过程的相位，以使后续可以基于相位，确定扰动事件的类型。
在步骤104中，可以基于第二存储区中目标检测点的有效数据与第三存储区中的相位，确定扰动事件的相位。
一种实现方式中，可以将第二存储区中目标检测点的有效数据与第三存储区中的相位按照时间顺序进行合并，将合并后的数据确定为扰动事件的相位。
另一种实现方式中，可以在将第二存储区中目标检测点的有效数据与第三存储区中的相位按照时间顺序进行合并，获取到合并后的数据后，再根据合并后的数据，确定出扰动开始时刻，再将扰动开始时刻、扰动发现时刻以及扰动结束时刻之间的相位确定为扰动事件的相位。该实现方式的具体过程将在实施例二中进行详细描述。
由于第二存储区中存储有目标检测点的扰动开始时刻与扰动发现时刻之间的相位，因此，步骤104中可以确定出扰动事件的全过程的相位信息。
图4为图1所示实施例中确定出的扰动事件的相位的示意图。如图4所示，T1表示扰动开始时刻，T2表示扰动发现时刻，T3表示扰动结束时刻。本实施例提供的方法可以确定扰动事件的全过程，即T1-T2-T3之间的相位。
需要说明的是，在步骤103与步骤104中，还可以是在确定出目标检测点后，将第二存储区中目标检测点的有效数据存储在第三存储区中，之后，将目标检测点的后续的相位按照时间顺序存储在第三存储区，直至确定出扰动结束时刻，停止在第三存储区存储相位。然后，根据第三存储区中的相位，确定扰动事件的相位。即，也可以是先将目标检测点的有效数据取出至第三存储区中，再在第三存储区中存储目标检测点的后续的相位。
可选地，在执行步骤104的过程中，步骤101在继续执行。
在确定出扰动事件的相位后，可以将扰动事件的相位，输入预先根据机器学习算法训练的扰动事件识别模型中，确定扰动事件的类型。示例性地，扰动事件的类型可以为扰动事件时间的触发对象，例如，过往车辆造成的干扰、过往动物造成的干扰等。
进一步地，为了节省第二存储区中的存储空间，可以在确定出扰动事件的相位之后，清除第二存储区中目标检测点的有效数据。
本实施例提供的光纤扰动事件的相位获取方法，通过执行第一操作，其中，第一操作包括：采集以预设时间间隔发送的探查光脉冲在光纤的多个检测点上的相位，并将相位存储在第一存储区，第一存储区按照时间顺序存储各检测点的固定数量的相位，根据第一存储区中每个检测点的相位，确定发生扰动的目标检测点及扰动发现时刻，继续执行第一操作的同时，将目标检测点的后续的相位存储在第三存储区，直至确定出扰动结束时刻，停止在第三存储区存储相位，将第二存储区中目标检测点的有效数据与第三存储区中的相位合并，确定扰动事件的相位，其中，有效数据包括扰动开始时刻与扰动发现时刻之间的相位，实现了基于第二存储区中的有效数据与第三存储区中的相位确定出扰动事件的全过程的相位，获取到的相位为扰动事件的完整的相位信息，进而，使得后续可以基于该扰动事件的完整的相位信息，实现对扰动事件的精确识别。
图5为另一实施例提供的一种光纤扰动事件的相位获取方法的流程图。本实施例在图1所示实施例的基础上，对如何确定有效数据，以及，如何根据目标检测点的有效数据与所述第三存储区中的相位，确定扰动事件的相位的过程进行详细说明。如图5所示，本实施提供的光纤扰动事件的相位获取方法包括如下步骤：
步骤501：执行第一操作。
其中，第一操作包括：采集以预设时间间隔发送的探查光脉冲在光纤的多个检测点上的相位，并将相位存储在第一存储区，第一存储区按照时间顺序存储各检测点的固定数量的相位。
步骤501与步骤101的实现过程和技术原理类似，此处不再赘述。
步骤502：以预设时间间隔，根据第一存储区中每个检测点对应的最早存入的相位及次早存入的相位的大小关系，确定每个检测点的有效数据。
步骤503：将每个检测点的有效数据存储在第二存储区。
具体地，在步骤502及步骤503中，以预设时间间隔，确定每个检测点的有效数据并存储在第二存储区中。
根据以下公式|xj(1)-xj(2)|＞X确定有效数据。其中，xj(1)表示第一存储区中，第j个检测点此时的相位中，最早存入的相位，xj(2)表示次早存入的相位，X表示第一阈值。若最早存入的相位与次早存入的相位的差的绝对值大于第一阈值，则将最早存入的相位确定为有效数据。相位信息变化幅度大，疑似发生扰动，但是不排除仍是噪声信息。因此，有效数据中除了包含扰动开始时刻与扰动发现时刻之间的相位之外，还可能包括噪声信息。第一阈值可以根据检测噪声信息确定。
第一存储区中的数据每更新一次，就需要执行步骤502及步骤503。针对每个检测点，均可以确定出其对应的有效数据。
步骤504：根据第一存储区中每个检测点的相位，确定发生扰动的目标检测点及扰动发现时刻。
步骤505：继续执行第一操作的同时，将目标检测点的后续的相位存储在第三存储区，直至确定出扰动结束时刻，停止在第三存储区存储相位。
步骤504与步骤102、步骤505与步骤103的实现过程和技术原理类似，此处不再赘述。
步骤506：将扰动结束时刻对应的第一存储区中，目标检测点的相位的参数，作为标准参数。
步骤507：对于按照时间顺序，将第二存储区中目标检测点的有效数据与第三存储区中的相位进行合并，形成的合并后的数据，从扰动发现时刻对应的相位开始，以固定数量作为窗口的大小，对合并后的数据进行回滚，确定窗口中相位的回滚参数，比较回滚参数与标准参数。
步骤508：当确定目标窗口中的相位的回滚参数与标准参数的误差小于第三阈值时，停止回滚，根据目标窗口对应的时刻确定扰动开始时刻。
由于第二存储区中目标检测点的有效数据中可能包括噪声信息，因此，在步骤506-步骤508中，需要确定出第二存储区中目标检测点的有效数据及第三存储区中的相位合并后的数据中对应的扰动开始时刻。
步骤506中的标准参数反映的是当目标检测点上不存在扰动事件、仅存在噪声时，第一存储区中目标检测点的相位所具有的性质。因此，在步骤507中，对于合并后的数据，可以从扰动发现时刻对应的相位开始，以固定数量作为窗口的大小，对合并后的数据进行回滚，确定窗口中相位的回滚参数，比较回滚参数与标准参数。与实施例一类似，回滚参数和标准参数可以包括以下至少一项：相位的均值、相对标准偏差、最大值及最小值等。
图6为图5所示实施例中进行回滚的示意图。如图6所示，假设合并后的数据为10个相位，其中第6个相位a6为扰动发现时刻对应的相位，固定数量为4个。则第一次回滚时，窗口内的相位为{a3，a4，a5，a6}，确定这四个相位的回滚参数，比较该回滚参数与标准参数。若回滚参数与标准参数的误差大于第三阈值，说明窗口内的相位还不完全是噪声，还包括扰动事件的相位，则继续回滚。第二次回滚时，窗口内的相位为{a2，a3，a4，a5}，确定这四个相位的回滚参数，比较该回滚参数与标准参数。若此次回滚参数与标准参数的误差小于第三阈值，说明已经回滚到了扰动事件开始之前。则将第二次回滚的窗口作为目标窗口。
示例性地，在根据目标窗口对应的时刻确定扰动开始时刻时，可以将目标窗口中中间位置的相位对应的时刻确定为扰动开始时刻，也可以将目标窗口中最后一个位置的相位对应的时刻确定为扰动开始时刻，本实施例对此不作限制。
需要说明的是，本实施例中可以先对合并后的数据进行去噪处理，以提高后续处理的精度。
步骤509：将扰动开始时刻与扰动发现时刻，以及，扰动发现时刻与扰动结束时刻之间的数据，作为扰动事件的相位。
在确定出扰动开始时刻之后，将合并后的数据中，扰动开始时刻与扰动发现时刻，以及，扰动发现时刻与扰动结束时刻之间的数据，作为扰动事件的相位。
本实施例提供的光纤扰动事件的相位获取方法，通过以预设时间间隔，确定每个检测点的有效数据，并存储，在根据第二存储区中目标检测点的有效数据与第三存储区中的相位合并后的数据，确定扰动事件的相位时，先确定出合并后的数据对应的扰动开始时刻，再将扰动开始时刻与扰动发现时刻，以及，扰动发现时刻与扰动结束时刻之间的数据，作为扰动事件的相位，实现了以简单高效的方式确定出有效数据及扰动开始时刻，进一步提高了扰动事件相位的获取效率及获取到的相位的准确性。
图7为一实施例提供的一种光纤扰动事件的相位获取装置的结构示意图。如图7所示，本实施例提供的光纤扰动事件的相位获取装置包括如下模块：采集存储模块71、第一确定模块72以及第二确定模块73。
采集存储模块71，被配置为执行第一操作。
其中，第一操作包括：采集以预设时间间隔发送的探查光脉冲在光纤的多个检测点上的相位，并将相位存储在第一存储区，第一存储区按照时间顺序存储各检测点的固定数量的相位。
可选地，第一存储区为FIFO存储区。
第一确定模块72，被配置为根据第一存储区中每个检测点的相位，确定发生扰动的目标检测点及扰动发现时刻。
可选地，第一确定模块72具体用于：
将第一存储区中，相位满足公式的检测点确定为目标检测点；将目标检测点的相位满足公式的时刻，确定为扰动发现时刻。其中，m为第一存储区中存储的各检测点的相位的数量，xj(i)表示第i个探查光脉冲在第j个检测点的相位，Y为第二阈值。
采集存储模块71，还被配置为继续执行第一操作的同时，将目标检测点的后续的相位存储在第三存储区，直至确定出扰动结束时刻，停止在第三存储区存储相位。
第二确定模块73，被配置为将第二存储区中目标检测点的有效数据与第三存储区中的相位合并，确定扰动事件的相位。
其中，有效数据包括扰动开始时刻与扰动发现时刻之间的相位。
可选地，在将第二存储区中目标检测点的有效数据与第三存储区中的相位合并的方面，第二确定模块73具体用于：按照时间顺序，将第二存储区中目标检测点的有效数据与第三存储区中的相位进行合并，形成合并后的数据。
可选地，本实施例提供的装置还包括第四确定模块。第四确定模块，被配置为根据继续执行第一操作的过程中，第一存储区中目标检测点的相位的参数，确定扰动结束时刻。
可选地，目标检测点的相位的参数包括以下至少一项：相位的均值、相对标准偏差、最大值及最小值。
进一步地，该装置还包括第五确定模块。第五确定模块，被配置为将扰动事件的相位，输入预先根据机器学习算法训练的扰动事件识别模型中，确定扰动事件的类型。
进一步地，该装置还包括清除模块。清除模块，被配置为清除第二存储区中目标检测点的有效数据。
本实施例提供的光纤扰动事件的相位获取装置用于实现图1所示实施例的光纤扰动事件的相位获取方法，本实施例提供的光纤扰动事件的相位获取装置实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图8为另一实施例提供的一种光纤扰动事件的相位获取装置的结构示意图。如图8所示，本实施例在图7所示实施例的基础上，对光纤扰动事件的相位获取装置包括的其他模块以及第二确定模块的具体结构作一详细说明。如图8所示，本实施例提供的光纤扰动事件的相位获取装置还包括第三确定模块81以及存储模块82。
第三确定模块81，被配置为以预设时间间隔，根据第一存储区中每个检测点对应的最早存入的相位及次早存入的相位的大小关系，确定每个检测点的有效数据。
可选地，第三确定模块81具体用于：若最早存入的相位与次早存入的相位的差的绝对值大于第一阈值，则将最早存入的相位确定为有效数据。
存储模块82，被配置为将每个检测点的有效数据存储在第二存储区。
第二确定模块73具体包括：第一确定子模块731、回滚比较子模块732、第二确定子模块733以及第三确定子模块734。
第一确定子模块731，被配置为将扰动结束时刻对应的第一存储区中，目标检测点的相位的参数，作为标准参数。
回滚比较子模块732，被配置为对于合并后的数据，从扰动发现时刻对应的相位开始，以固定数量作为窗口的大小，对合并后的数据进行回滚，确定窗口中相位的回滚参数，比较回滚参数与标准参数。
第二确定子模块733，被配置为当确定目标窗口中的相位的回滚参数与标准参数的误差小于第三阈值时，停止回滚，根据目标窗口对应的时刻确定扰动开始时刻。
第三确定子模块734，被配置为将扰动开始时刻与扰动发现时刻，以及，扰动发现时刻与扰动结束时刻之间的数据，作为扰动事件的相位。
本实施例提供的光纤扰动事件的相位获取装置用于实现图5所示实施例的光纤扰动事件的相位获取方法，本实施例提供的光纤扰动事件的相位获取装置实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图9为一实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。如图9所示，该计算机设备包括处理器91和存储器92。该计算机设备中处理器91的数量可以是一个或多个，图9中以一个处理器91为例；该计算机设备中的处理器91和存储器92可以通过总线或其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。
存储器92作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的光纤扰动事件的相位获取方法对应的程序指令以及模块(例如，光纤扰动事件的相位获取装置中的采集存储模块71、第一确定模块72以及第二确定模块73)。处理器91通过运行存储在存储器92中的软件程序、指令以及模块，从而执行计算机设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的光纤扰动事件的相位获取方法。
存储器92可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据等。此外，存储器92可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。
本申请实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种光纤扰动事件的相位获取方法，该方法包括：
执行第一操作；其中，所述第一操作包括：采集以预设时间间隔发送的探查光脉冲在光纤的多个检测点上的相位，并将所述相位存储在第一存储区，所述第一存储区按照时间顺序存储各所述检测点的固定数量的相位；
根据所述第一存储区中每个检测点的相位，确定发生扰动的目标检测点及扰动发现时刻；
继续执行所述第一操作的同时，将所述目标检测点的后续的相位存储在第三存储区，直至确定出扰动结束时刻，停止在所述第三存储区存储相位；
将第二存储区中所述目标检测点的有效数据与所述第三存储区中的相位合并，确定扰动事件的相位；其中，所述有效数据包括扰动开始时刻与所述扰动发现时刻之间的相位。
当然，本申请所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本申请任意实施例所提供的光纤扰动事件的相位获取方法中的相关操作。
以上所述，仅为本申请的示例性实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。
一般来说，本申请的多种实施例可以在硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合中实现。例如，一些方面可以被实现在硬件中，而其它方面可以被实现在可以被控制器、微处理器或其它计算装置执行的固件或软件中，尽管本申请不限于此。
本申请的实施例可以通过移动装置的数据处理器执行计算机程序指令来实现，例如在处理器实体中，或者通过硬件，或者通过软件和硬件的组合。计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码。
本申请附图中的任何逻辑流程的框图可以表示程序步骤，或者可以表示相互连接的逻辑电路、模块和功能，或者可以表示程序步骤与逻辑电路、模块和功能的组合。计算机程序可以存储在存储器上。存储器可以具有任何适合于本地技术环境的类型并且可以使用任何适合的数据存储技术实现，例如但不限于只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、光存储器装置和系统(数码多功能光碟DVD或CD光盘)等。计算机可读介质可以包括非瞬时性存储介质。数据处理器可以是任何适合于本地技术环境的类型，例如但不限于通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(FGPA)以及基于多核处理器架构的处理器。
通过示范性和非限制性的示例，上文已提供了对本申请的示范实施例的详细描述。但结合附图和权利要求来考虑，对以上实施例的多种修改和调整对本领域技术人员来说是显而易见的，但不偏离本申请的范围。因此，本申请的恰当范围将根据权利要求确定。
Claims (12)
1.一种光纤扰动事件的相位获取方法，其特征在于，包括：
执行第一操作；其中，所述第一操作包括：采集以预设时间间隔发送的探查光脉冲在光纤的多个检测点上的相位，并将所述相位存储在第一存储区，所述第一存储区按照时间顺序存储各所述检测点的固定数量的相位；
根据所述第一存储区中每个检测点的相位，确定发生扰动的目标检测点及扰动发现时刻；
继续执行所述第一操作的同时，将所述目标检测点的后续的相位存储在第三存储区，直至确定出扰动结束时刻，停止在所述第三存储区存储相位；
将第二存储区中所述目标检测点的有效数据与所述第三存储区中的相位合并，确定扰动事件的相位；其中，所述有效数据包括扰动开始时刻与所述扰动发现时刻之间的相位；
所述将第二存储区中所述目标检测点的有效数据与所述第三存储区中的相位合并，包括：按照时间顺序，将所述第二存储区中所述目标检测点的有效数据与所述第三存储区中的相位进行合并，形成合并后的数据；
所述将第二存储区中所述目标检测点的有效数据与所述第三存储区中的相位合并，确定扰动事件的相位，包括：将所述扰动结束时刻对应的第一存储区中，所述目标检测点的相位的参数，作为标准参数；对于所述合并后的数据，从所述扰动发现时刻对应的相位开始，以所述固定数量作为窗口的大小，对所述合并后的数据进行回滚，确定窗口中相位的回滚参数，比较所述回滚参数与所述标准参数；当确定目标窗口中的相位的回滚参数与所述标准参数的误差小于第三阈值时，停止回滚，根据所述目标窗口对应的时刻确定所述扰动开始时刻；将所述扰动开始时刻与所述扰动发现时刻，以及，所述扰动发现时刻与所述扰动结束时刻之间的数据，作为所述扰动事件的相位。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
以所述预设时间间隔，根据所述第一存储区中每个检测点对应的最早存入的相位及次早存入的相位的大小关系，确定每个检测点的有效数据；
将每个检测点的有效数据存储在所述第二存储区。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一存储区中每个检测点对应的最早存入的相位及次早存入的相位的大小关系，确定每个检测点的有效数据，包括：
若所述最早存入的相位与所述次早存入的相位的差的绝对值大于第一阈值，则将所述最早存入的相位确定为所述有效数据。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一存储区中每个检测点的相位，确定发生扰动的目标检测点及扰动发现时刻，包括：
将所述第一存储区中，相位满足公式的检测点确定为所述目标检测点；其中，m为所述第一存储区中存储的各检测点的相位的数量，xj(i)表示第i个探查光脉冲在第j个检测点的相位，Y为第二阈值；
将所述目标检测点的相位满足公式的时刻，确定为所述扰动发现时刻。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述继续执行所述第一操作之后，所述方法还包括：
根据继续执行所述第一操作的过程中，所述第一存储区中所述目标检测点的相位的参数，确定所述扰动结束时刻。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目标检测点的相位的参数包括以下至少一项：相位的均值、相对标准偏差、最大值及最小值。
7.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述扰动事件的相位，输入预先根据机器学习算法训练的扰动事件识别模型中，确定所述扰动事件的类型。
8.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述第一存储区为先进先出存储区。
9.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述确定扰动事件的相位之后，所述方法还包括：
清除所述第二存储区中所述目标检测点的有效数据。
10.一种光纤扰动事件的相位获取装置，其特征在于，包括：
采集存储模块，被配置为执行第一操作；其中，所述第一操作包括：采集以预设时间间隔发送的探查光脉冲在光纤的多个检测点上的相位，并将所述相位存储在第一存储区，所述第一存储区按照时间顺序存储各所述检测点的固定数量的相位；
第一确定模块，被配置为根据所述第一存储区中每个检测点的相位，确定发生扰动的目标检测点及扰动发现时刻；
所述采集存储模块，还被配置为继续执行所述第一操作的同时，将所述目标检测点的后续的相位存储在第三存储区，直至确定出扰动结束时刻，停止在所述第三存储区存储相位；
第二确定模块，被配置为将第二存储区中所述目标检测点的有效数据与所述第三存储区中的相位合并，确定扰动事件的相位；其中，所述有效数据包括扰动开始时刻与所述扰动发现时刻之间的相位；
所述第二确定模块，具体配置为按照时间顺序，将所述第二存储区中所述目标检测点的有效数据与所述第三存储区中的相位进行合并，形成合并后的数据；将所述扰动结束时刻对应的第一存储区中，所述目标检测点的相位的参数，作为标准参数；对于所述合并后的数据，从所述扰动发现时刻对应的相位开始，以所述固定数量作为窗口的大小，对所述合并后的数据进行回滚，确定窗口中相位的回滚参数，比较所述回滚参数与所述标准参数；当确定目标窗口中的相位的回滚参数与所述标准参数的误差小于第三阈值时，停止回滚，根据所述目标窗口对应的时刻确定所述扰动开始时刻；将所述扰动开始时刻与所述扰动发现时刻，以及，所述扰动发现时刻与所述扰动结束时刻之间的数据，作为所述扰动事件的相位。
11.一种计算机设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-9中任一所述的光纤扰动事件的相位获取方法。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-9中任一所述的光纤扰动事件的相位获取方法。
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