《表1 振动源与光缆的实际垂直距离与计算结果对比表》

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《基于DVS的振动源与传感通道垂直距离的计算方法》

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为进一步验证算法可行性，本文对该算法进行了参数取值分析和实验验证。根据式（1），由于实际中不同频率的信号衰减不一样，所以在实际计算垂直距离时，理想情况下应使用单一频率计算，但是不同设备的振动频率会有一定的差异，单频率信号的准确性难以得到保证，因此本文在文献[8]的基础上做出了改进，选取一个较小的频率段F。考虑到如果所取频率过低，则容易纳入较多的噪音；但如果设置得过高，又会因有很多的施工类型达不到这一频率值，而导致无法进行计算的问题。所以，在实验时选择的频率段为50～80 Hz。式（6）中E表示该段频率内的信号强度，E的值为频率段F内的总体信号强度。我们将相对误差阈值设置为5%，使得计算结果的可信度更高。将超过该相对误差阈值的数据予以剔除，低于该值的纳入计算范围；由于纳入的可能有多个值，对其取均值，即可得到最后的垂直距离。此外，在除上述光缆皮长为5.9 km的点之外，本文又选择了一个光缆皮长为11 km的点作为实验点，进行了模拟振动实验。在2个实验点处分别用大型机械（破碎机）和小型器械（手持风镐）各进行3组实验，每次实验施工振动持续1 min。通过勾股定理计算得到实际垂直距离，同时让DVS实时采集该信号并计算振动源与光缆之间的垂直距离，最后对2种结果进行比较。实验中，我们分别对光缆附近破碎机施工、手持风镐施工等进行了垂直距离计算测试，实际垂直距离与计算结果如表1所示。