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申请/专利权人：齐鲁工业大学(山东省科学院);山东龙为电子科技有限公司

摘要：本发明涉及光缆普查技术领域，具体涉及基于多路光切换的光纤分布式声波巡线普查装置及方法，包括光缆线路分支、监测主机、监测系统和移动终端，监测主机包括分布式声波传感单元和光开关单元，监测系统与监测主机的数据采集卡通讯连接，接收数据采集卡转换的数字信号，监测系统中部署改进的RT‑DETR的检测网络模型，从数字信号中识别得到巡线信息；移动终端与监测系统通讯连接，将巡线信息展示给工作人员。本发明解决了复杂环境下背景噪声和干扰造成巡线普查的误判，提升识别能力，提高定位的精确度，有助于工作人员快速定位光缆，快速完成光缆巡检任务，减少人工巡检的时间和劳力投入，提高整体工作效率。

主权项：1.一种基于多路光切换的光纤分布式声波巡线普查装置，包括多个光缆线路分支、监测主机、监测系统和移动终端，其特征在于：监测主机包括分布式声波传感单元和光开关单元，分布式声波传感单元包括依次串联连接的窄线宽激光器、第一耦合器、声光调制器、第一掺铒放大器、环形器、波分复用器和光缆线路分支；第一耦合器还连接有第二耦合器，环形器还依次连接第二掺铒放大器和偏振分束器，第二耦合器分成两个输出与偏振分束器分成两个偏振态输出分别1：1进入第三耦合器和第四耦合器外差相干，第三耦合器的输出连接第一平衡探测器，第四耦合器的输出连接第二平衡探测器，两个平衡探测器的输出均连接至数据采集卡；分布式声波传感单元通过光开关单元连接多个光缆线路分支，接收光缆的背向瑞利散射光信号；监测系统与数据采集卡通讯连接，可接收数据采集卡转换的数字信号，监测系统中部署改进的RT-DETR的检测网络模型，可从数字信号中识别得到巡线信息；移动终端与监测系统通讯连接，可将巡线信息展示给工作人员；其中：改进的RT-DETR检测网络模型包括：对于主干部分，采用HGNet和DWConv作为骨干网络对输入图片进行特征提取，得到不同层的特征图{S3，S4，S5}，其中S5是具有更丰富语义概念的高级特征；对于颈部部分，采用高效混合编码器，高效混合编码器由两个模块组成，基于注意力的尺度内特征交互和基于CNN的跨尺度特征融合，AIFI通过使用单尺度变压器编码器仅在S5上执行尺度内交互得到F5，CCFM基于跨尺度融合模块进行优化，该模块在融合路径中插入多个由卷积层组成的融合块；将两个相邻的尺度特征融合为一个新的特征，将S3、S4、F5各自应用于CCFM跨尺度特征融合模块，自下而上的特征融合，Concat连接输出，混合编码器的计算公式如（7）所示： ； ； ；式中：Reshape表示将被平坦化的特征形状恢复为与S5相同的形状；在RepC3结构的基础上，在卷积网络和上采样之间加入CBAM注意力机制，CBAM注意力机制包括通道注意力模块和空间注意力模块，先进行通道注意力模块处理，再进行空间注意力模块处理，得到特征数据，； ；式中：表示sigmoid函数，MLP为多成感知器，表示卷积操作采用7x7的卷积核；得到融合特征之后，利用不确定性最小查询选择构建和优化认知不确定性来建模编码器特征的联合潜在变量，将不确定性集成到基于梯度优化的损失函数中，如10、11所示： ； ；式中：和Y分别表示预测和基真，，和分别表示类别和边界框，表示编码器特征；具有解码器和头部网络迭代优化对象查询以生成类别和框。

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