CN103956013A - 一种风雨扰动信号实时判定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种风雨扰动信号实时判定方法。步骤101：数据的实时采集，并将数据存储于内部数据缓存区；步骤102：数据处理，计算缓存区均值，并将内部数据缓存区数据及其均值保存到用户缓存区中；步骤103：均值计算，计算得到全局均值；步骤104：将全局均值与全局阈值进行比较，如果全局均值大于全局阈值，则判定为风雨引起的信号；如果全局均值小于等于全局阈值，则不为风雨信号。本发明采用长缓冲池数据均值与设定阈值比较的方法进行风雨信号的识别；在计算长缓冲池数据均值的过程中，采用分段计算、记录的方法，避免重复运算，降低了运算量；同时将分段均值计算过程融入到采集卡采集过程中，在不影响采集的情况下，不增加运算时间，减少了信号处理时间。

Description

一种风雨扰动信号实时判定方法
技术领域
本发明属于光纤传感技术领域,尤其涉及一种MZ光纤周界入侵监测仪器的风雨扰动信号实时判定方法。
背景技术
MZ光纤周界入侵监测仪器基于Mach-Zehnder干涉原理，利用光纤光缆探测外界振动并判别非法入侵，抗电磁干扰强、可实现对周界入侵导致的振动的长距离实时监测及定位。然而自然环境中的风雨扰动，严重影响了监测仪器的准确度。
MZ光纤作为周界安防系统的关键技术，智能模式识别技术是未来智能环境感知与周界探测预警系统的主要研究方向之一。在应用过程中，由于环境中的风雨造成的光纤扰动范围大、噪声强，严重影响了监测系统的准确度，故对风雨信号的识别技术就显得非常重要。目前的风雨信号识别方法主要是采用变换域(频域、小波域等)判定的方法，即将时域中的信号变换到变换域中，再根据风雨信号在变换域中的特征进行判定，但是这种方法算法复杂、运算量大、实时性不强，无法满足光纤围栏周界入侵实时监控的需求。
因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种风雨扰动信号实时判定方法。
本发明的技术方案如下：
一种风雨扰动信号实时判定方法，其中，包括以下步骤：
步骤101：光纤振动信号通过采集、AD转换，以内部缓存区1、2的容纳数据个数为单位交替存储于内部缓存区1、2中；
步骤102：在两个缓存区交替存储的间隙中，内部数据缓存区中的数据计算均值，并将内部数据缓存区数据及其均值保存到用户缓存区中；
步骤103：计算用户数据均值缓存区中数据的平均值，得到全局均值
步骤104：将全局均值与全局阈值进行比较，如果全局均值大于全局阈值，则判定为风雨引起的信号；如果全局均值小于等于全局阈值，则不为风雨信号。
所述的判定方法，其中，所述步骤102中，所述数据计算均值的具体步骤为：在采集数据存储于一个内部缓存区过程中，对另一个内部缓存区内的数据进行求均值操作，求出内部缓存数据均值a；所述将数据以及均值保存到用户缓存区中的具体步骤为：将内部缓存数据及对应内部缓存数据均值依次存入用户缓存区中的用户数据缓存区和用户数据均值缓存区中，顺序下标相同。
所述的判定方法，其中，所述步骤103中，所述全局均值的具体步骤为：每次执行完步骤102时，计算用户数据均值缓存区中数据的平均值，得到全局均值A。
所述的判定方法，其中，所述步骤104中，将全局均值与全局阈值进行比较，如果全局均值大于全局阈值，则判定为风雨引起的信号；如果全局均值小于等于全局阈值，则不为风雨信号。
本发明采用长缓冲池数据均值与设定阈值比较的方法进行风雨信号的识别；在计算长缓冲池数据均值的过程中，采用分段计算、记录的方法，避免重复运算，降低了运算量；同时将分段均值计算过程融入到采集卡采集过程中，在不影响采集的情况下，不增加运算时间，减少了信号处理时间。
附图说明
图1为本发明方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示，本发明是一种用于MZ光纤周界入侵监测仪器的风雨扰动信号实时判定方法，具体包括以下步骤：
步骤101：光纤振动信号通过采集、AD转换，以内部缓存区1、2的容纳数据个数为单位交替存储于内部缓存区1、2中；
步骤102：在两个缓存区交替存储的间隙中，内部数据缓存区中的数据计算均值，并将内部数据缓存区数据及其均值保存到用户缓存区中；
所述计算数据均值。对内部缓存区内的数据date进行求均值操作，求出内部缓存数据均值a。
所述将内部缓存数据date及对应内部缓存数据均值a依次存入用户缓存区中的用户数据缓存区DATA[i]和用户数据均值缓存区A[i]中，两者下标相同。
步骤103：计算用户数据均值缓存区中数据的平均值，得到全局均值；每次用户缓存区存入完成步骤102，均计算一次用户缓存区中A[i]的均值，即得到全局均值A_all。
步骤104：将全局均值A_all与全局阈值T进行比较，如果全局均值A_all大于全局阈值T，则判定此时的光纤振动信号为风雨引起的信号，否则不为风雨信号。
本发明采用长缓冲池数据均值与设定阈值比较的方法进行风雨信号的识别；在计算长缓冲池数据均值的过程中，采用分段计算、记录的方法，避免重复运算，降低了运算量；同时将分段均值计算过程融入到采集卡采集过程中，在不影响采集的情况下，不增加运算时间，减少了信号处理时间。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种风雨扰动信号实时判定方法，其特征在于，包括以下步骤： 
步骤101：光纤振动信号通过采集、AD转换，以内部缓存区1、2的容纳数据个数为单位交替存储于内部缓存区1、2中； 
步骤102：在两个缓存区交替存储的间隙中，内部数据缓存区中的数据计算均值，并将内部数据缓存区数据及其均值保存到用户缓存区中； 
步骤103：计算用户数据均值缓存区中数据的平均值，得到全局均值 
步骤104：将全局均值与全局阈值进行比较，如果全局均值大于全局阈值，则判定为风雨引起的信号；如果全局均值小于等于全局阈值，则不为风雨信号。 
2.如权利要求1所述的判定方法，其特征在于，所述步骤102中，所述数据计算均值的具体步骤为：在采集数据存储于一个内部缓存区过程中，对另一个内部缓存区内的数据进行求均值操作，求出内部缓存数据均值a。 
3.如权利要求1所述的判定方法，其特征在于，所述步骤102中，所述将数据以及均值保存到用户缓存区中的具体步骤为：将内部缓存数据及对应内部缓存数据均值依次存入用户缓存区中的用户数据缓存区和用户数据均值缓存区中，顺序下标相同。 
4.如权利要求1所述的判定方法，其特征在于，所述步骤103中，所述全局均值的具体步骤为：每次执行完步骤102时，计算用户数据均值缓存区中数据的平均值，得到全局均值A。 
5.如权利要求1所述的判定方法，其特征在于，所述步骤104中，将全局均值与全局阈值进行比较，如果全局均值大于全局阈值，则判定为风雨引起的信号；如果全局均值小于等于全局阈值，则不为风雨信号。 
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