CN105261136A - 一种光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法及装置 - Google Patents

一种光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105261136A
CN105261136A CN201510726008.0A CN201510726008A CN105261136A CN 105261136 A CN105261136 A CN 105261136A CN 201510726008 A CN201510726008 A CN 201510726008A CN 105261136 A CN105261136 A CN 105261136A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
short
lambda
fiber
warning system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510726008.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105261136B (zh
Inventor
陈英
王路露
张竹娴
周晓霞
夏旭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan Xunmei Intelligent Technology Co.,Ltd.
Original Assignee
Changsha University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changsha University filed Critical Changsha University
Priority to CN201510726008.0A priority Critical patent/CN105261136B/zh
Publication of CN105261136A publication Critical patent/CN105261136A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105261136B publication Critical patent/CN105261136B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/02Mechanical actuation
    • G08B13/12Mechanical actuation by the breaking or disturbance of stretched cords or wires
    • G08B13/122Mechanical actuation by the breaking or disturbance of stretched cords or wires for a perimeter fence
    • G08B13/124Mechanical actuation by the breaking or disturbance of stretched cords or wires for a perimeter fence with the breaking or disturbance being optically detected, e.g. optical fibers in the perimeter fence
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B29/00Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
    • G08B29/18Prevention or correction of operating errors
    • G08B29/185Signal analysis techniques for reducing or preventing false alarms or for enhancing the reliability of the system

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法及装置,所述的方法包括以下步骤:步骤1:采用短时能量和短时过零率的方法对扰动信号进行端点检测,以检测出有效信号的起始点和结束点;步骤2:将相隔一定距离的两个传感器同时监测到的有效信号λ1和λ2进行皮尔逊积矩相关系数计算,将皮尔逊积矩相关系数高于系数阈值上限CH的扰动信号判定为天气扰动信号;将低于系数阈值下限CL的扰动信号判定为人为入侵信号,并发出报警。该光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法及装置监控效率高,准确率高,易于实施。

Description

一种光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法及装置。
背景技术
光纤对外界环境因素十分敏感,如温度、压力、电场、磁场等环境条件的变化将引起光波参量(如强度、相位、频率、偏振态等)的变化。光纤传感器根据这些参量的变化,就可以知道导致这些光波参量变化的温度、压力、电场、磁场等物理量的大小。此外,光纤传感器还具有体积小、重量轻、抗电磁干扰、灵敏度高、易于组网,且光纤本身无源,无需外场供电同时还可作为信号传输通道等特点,非常适用于监测报警领域,具有非常广阔的应用前景。其敷设方式如图1所示;
光纤监测报警系统主要包含三大部分:光收发电路(包括全光干涉模块和光电检测模块)、光纤(包括传感光纤和传输光纤)和信号处理平台。工作时,光源发出的光输入光收发电路,使得施加于传感光纤上的信号经过光收发电路后传输到主机,经信号处理后对入侵信号进行识别,并决定是否需要报警。
传感光纤一般分布在野外,很容易受到天气的影响,因此如何对这些由于天气因素引起的扰动信号进行识别避免误报警,是光纤监测报警系统应用于实际工程中应首先解决的主要问题。可以利用天气扰动作用于系统的范围大,人为扰动作用于系统的范围较小的特点,对信号进行处理和分析,在一定程度上屏蔽天气的干扰。
公开号为103116957A(申请号:201310026578.x)在中国专利公开了一种一种光纤周界安防系统屏蔽气候影响的方法,该方法能有效屏蔽天气因素的干扰。该方法是采用短时能量和短时过零率的方法对扰动信号进行端点检测,并通过设置短时能量比的上限屏蔽风,通过设置短时过零率的下限屏蔽雨。但由于不同强度的气候(如暴雨和小雨)计算得到的短时能量比和短时过零率的值不同,因此需要根据天气的变化随时调整上限和下限值,因此该方法的监测效率和准确率有待提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法及装置,该光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法及装置监控效率高,准确率较高,易于实施。
发明的技术解决方案如下:
一种光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法,包括以下步骤:
步骤1:采用短时能量和短时过零率的方法对光纤传感器采集的扰动信号进行端点检测,以检测出有效信号的起始点和结束点;
监测到的信号为离散化之后为
(1)短时能量的计算:n时刻(实际上为第n个采样点对应的时刻,为简便起见称为n时刻)信号短时能量En的计算公式如下:其中N为窗长,w为窗函数;【窗函数可以为汉明窗函数或矩形窗函数】
(2)短时过零率的计算:
短时过零率其中其中N为窗长;
(3)对有效信号的识别方法:
设短时能量的低门限和高门限分别为EL和EH,短时过零率的低门限和高门限分别为ZL和ZH;
(a)若En>EL且Zn>ZL,则标记该时刻n为有效信号的起始点;
(b)在时间T内(比如2s或5s),若短时能量和短时过零率这两个参数的数值都没有超过各自的高门限,且都回落到各自的低门限以下,则认为该信号是突发噪声信号,不是有效信号,取消起始点的标记;;
(c)如果两个参数中有任意一个数值超过了对应的高门限,且能持续时间T1【比如3s-10s的一个数】则认为该信号是有效信号,确定该原来标记的起始点为有效信号的起始点;当两个参数都低于对应的低门限,则标记该时刻为有效信号的结束点,将该段信号用λ表示;
步骤2:将相隔一定距离的两个传感器【如相邻布置的2个传感器】同时监测到的有效信号λ1和λ2进行皮尔逊积矩相关系数计算,皮尔逊积矩相关系数的计算公式为:
c o r r ( λ 1 , λ 2 ) = Σ i = 1 K ( λ 1 - λ 1 ‾ ) ( λ 2 - λ 2 ‾ ) Σ i = 1 K ( λ 1 - λ 1 ‾ ) 2 * Σ i = 1 K ( λ 2 - λ 2 ‾ ) 2 ; 【λ1和λ2是两个传感器分别监测到的有效信号段。从某个时间点开始同时取λ1和λ2的K个采样点进行相似度计算。比如从某时刻开始,λ1和λ2都处于有效信号段,此时取1万个采样点进行计算。由于有效信号持续较长,因此一般只取其中一段来进行计算相关度。比如10s,或几分钟。若有效信号不长(即包含的数据量不大,数据量的阈值比如取15000),可以将2组整个的有效数据进行比较,比较前若2组有效数据的个数不同,则将数据较长的那组有效数据中删除一部分,删除时,可以选择删除两端的数据,因为两端的数据幅值较低,对结果影响小,比如1组包含102个数,另一种包含100个数,将第一组的第一个和最后一个数删除即可】
将皮尔逊积矩相关系数高于系数阈值上限CH的扰动信号判定为天气扰动信号;将低于系数阈值下限CL的扰动信号判定为人为入侵信号,并发出警报。
所述的窗函数w为矩形窗函数,则有,
选取的2个光纤传感器相距4-30米,如8米或10米。也可以理解为:选取相隔一定距离的两个光纤传感器,该距离是根据现场布设的环境,从4-30米中选取的一个值。
系数阈值上限CH为0.7;系数阈值下限CL为0.2。
所述的采用G652型单模传感光纤检测得到,采用数据采集卡将离散化,数据采集卡为北京阿尔泰科技公司生产的型号为PCI8602的采集卡。
一种光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的装置,包括传感光纤、传感处理器和主机;传感光纤为至少2条,传感光纤与传感处理器相连,传感处理器与主机通过通信光纤相连;主机中设有微处理器,微处理器基于前述的光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法实施监测报警。
所述的采用G652型单模传感光纤检测得到,主机中装有数据采集卡用于将离散化,数据采集卡为北京阿尔泰科技公司生产的型号为PCI8602的采集卡。
所述的主机通过有线网或无线网与上位机通信连接。
光纤监测报警系统的结构示意图如图2所示,具体包括光源、光收发电路、传感光纤、数据采集模卡和信号处理平台。
光源发出的光被送入全光干涉模块,经全光干涉模块处理后的光输入到传感光纤上,在传感光纤的末端经反射镜反射后,回到全光纤干涉模块。该干涉模块是由光无源器件构成,经不同光路到达干涉模块输出端口的光在此汇合,发生干涉。输出端口的光强随着相互干涉的光之间相位差的变化而变化。当有外界扰动作用在传感缆上时,就会引起干涉光波之间相位差的变化。通过构造光纤传感系统,可采集到2路与入侵信号有关的信号。
信号处理平台对该信号进行分析处理,判定该信号是否为人为入侵信号,从而决定是否发出警报。
由于外界传感光纤感应的是任一扰动信号,外界环境信号比如刮风下雨也会作为扰动信号加以采集,会引起系统在恶劣天气的影响下误报警。因此有必要对采集到的扰动信号进行分析处理,将其中因天气造成的扰动加以甄别和排除,以减少天气干扰造成的误报警。
刮风、下雨等天气对光纤监测报警系统的影响是全局性的,几乎作用于系统的所有传感器,且作用时间较长。而人为入侵通常只影响局部的几个传感器,而且持续的时间比天气干扰系统的时间更短。因此,可以利用这些差别屏蔽天气干扰的影响。当系统中的某个传感器监测到扰动信号时,以该传感器作为中心,监测与其相隔一定距离(如10米)的传感器是否产生了相似的扰动。如果是,说明发生了全局性扰动。否则为局部扰动。经分析可知,一般情况下,只有刮风或是下雨等天气影响才能造成全局性扰动,人为入侵才会造成局部扰动。因此,当监测到全局性扰动时不需要报警,如监测到局部扰动则需要报警。
因为有效信号持续时间较长,因此只选取有效信号的一部分进行相似度的计算。
有益效果:
本发明的光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法及装置,对现有技术的抗干扰方法进行了重大的创造性的改进,首先采用短时能量和短时过零率的方法对扰动信号进行端点检测,目的是检测出有效信号的起始点和结束点,滤除无声信号和突发噪声。然后将2个有效信号进行皮尔逊积矩相关系数计算,将高于阈值上限的扰动信号判定为天气扰动信号,将低于阈值下限的扰动信号判定为人为入侵信号。改进之后的方法不仅能有效滤除无声信号和突发噪声的干扰,而且不需要根据天气的变化经常调整短时能量和过零率阈值,也不要经常调整信号的相似度阈值,从而提高了系统的效率和准确率,同时也更加简单易用。
使系统对刮风、下雨、打雷等事件有一定的识别能力,从而排除因天气因素干扰引起系统的误报警。
附图说明
图1为光纤监测报警系统的总体结构示意图。
图2为光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的装置的结构示意图。
图3为光纤监测报警系统的屏蔽天气干扰的流程图;
图4为人攀爬围栏时监测到的信号波形。
图5为打雷时围栏监测到的信号波形。
图6为下雨时围栏监测到的信号波形;
图7为刮风时围栏监测到的信号波形。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1:
如图1-7,一种光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:采用短时能量和短时过零率的方法对光纤传感器采集的扰动信号进行端点检测,以检测出有效信号的起始点和结束点;
监测到的信号为离散化之后为
(3)短时能量的计算:n时刻(实际上为第n个采样点对应的时刻,为简便起见称为n时刻)信号短时能量En的计算公式如下:其中N为窗长,w为窗函数;【窗函数可以为汉明窗函数或矩形窗函数】
(2)短时过零率的计算:
短时过零率其中其中N为窗长;
(3)对有效信号的识别方法:
设短时能量的低门限和高门限分别为EL和EH,短时过零率的低门限和高门限分别为ZL和ZH;
(a)若En>EL且Zn>ZL,则标记该时刻n为有效信号的起始点;
(b)在时间T内(比如2s或5s),若短时能量和短时过零率这两个参数的数值都没有超过各自的高门限,且都回落到各自的低门限以下,则认为该信号是突发噪声信号,不是有效信号,取消起始点的标记;(c)如果两个参数中有任意一个数值超过了对应的高门限,且能持续时间T1【比如3s-10s的一个数】则认为该信号是有效信号,确定该原来标记的起始点为有效信号的起始点;当两个参数都在在后时刻低于低门限,则标记该在后时刻为有效信号的结束点,将该信号用λ表示;
步骤2:将相隔一定距离的两个传感器同时监测到的有效信号λ1和λ2进行皮尔逊积矩相关系数计算,皮尔逊积矩相关系数的计算公式为:
c o r r ( λ 1 , λ 2 ) = Σ i = 1 K ( λ 1 - λ 1 ‾ ) ( λ 2 - λ 2 ‾ ) Σ i = 1 K ( λ 1 - λ 1 ‾ ) 2 * Σ i = 1 K ( λ 2 - λ 2 ‾ ) 2 ;
从某时间点开始,取λ1和λ2的K个采样点进行皮尔逊积矩相关系数计算。比如λ1的有效信号从10:32开始,λ2的有效信号从10:31开始,则从10:32开始取1万个采样点进行相关系数计算。由于有效信号持续较长,因此一般只取其中一段来进行计算相关度,比如取1万个采样点。
将皮尔逊积矩相关系数高于系数阈值上限CH的扰动信号判定为天气扰动信号;将低于系数阈值下限CL的扰动信号判定为人为入侵信号,并发出报警。
所述的窗函数w为矩形窗函数,则有,
所述的采用G652型单模传感光纤检测得到,采用数据采集卡将离散化,数据采集卡为北京阿尔泰科技公司生产的型号为PCI8602的采集卡。
一种光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的装置,包括传感光纤、传感处理器和主机;传感光纤为至少2条,传感光纤与传感处理器相连,传感处理器与主机通过通信光纤相连;主机中设有微处理器,微处理器基于前述的光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法实施监测报警。
所述的主机通过有线网或无线网与上位机通信连接。
对采集的信号计算短时能量和短时过零率及端点检测的具体步骤如下:
(1)对监测到的信号进行采样和分帧。采样频率为44100Hz,采样精度为16bit。采用汉明窗或矩形窗进行分帧,帧长为256点,帧移为80点;
(2)计算n时刻信号的短时能量当窗函数选择矩形窗时,短时能量为:其中N为窗长;
(3)计算n时刻信号【这里的n时刻,即第n个采样点对应的时刻】的短时过零率。短时过零率表示每帧信号通过横轴(零电平)的次数。定义为:其中
(4)分别为短时能量和过零率设置两个门限:一个较低门限和一个较高门限。较低门限数值较小,对信号的变化较敏感,当有扰动时容易被监测出。较高门限的数值较大,信号必须达到一定强度才能达到该门限值;门限根据实际情况选取,为本领域普通技术人员均能做到的。
(5)当信号的短时能量或过零率超过低门限,则标记该时刻为有效信号的起始点,进入过渡段。在过渡段中,如果两个参数的数值都没有超过高门限,且都回落到低门限以下,则认为该信号不是有效信号,取消起始点的标记。如果两个参数中有任意一个数值超过了高门限,且能持续一定的时间,如3s;则认为该信号是有效信号,确定该原来标记的起始点为有效信号的起始点。当两个参数都低于低门限,则标记该时刻为有效信号的结束点,将该信号用λ表示。
当系统中的某个传感器监测到扰动信号时,以该传感器作为中心,监测与它相隔一定距离的传感器是否发生了相似的扰动。如果是,说明发生了全局性扰动。否则为局部扰动。经分析可知,一般情况下,只有刮风或是下雨等天气影响才能造成全局性扰动,人为入侵才会造成局部扰动。因此,当监测到全局性扰动时不需要报警,如监测到局部扰动则需要报警。
因为有效信号持续时间较长,因此只选取有效信号的一部分进行相似度的计算。
本发明中,计算相邻信号的相似度的具体方法如下:
当系统检测到有效信号λ1时,以监测到该有效信号的传感器为中心,监测与它相隔一定距离(如10米)的传感器的有效信号λ2。,并计算λ1与λ2之间的皮尔逊积矩相关系数。
c o r r ( λ 1 , λ 2 ) = Σ i = 1 K ( λ 1 - λ 1 ‾ ) ( λ 2 - λ 2 ‾ ) Σ i = 1 K ( λ 1 - λ 1 ‾ ) 2 * Σ i = 1 K ( λ 2 - λ 2 ‾ ) 2
corr(λ1,λ2)corr(x,y)的取值在[-1,+1]之间。如果越接近于1或-1,则表示两个变量的相似度越大,如果越接近于0,则表示两个变量的相似度越小。
根据上式计算有效信号λ1和λ2的皮尔逊积矩相关系数。如果相似度较大,超过了设定的阈值,说明发生了相似的扰动,可以认为是刮风或是下雨等天气因素造成的全局性扰动。如果相似度较小,可以判定为人为入侵造成的局部扰动,并报警。
在实际外场条件下,布设了一段长为5km的光缆进行振动实验。一方面,模拟人为入侵时的攀爬围栏的动作,记录攀爬围栏信号。另一方面,在恶劣天气环境下,采集同一个传感器监测到的打雷信号、刮风信号和下雨信号。然后将这些信号之间进行皮尔逊积矩相关系数计算,得到的结果如表1所示:
表1某传感器监测到各种信号之间的皮尔逊积矩相关系数
从表1可以看出,信号自身进行皮尔逊积矩相关系数计算结果为1,表明这是两个完全一样的信号。而不同信号之间进行皮尔逊积矩相关系数计算的结果都趋近于0。说明不同信号的相似度非常低。
当发生人为攀爬、打雷、刮风、下雨的情况下,同时采集两个相距4米和相距20米的传感器监测到的信号。并将这两个传感器监测到的信号进行皮尔逊积矩相关系数计算。结果如表2和表3所示:
表2两个相距4米的传感器监测到信号的皮尔逊积矩相关系数
表3两个相距20米的传感器监测到信号的皮尔逊积矩相关系数
分析表2和表3可以得到三个结论:
(1)不同信号的皮尔逊积矩相关系数趋近于零,而且计算结果与两个传感器相隔的距离无关;
(2)将两个传感器监测到的天气扰动信号进行皮尔逊积矩相关系数计算,可以发现,两个传感器监测的同一种天气扰动信号的皮尔逊积矩相关系数较大,且传感器相隔距离大小对计算结果影响不大;
(3)将两个传感器监测到的攀爬信号进行皮尔逊积矩相关系数计算,可以发现,该结果介于0和1之间,而且会随着传感器相隔距离的增加而减小。
结论(1)说明在这四种扰动信号中,不同信号之间的相似度非常小。结论(2)说明天气因素对系统的扰动是全局性的。系统中任意两个传感器监测到的同一种天气扰动信号的相似度都是较高的。结论(3)说明人为入侵只影响局部区域。相隔距离越远的两个传感器监测到的扰动信号的相似度越低。
本实验设置了两个相似度阈值k1和k2。其中k1=0.2,k2=0.7。并分别选取距离10米、20米和30米的两个传感器同时监测50次信号并进行皮尔逊积矩相关系数计算,将计算结果小于k1的扰动信号判定为人为入侵信号,将计算结果大于k2的扰动信号判定为天气扰动信号。判定结果准确率如表4所示:
表4光纤监测报警系统抗天气干扰的准确率
10米 20米 30米
90% 92% 95%
从实验结果可以看出,只要选取合适距离的两个传感器进行监测,并设置合适的相似度阈值,就可以有效屏蔽天气因素的干扰,提高光纤监测报警系统的效率和准确率。该距离的选择和阈值的设置是根据光纤监测报警系统敷设时的周边环境来确定的,因此一旦确定,就不需要频繁改变这两个参数。
本发明与专利“一种光纤周界安防系统屏蔽气候影响的方法(发明专利,申请号:201310026578.x,公开号103116957A,以下称为现有专利)都能有效屏蔽天气因素的干扰。现有专利的方法是采用短时能量和短时过零率的方法对扰动信号进行端点检测,并通过设置短时能量比的上限屏蔽风,通过设置短时过零率的下限屏蔽雨。但由于不同强度的气候(如暴雨和小雨)计算得到的短时能量比和短时过零率的值不同,因此需要根据天气的变化随时调整上限和下限值。本发明在此基础上进行了重大改进,首先采用短时能量和短时过零率的方法对扰动信号进行端点检测,目的是检测出有效信号的起始点和结束点,滤除无声信号和突发噪声。然后将2个有效信号进行皮尔逊积矩相关系数计算,将高于阈值上限的扰动信号判定为天气扰动信号,将低于阈值下限的扰动信号判定为人为入侵信号。改进之后的方法不仅能有效滤除无声信号和突发噪声的干扰,而且不需要根据天气的变化经常调整短时能量和过零率阈值,也不要经常调整信号的相似度阈值,从而提高了系统的效率和准确率,同时也更加简单易用。

Claims (8)

1.一种光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:采用短时能量和短时过零率的方法对光纤传感器采集的扰动信号进行端点检测,以检测出有效信号的起始点和结束点;
监测到的信号为离散化之后为
(1)短时能量的计算:n时刻信号短时能量En的计算公式如下:
其中N为窗长,w为窗函数;
(2)短时过零率的计算:
短时过零率其中其中N为窗长;
(3)对有效信号的识别方法:
设短时能量的低门限和高门限分别为EL和EH,短时过零率的低门限和高门限分别为ZL和ZH;
(a)若En>EL且Zn>ZL,则标记该时刻n为有效信号的起始点;
(b)在时间T内,若短时能量和短时过零率这两个参数的数值都没有超过各自的高门限,且都回落到各自的低门限以下,则认为该信号是突发噪声信号,不是有效信号,取消起始点的标记;
(c)如果两个参数中有任意一个数值超过了对应的高门限,且能持续时间T1,则认为该信号是有效信号,确定该原来标记的起始点为有效信号的起始点;当两个参数都低于对应的低门限,则标记该时刻为有效信号的结束点,将该段信号用λ表示;
步骤2:将相隔一定距离的两个传感器同时监测到的有效信号λ1和λ2进行皮尔逊积矩相关系数计算,皮尔逊积矩相关系数的计算公式为:
c o r r ( λ 1 , λ 2 ) = Σ i = 1 K ( λ 1 - λ 1 ‾ ) ( λ 2 - λ 2 ‾ ) Σ i = 1 K ( λ 1 - λ 1 ‾ ) 2 * Σ i = 1 K ( λ 2 - λ 2 ‾ ) 2 ;
将皮尔逊积矩相关系数高于系数阈值上限CH的扰动信号判定为天气扰动信号;将低于系数阈值下限CL的扰动信号判定为人为入侵信号,并发出警报。
2.根据权利要求1所述的光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法,其特征在于,所述的窗函数w为矩形窗函数,则有,
3.根据权利要求1所述的光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法,其特征在于,选取的2个光纤传感器相距4-30米。
4.根据权利要求1所述的光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法,其特征在于,系数阈值上限CH为0.7;系数阈值下限CL为0.2。
5.根据权利要求1-4任一项所述的光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法,其特征在于,所述的采用G652型单模传感光纤检测得到,采用数据采集卡将离散化,数据采集卡为北京阿尔泰科技公司生产的型号为PCI8602的采集卡。
6.一种光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的装置,其特征在于,包括传感光纤、传感处理器和主机;传感光纤为至少2条,传感光纤与传感处理器相连,传感处理器与主机通过通信光纤相连;主机中设有微处理器,微处理器基于权利要求1-4任一项所述的光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法实施监测报警。
7.根据权利要求6所述的光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的装置,其特征在于,所述的采用G652型单模传感光纤检测得到,主机中装有数据采集卡用于将离散化,数据采集卡为北京阿尔泰科技公司生产的型号为PCI8602的采集卡。
8.根据权利要求7所述的光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的装置,其特征在于,所述的主机通过有线网或无线网与上位机通信连接。
CN201510726008.0A 2015-10-23 2015-10-23 一种光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法及装置 Active CN105261136B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510726008.0A CN105261136B (zh) 2015-10-23 2015-10-23 一种光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510726008.0A CN105261136B (zh) 2015-10-23 2015-10-23 一种光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105261136A true CN105261136A (zh) 2016-01-20
CN105261136B CN105261136B (zh) 2017-06-16

Family

ID=55100804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510726008.0A Active CN105261136B (zh) 2015-10-23 2015-10-23 一种光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105261136B (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107730800A (zh) * 2017-11-13 2018-02-23 浙江众盟通信技术有限公司 基于光纤振动安全预警系统的抗干扰分析方法
CN108280950A (zh) * 2017-12-12 2018-07-13 威海北洋光电信息技术股份公司 一种基于高频能量分布的防区型光纤周界防护算法
CN108303173A (zh) * 2018-01-29 2018-07-20 武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司 一种分布式光纤传感管道扰动事件检测方法和装置
CN108629932A (zh) * 2018-06-22 2018-10-09 苏州热工研究院有限公司 一种结合区域信息的光纤光栅周界安防系统报警方法
CN108828073A (zh) * 2018-05-21 2018-11-16 长沙学院 一种基于光纤光栅的声发射检测装置
CN108919676A (zh) * 2018-06-27 2018-11-30 合肥草木蕃景生态科技有限公司 一种景区树木防护系统及其控制方法
CN111141377A (zh) * 2019-12-30 2020-05-12 江苏光为传感设备有限公司 一种基于能量累加和最大权的光纤振动事件识别算法
CN112288974A (zh) * 2020-10-23 2021-01-29 北京玄天智联科技有限公司 一种微振动周界入侵探测方法、装置、设备及存储介质
US11797557B2 (en) 2020-12-03 2023-10-24 Boe Technology Group Co., Ltd. Data management platform, intelligent defect analysis system, intelligent defect analysis method, computer-program product, and method for defect analysis

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2221990B (en) * 1988-08-17 1992-04-08 Shorrock Ltd Intrusion detection system
CN102045120A (zh) * 2010-10-29 2011-05-04 成都九洲电子信息系统有限责任公司 光纤周界系统的振动信号识别方法
CN103116957A (zh) * 2013-01-21 2013-05-22 复旦大学 一种光纤周界安防系统屏蔽气候影响的方法
CN103956013A (zh) * 2014-05-04 2014-07-30 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种风雨扰动信号实时判定方法
CN104008622A (zh) * 2014-06-03 2014-08-27 天津求实飞博科技有限公司 基于短时能量和过零率的光纤周界安防系统端点检测方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2221990B (en) * 1988-08-17 1992-04-08 Shorrock Ltd Intrusion detection system
CN102045120A (zh) * 2010-10-29 2011-05-04 成都九洲电子信息系统有限责任公司 光纤周界系统的振动信号识别方法
CN103116957A (zh) * 2013-01-21 2013-05-22 复旦大学 一种光纤周界安防系统屏蔽气候影响的方法
CN103956013A (zh) * 2014-05-04 2014-07-30 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种风雨扰动信号实时判定方法
CN104008622A (zh) * 2014-06-03 2014-08-27 天津求实飞博科技有限公司 基于短时能量和过零率的光纤周界安防系统端点检测方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HONGYAN WU ET: "The Research on Pattern Recognition in Distributed Fiber Vibrant Sensor System", 《PROC.OF SPIE》 *
吴红艳等: "光纤周界安防系统端点检测技术的研究", 《仪器仪表学报》 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107730800A (zh) * 2017-11-13 2018-02-23 浙江众盟通信技术有限公司 基于光纤振动安全预警系统的抗干扰分析方法
CN108280950A (zh) * 2017-12-12 2018-07-13 威海北洋光电信息技术股份公司 一种基于高频能量分布的防区型光纤周界防护算法
CN108303173A (zh) * 2018-01-29 2018-07-20 武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司 一种分布式光纤传感管道扰动事件检测方法和装置
CN108303173B (zh) * 2018-01-29 2020-11-10 武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司 一种分布式光纤传感管道扰动事件检测方法
CN108828073A (zh) * 2018-05-21 2018-11-16 长沙学院 一种基于光纤光栅的声发射检测装置
CN108629932A (zh) * 2018-06-22 2018-10-09 苏州热工研究院有限公司 一种结合区域信息的光纤光栅周界安防系统报警方法
CN108919676A (zh) * 2018-06-27 2018-11-30 合肥草木蕃景生态科技有限公司 一种景区树木防护系统及其控制方法
CN108919676B (zh) * 2018-06-27 2021-12-03 祁娜 一种景区树木防护系统及其控制方法
CN111141377A (zh) * 2019-12-30 2020-05-12 江苏光为传感设备有限公司 一种基于能量累加和最大权的光纤振动事件识别算法
CN112288974A (zh) * 2020-10-23 2021-01-29 北京玄天智联科技有限公司 一种微振动周界入侵探测方法、装置、设备及存储介质
US11797557B2 (en) 2020-12-03 2023-10-24 Boe Technology Group Co., Ltd. Data management platform, intelligent defect analysis system, intelligent defect analysis method, computer-program product, and method for defect analysis

Also Published As

Publication number Publication date
CN105261136B (zh) 2017-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105261136A (zh) 一种光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法及装置
US11562224B2 (en) 1D-CNN-based distributed optical fiber sensing signal feature learning and classification method
CN103116957B (zh) 一种光纤周界安防系统屏蔽气候影响的方法
CN104568122B (zh) 一种分布式光纤振动传感系统扰动事件识别及定位方法
CN105527650B (zh) 一种工程尺度下微震信号及p波初至自动识别算法
CN102045120B (zh) 光纤周界系统的振动信号识别方法
CN104729667B (zh) 一种分布式光纤振动传感系统中的扰动类型识别方法
CN201191221Y (zh) 分布式光纤振动传感系统扰动信号判别模块
CN103196465B (zh) 一种相敏光时域反射仪传感信号噪声分离及信号提取方法
CN102663032B (zh) 一种光纤光栅围栏入侵事件模式识别方法
CN100476900C (zh) 一种交通流量的检测方法和装置
WO2011006210A1 (en) Intrusion detection
CN103968933A (zh) 基于模糊域特征的光纤振动信号识别方法
CN107885940A (zh) 一种用于分布式光纤振动传感系统的信号特征提取方法
CN104021638A (zh) 一种高速公路沿线电缆预警防盗的方法及装置
CN206610396U (zh) 一种光纤光栅围栏入侵报警检测系统
CN109120336B (zh) 基于相位敏感光时域反射传感器的防误警漏警方法
CN106023499A (zh) 一种光纤安防信号双重识别方法及系统
CN101299635B (zh) 宽域全光纤扰动信号前-后判别装置及方法
CN106781152A (zh) 一种光纤光栅围栏入侵报警检测系统及方法
CN116519049A (zh) 用于隧道的分布式光缆检测装置及方法
CN110657879B (zh) 一种基于fft的分布式光纤振动传感定位方法及装置
CN107730800A (zh) 基于光纤振动安全预警系统的抗干扰分析方法
CN104777326A (zh) 具有流速自动监测实时校准功能的颗粒物计数仪
CN108320420B (zh) 一种双参量otdr周界安全监测系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Chen Ying

Inventor after: Li Zhengda

Inventor after: Zhou Xiaoxia

Inventor after: Zhang Zhuxian

Inventor after: Wang Lulu

Inventor after: Xia Xu

Inventor after: Xu Kai

Inventor after: Wen Jinsong

Inventor before: Chen Ying

Inventor before: Wang Lulu

Inventor before: Zhang Zhuxian

Inventor before: Zhou Xiaoxia

Inventor before: Xia Xu

CB03 Change of inventor or designer information
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211217

Address after: 410000 517, building B2, Lugu science and technology innovation and entrepreneurship Park, No. 1698, Yuelu West Avenue, Changsha high tech Zone, Changsha City, Hunan Province

Patentee after: Hunan Xunmei Intelligent Technology Co.,Ltd.

Address before: 410000 No. 98 Hongshan Road, Kaifu District, Changsha City, Hunan Province

Patentee before: CHANGSHA University

TR01 Transfer of patent right