CN105374148A - 基于振动光纤的铁路周界防护方法 - Google Patents

基于振动光纤的铁路周界防护方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105374148A
CN105374148A CN201510912578.9A CN201510912578A CN105374148A CN 105374148 A CN105374148 A CN 105374148A CN 201510912578 A CN201510912578 A CN 201510912578A CN 105374148 A CN105374148 A CN 105374148A
Authority
CN
China
Prior art keywords
induction
railway
defence area
vibration signal
information processing
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.)
Pending
Application number
CN201510912578.9A
Other languages
English (en)
Inventor
王士超
乔露
程传斌
刘大庆
何秋奇
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.)
Henan Splendor Science and Technology Co Ltd
Original Assignee
Henan Splendor Science and Technology Co Ltd
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 Henan Splendor Science and Technology Co Ltd filed Critical Henan Splendor Science and Technology Co Ltd
Priority to CN201510912578.9A priority Critical patent/CN105374148A/zh
Publication of CN105374148A publication Critical patent/CN105374148A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/181—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using active radiation detection systems
    • G08B13/183—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using active radiation detection systems by interruption of a radiation beam or barrier
    • G08B13/186—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using active radiation detection systems by interruption of a radiation beam or barrier using light guides, e.g. optical fibres

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Road Signs Or Road Markings (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)

Abstract

本发明提供一种基于振动光纤的铁路周界防护方法，该方法包括以下步骤：设置铁路周界防护系统，该防护系统包括防区感应模块、防区数据采集器、信息处理主机和路局监控平台；围绕着铁路沿线，将所述感应头端模块和所述感应尾端模块布防在铁路周界的防区，每个防区感应模块构成一个防区；每个防区数据采集器采集多个防区感应模块的入侵振动信号；所述信息处理主机接收所述防区数据采集器的入侵振动信号进行识别，区分非正常数据并进行封包传输；所述路局处理平台用于接收信息处理主机的报警数据，并将报警数据通知到责任人员。

Description

基于振动光纤的铁路周界防护方法
技术领域
本发明涉及铁路安全防护领域，具体的说，涉及了一种基于振动光纤的铁路周界防护方法。
背景技术
随着近年来社会经济的发展，社会不安定因素及社会矛盾有上升趋势，维护社会局部安定的政治压力越来越大。尤其是在国外极端势力的煽动和蛊惑下，境内破坏分子针对广大群众人身和敏感区域的暴力活动时有发生，反恐形式愈发激烈。铁路尤其高铁遭受破坏时很容易造成大量人员伤亡，以及财产重大损失，今年以来，针对武广高铁已连续发生“6.25”等两起破坏案件，高铁已成为暴恐分子实施破坏的新目标，妄图制造更大的影响。
针对以上复杂社会因素，公安部要求各级公安部门采取有效措施切实保护公民人身安全和国家财产安全，各级公安部门采取了大量人力、财力、物力等组织措施、管理措施和经济措施用于社会治安维护，但维稳压力依然严峻。因此，各种成熟有效周界入侵监测系统技术被提上了日程，用于铁路沿线重点设施的安全防范。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种使用周期长、高可靠性、易于施工实现的基于振动光纤的铁路周界防护方法。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于振动光纤的铁路周界防护方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：设置铁路周界防护系统
该防护系统包括防区感应模块、防区数据采集器、信息处理主机和路局监控平台；
步骤2：布防
所述防区感应模块设置感应头端模块和感应尾端模块，围绕着铁路沿线，将所述感应头端模块和所述感应尾端模块布防在铁路周界的防区，其中，每个防区感应模块构成一个防区；
步骤3：入侵振动信号采集
所述防区感应模块用于感应入侵振动信号，每个防区数据采集器采集多个防区感应模块的入侵振动信号；
步骤4：入侵振动信号识别
所述信息处理主机接收所述防区数据采集器的入侵振动信号进行识别，区分非正常数据并进行封包传输；所述信息处理主机对入侵振动信号的识别分以下步骤：
步骤4.1、提取入侵振动信号进行高通滤波，滤除基线及低频干扰；
步骤4.2、对滤波后的入侵振动信号进行加窗处理，获得时域特征，其中，时域特征包括幅值、峰数、短时能量和峰均比；
步骤4.3、对加窗后的信号进行功率谱估计，获得分布特征，并分别求出高、中、低频功率大小及其分别所占的比重，进而获得时域特征和频域特征时间变化的时频特性；
步骤4.4、预设时域特征和频域特征报警模板，根据时频特性与模板的比对区分入侵行为和干扰行为，进而获得报警数据；
步骤5：感应数据应用
所述路局处理平台用于接收信息处理主机的报警数据，并将报警数据通知到责任人员。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，本发明中感应部分采用马赫曾德干涉原理，即利用防区感应模块中的感应头端模块和感应尾端模块发出去的激光和返回的激光受到振动后出现干涉，通过采集此干涉电平，并通过分析时域特征和频域特征识别出振动特点，从而辨别出是否列车振动、自然现象振动、人为破坏振动等等；具有使用周期长、高可靠性、易于施工实现的优点。
附图说明
图1是本发明的防护系统结构框图。
图2是本发明的入侵振动信号识别的方法流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1和图2所示，一种基于振动光纤的铁路周界防护方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：设置铁路周界防护系统
该防护系统包括防区感应模块、防区数据采集器、信息处理主机和路局监控平台；
步骤2：布防
所述防区感应模块设置2芯感应头端模块和2芯感应尾端模块，方便在铁路复杂的环境施工。围绕着铁路沿线，将所述感应头端模块和所述感应尾端模块布防在铁路周界的防区，其中，每个防区感应模块构成一个防区；
步骤3：入侵振动信号采集
所述防区感应模块用于感应入侵振动信号，每个防区数据采集器采集多个防区感应模块的入侵振动信号；其中，所述防区数据采集器采用高灵敏度24位AD采集，真实还原振动波形，而且低功耗，便于适应野外环境；
步骤4：入侵振动信号识别
所述信息处理主机接收所述防区数据采集器的入侵振动信号进行识别，区分非正常数据并进行封包传输；所述信息处理主机对入侵振动信号的识别分以下步骤：
步骤4.1、提取入侵振动信号进行高通滤波，滤除基线及低频干扰；
步骤4.2、对滤波后的入侵振动信号进行加矩形窗处理，获得时域特征，其中，时域特征包括幅值、峰数、短时能量和峰均比；
步骤4.3、对加矩形窗后的信号进行功率谱估计，获得分布特征，并分别求出高、中、低频功率大小及其分别所占的比重，进而获得时域特征和频域特征时间变化的时频特性；
步骤4.4、预设时域特征和频域特征报警模板，根据时频特性与模板的比对区分入侵行为和干扰行为，进而获得报警数据；
步骤5：感应数据应用
所述路局处理平台用于接收信息处理主机的报警数据，并将报警数据通知到责任人员。
本发明方法中，通过提取振动信号的时域特征、频域特征以及时域和频域的变化特征来识别入侵行为，不仅能够准确识别敲击、攀爬、踩踏、触碰、摇晃、挤压等恶意入侵行为，还要能够屏蔽风、雨、冰雹等干扰的影响，特别是过车振动的影响。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (1)

1.一种基于振动光纤的铁路周界防护方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1：设置铁路周界防护系统
该防护系统包括防区感应模块、防区数据采集器、信息处理主机和路局监控平台；
步骤2：布防
所述防区感应模块设置感应头端模块和感应尾端模块，围绕着铁路沿线，将所述感应头端模块和所述感应尾端模块布防在铁路周界的防区，其中，每个防区感应模块构成一个防区；
步骤3：入侵振动信号采集
所述防区感应模块用于感应入侵振动信号，每个防区数据采集器采集多个防区感应模块的入侵振动信号；
步骤4：入侵振动信号识别
所述信息处理主机接收所述防区数据采集器的入侵振动信号进行识别，区分非正常数据并进行封包传输；所述信息处理主机对入侵振动信号的识别分以下步骤：
步骤4.1、提取入侵振动信号进行高通滤波，滤除基线及低频干扰；
步骤4.2、对滤波后的入侵振动信号进行加窗处理，获得时域特征，其中，时域特征包括幅值、峰数、短时能量和峰均比；
步骤4.3、对加窗后的信号进行功率谱估计，获得分布特征，并分别求出高、中、低频功率大小及其分别所占的比重，进而获得时域特征和频域特征时间变化的时频特性；
步骤4.4、预设时域特征和频域特征报警模板，根据时频特性与模板的比对区分入侵行为和干扰行为，进而获得报警数据；
步骤5：感应数据应用
所述路局处理平台用于接收信息处理主机的报警数据，并将报警数据通知到责任人员。
CN201510912578.9A 2015-12-11 2015-12-11 基于振动光纤的铁路周界防护方法 Pending CN105374148A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510912578.9A CN105374148A (zh) 2015-12-11 2015-12-11 基于振动光纤的铁路周界防护方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510912578.9A CN105374148A (zh) 2015-12-11 2015-12-11 基于振动光纤的铁路周界防护方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105374148A true CN105374148A (zh) 2016-03-02

Family

ID=55376308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510912578.9A Pending CN105374148A (zh) 2015-12-11 2015-12-11 基于振动光纤的铁路周界防护方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105374148A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108734907A (zh) * 2018-08-23 2018-11-02 中山光蓝信息技术有限公司 一种基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统及报警方法
CN108765807A (zh) * 2018-04-23 2018-11-06 泉州市聚焦三维设计有限公司 一种铁路栅栏双电网结构
CN110335430A (zh) * 2019-06-19 2019-10-15 中国科学院自动化研究所 基于深度学习的管道安全监测系统、方法和装置
CN114495393A (zh) * 2022-02-28 2022-05-13 中国人民公安大学 一种基于物联网的地下异常振动安全监测系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100085188A1 (en) * 2008-09-09 2010-04-08 Herdic Peter C Intruder Detector and Classifier
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
CN103777250A (zh) * 2011-12-30 2014-05-07 上海华魏光纤传感技术有限公司 一种新型全光纤周界安防系统
CN203838856U (zh) * 2014-04-29 2014-09-17 阮秀仕 一种铁路路基设备监控预警系统
CN204331954U (zh) * 2014-12-23 2015-05-13 南京业祥科技发展有限公司 一种精确定位型光纤感应预警报警系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100085188A1 (en) * 2008-09-09 2010-04-08 Herdic Peter C Intruder Detector and Classifier
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
CN103777250A (zh) * 2011-12-30 2014-05-07 上海华魏光纤传感技术有限公司 一种新型全光纤周界安防系统
CN203838856U (zh) * 2014-04-29 2014-09-17 阮秀仕 一种铁路路基设备监控预警系统
CN204331954U (zh) * 2014-12-23 2015-05-13 南京业祥科技发展有限公司 一种精确定位型光纤感应预警报警系统

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108765807A (zh) * 2018-04-23 2018-11-06 泉州市聚焦三维设计有限公司 一种铁路栅栏双电网结构
CN108765807B (zh) * 2018-04-23 2019-10-25 泉州市念芝工业设计有限公司 一种铁路栅栏双电网结构
CN108734907A (zh) * 2018-08-23 2018-11-02 中山光蓝信息技术有限公司 一种基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统及报警方法
CN110335430A (zh) * 2019-06-19 2019-10-15 中国科学院自动化研究所 基于深度学习的管道安全监测系统、方法和装置
CN114495393A (zh) * 2022-02-28 2022-05-13 中国人民公安大学 一种基于物联网的地下异常振动安全监测系统
CN114495393B (zh) * 2022-02-28 2023-06-16 中国人民公安大学 一种基于物联网的地下异常振动安全监测系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105374148A (zh) 基于振动光纤的铁路周界防护方法
CN103236127A (zh) 一种光纤围栏入侵监测系统及其模式识别方法
CN103345808A (zh) 光纤光栅周界入侵模式识别方法及系统
CN102968868B (zh) 基于时域包络分析光纤光栅周界入侵行为识别方法及系统
CN203148460U (zh) 铁塔监测系统
CN106530544A (zh) 一种光纤光栅阵列周界入侵系统
CN202205305U (zh) 一种基于振动和视频监控的防区型安防入侵系统
CN105095624A (zh) 一种光纤传感振动信号的识别方法
CN102129752A (zh) 室外设施人为破坏在线监测报警系统
CN105608822A (zh) 铁路周界入侵振动光纤报警方法及装置
CN112907869B (zh) 基于多种传感技术的入侵检测系统
CN102708643A (zh) 一种入侵检测方法及系统
CN206610396U (zh) 一种光纤光栅围栏入侵报警检测系统
CN201589837U (zh) 电缆监测系统
CN103337120A (zh) 准分布式光纤光栅周界入侵报警系统的定址方法及系统
CN106781152A (zh) 一种光纤光栅围栏入侵报警检测系统及方法
CN102879610B (zh) 一种基于加速度的安全监控方法及相关装置
CN108806144A (zh) 一种基于5g网络的社区报警系统
CN104134303A (zh) 光纤传感系统的入侵信号识别方法
CN105374141A (zh) 雷达、震动、打击物联网电子墙及其方法
CN202871003U (zh) 基于时域包络分析的光纤光栅周界入侵报警系统
CN106051468A (zh) 一种分布式光纤管道安全预警系统的报警模式分析算法
CN104376666B (zh) 一种基于监狱隔离网振动的分析方法
CN105575024A (zh) 抗干扰的光纤周界防护系统及方法
CN104916059A (zh) 基于eemd的m-z干涉仪型机场周界预警系统模式识别方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160302