CN107886661B - 一种基于振动能量累积的入侵事件判定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于振动能量累积的入侵事件判定方法，步骤1.计算入侵事件的振动能量、获取振动入侵时间和定位值；通过计算入侵事件振动波形的幅度均值得出入侵事件的振动能量信息，获取当前系统时间记录为入侵事件的入侵时间，并将入侵事件的振动能量、入侵时间和入侵定位值记录到数据库中。步骤2.依据时间窗、距离窗参数筛选关联的入侵事件；以当前入侵事件信息为基础，从数据库中选取一定时间范围内、一定距离范围内的所有入侵事件，获取内容包括入侵时间、入侵定位值和振动能量。步骤3.计算入侵事件累积能量，判别入侵行为。采用上述方案，定位精度高、误警率低、环境适应性强。

Description

一种基于振动能量累积的入侵事件判定方法

技术领域

本发明属于基于振动能量累积的入侵事件技术领域，尤其涉及的是一种基于振动能量累积的入侵事件判定方法。

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。作为周界安防系统的关键技术，入侵的精准定位、低误警告警是周界监测预警系统的主要研究方向之一。实际应用中，复杂环境的影响导致入侵判别容易产生误判、定位不准的问题，影响系统的整体性能。目前的入侵事件判定方法主要采用单一事件判定的方法，即将单一振动信号的强弱程度作为是否有入侵的判定方法，同时由此次振动信号进行计算得出入侵位置，但是这种方法存在定位精度低、误警率高等缺点，无法满足光纤周界入侵的精准定位和低误警告警监测的需求。

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，本发明提供一种基于振动能量累积的入侵事件判定方法，方法定位精度高、误警率低、环境适应性强。

本发明的技术方案如下：

一种基于振动能量累积的入侵事件判定方法，包括以下步骤：

步骤1：计算入侵事件的振动能量、获取振动入侵时间和定位值；振动数据x[i](i＝1-N)，振动能量即是所有振动数据的绝对值和，获取入侵时间T，定位值L；将振动能量、入侵时间、定位值信息记录到数据库中；

步骤2.依据时间窗、距离窗参数筛选关联的入侵事件；从数据库中选取一定时间范围内(T-T_tres-T)，一定距离范围内(L-L_tres-L+L_tres)的入侵事件，记录入侵事件的入侵时间T[j]、定位值L[j]和振动能量E[j]，其中j＝1-M,M代表共有M个满足条件的入侵事件；

步骤3.计算入侵事件累积能量，判别入侵行为；计算累积能量通过比较E_S与振动能量判定阈值E_T的大小，进行判定是否为入侵事件(如果E_S>E_T，则判定为有入侵行为，反之，判定为无入侵行为)；针对判定有入侵行为的情况，计算入侵定位值L_S，计算公式如下：

L_S＝αL+(1-α)L′，其中α为权重因子，取值0-1，值越大，当前入侵定位值影响越大，值越小，当前入侵定位值影响越小，为经验值；其中L[j]≠L，ω[j]为每个入侵事件定位值的权重值，计算公式如下：入侵事件定位值距离当前入侵事件定位值越远，权重越小，反之，权重越大。

采用上述方案，是基于振动能量累积的入侵事件判定方法，选取一定时间范围内、一定距离范围内的入侵事件进行振动能量累积，并进行计算本次入侵位置值；在进行能量累积时，考虑时间因子和距离因子的影响，更准确的计算有关联的振动事件的累积能量，提高的系统的可靠性，降低误警告警；在进行定位值计算时，考虑了距离因子的影响，更精确的计算定位值。与现有的技术相比，定位精度高、误警率低、环境适应性强。

附图说明

图1为本发明的方法流程图。

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1

如图1所示，本发明提供一种基于振动能量累积的入侵事件判定方法，包括以下步骤：

步骤1.计算入侵事件的振动能量、获取振动入侵时间和定位值

振动数据x[i](i＝1-N)，振动能量即是所有振动数据的绝对值和，获取入侵时间T，定位值L。将振动能量、入侵时间、定位值信息记录到数据库中。

步骤2.依据时间窗、距离窗参数筛选关联的入侵事件

从数据库中选取一定时间范围内(T-T_tres-T)，一定距离范围内(L-L_tres-L+L_tres)的入侵事件，记录入侵事件的入侵时间T[j]、定位值L[j]和振动能量E[j]，其中j＝1-M,M代表共有M个满足条件的入侵事件。

步骤3.计算入侵事件累积能量，判别入侵行为

计算累积能量通过比较E_S与振动能量判定阈值E_T的大小，进行判定是否为入侵事件(如果E_S>E_T，则判定为有入侵行为，反之，判定为无入侵行为)。针对判定有入侵行为的情况，计算入侵定位值L_S，计算公式如下：

L_S＝αL+(1-α)L′，其中α为权重因子，取值0-1，值越大，当前入侵定位值影响越大，值越小，当前入侵定位值影响越小，为经验值。

其中L[j]≠L，ω[j]为每个入侵事件定位值的权重值，计算公式如下：

入侵事件定位值距离当前入侵事件定位值越远，权重越小，反之，权重越大。

本发明针对入侵事件具有一定延续性的特点，采用基于振动能量累积的入侵事件判定方法，选取一定时间范围内、一定距离范围内的入侵事件进行振动能量累积，并进行计算本次入侵位置值；在进行能量累积时，考虑时间因子和距离因子的影响，更准确的计算有关联的振动事件的累积能量，提高的系统的可靠性，降低误警告警；在进行定位值计算时，考虑了距离因子的影响，更精确的计算定位值。与现有的技术相比，定位精度高、误警率低、环境适应性强。

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 (1)

1.一种基于振动能量累积的入侵事件判定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：计算入侵事件的振动能量、获取振动入侵时间和定位值；振动数据x[i]，i＝1～N，振动能量即是所有振动数据的绝对值和，获取入侵时间T，定位值L；将振动能量、入侵时间、定位值信息记录到数据库中；

步骤2.依据时间窗、距离窗参数筛选关联的入侵事件；从数据库中选取一定时间范围内(T-T_tres～T)，一定距离范围内(L-L_tres～L+L_tres)的入侵事件，记录入侵事件的入侵时间T[j]、定位值L[j]和振动能量E[j]，其中j＝1～M,M代表共有M个满足条件的入侵事件；

步骤3.计算入侵事件累积能量，判别入侵行为；计算累积能量通过比较E_S与振动能量判定阈值E_T的大小，进行判定是否为入侵事件，如果E_S>E_T，则判定为有入侵行为，反之，判定为无入侵行为；针对判定有入侵行为的情况，计算入侵定位值L_S，计算公式如下：

L_S＝αL+(1-α)L′，其中α为权重因子，取值0～1，值越大，当前入侵定位值影响越大，值越小，当前入侵定位值影响越小，为经验值；其中L[j]≠L，ω[j]为每个入侵事件定位值的权重值，计算公式如下：入侵事件定位值距离当前入侵事件定位值越远，权重越小，反之，权重越大。