CN117292517B - 一种海面智能报警系统及报警方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种海面智能报警系统及报警方法，首先采集海面报警波长序列，确定海面待监测区域的海面安全冗频基，根据海面安全冗频基对海面报警波长序列进行律动特征转换，得到边界律动交叉特征，通过海面待监测区域中的红外接收机获取红外光幅信号，根据边界律动交叉特征和红外光幅信号，确定海面信息律动因子，根据海面信息律动因子对红外光幅信号进行光幅趋势转换，得到报警决策光幅趋势信息，根据报警决策光幅趋势信息确定报警趋势阈差熵，根据报警趋势阈差熵判断是否向海上远程控制中心发送报警指令，通过报警光纤确定海面信息律动因子完成对所述红外光幅信号的光幅趋势转换，从而降低海上报警错误率。
Description
技术领域
本申请涉及智能报警技术领域，并且更具体地，涉及一种海面智能报警系统及报警方法，如终端设备、芯片、计算机存储介质等。
背景技术
红外对射是目前技术最成熟、使用也最广泛的周界探测技术之一，通常一对对射设备通常由一个红外发射机和一个红外接收机组成，当发射机和接收机之间的红外光束被完全或部分遮断时产生报警信号，但是由于红外技术本身的瓶颈，容易被如雨雪、冰雹等恶劣天气影响，而造成误报。
在现有技术中，为了减少天气等外界干扰造成的误报，一般使用双光束、三光束、四光束的对射探测器来减少误报，因为它们可以提供额外的信息来判断是否有物体遮挡了光束，多光束系统通常比单光束系统更复杂，需要更多的硬件和电子元件，增加了系统的故障和维护的可能性，此外，多光束系统对环境条件的敏感性可能因天气、光照、温度等因素的变化而有所不同，例如在雨雪、冰雹等天气下，海面多光束系统报警更容易受到外部干扰的影响，因此海上报警错误率很高。
发明内容
本申请提供一种海面智能报警系统及报警方法，以解决现有技术在雨雪、冰雹等天气下，海上报警错误率高的技术问题。
本申请采用如下技术方案解决上述技术问题：
第一方面，本申请提供一种海面智能报警方法，该方法可以由网络设备执行，或者，也可以由配置于网络设备中的芯片执行，本申请对此不作限定。
具体的，该方法包括：
采集海面待监测区域中报警光纤的历史波长值，得到海面报警波长序列；
确定海面待监测区域的海面安全冗频基；
根据所述海面安全冗频基对所述海面报警波长序列进行律动特征转换，得到边界律动交叉特征；
通过海面待监测区域中的红外接收机获取红外光幅信号，根据所述边界律动交叉特征和所述红外光幅信号，确定海面信息律动因子；
根据所述海面信息律动因子对所述红外光幅信号进行光幅趋势转换，得到报警决策光幅趋势信息；
根据所述报警决策光幅趋势信息确定报警趋势阈差熵，根据所述报警趋势阈差熵判断是否向海上远程控制中心发送报警指令。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，确定海面待监测区域的海面安全冗频基具体包括：
获取海面待监测区域中安全光纤的历史波长值，得到安全波长序列；
对所述安全波长序列进行拟合，得到安全波长曲线；
对所述安全波长曲线进行模态分解，得到安全波长本征模函数；
根据所述安全波长序列获取安全波长本征模函数中的同位数据点，进而根据所述同位数据点与安全波长序列中的波长值的残差确定海面安全冗频基。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，根据所述海面安全冗频基对所述海面报警波长序列进行律动特征转换，得到边界律动交叉特征具体包括：
根据所述海面安全冗频基对所述海面报警波长序列进行律动特征转换，得到光纤律动特征序列；
根据所述光纤律动特征序列确定边界律动交叉特征。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，根据所述光纤律动特征序列确定边界律动交叉特征具体包括：
获取所述光纤律动特征序列中的各个光纤特征波长值；
根据所述光纤律动特征序列中的各个光纤特征波长值，确定所述边界律动交叉特征，所述边界律动交叉特征根据下式确定：
其中，为边界律动交叉特征，/>，/>分别为求和、求积的中间变量，/>为所述光纤律动特征序列中第/>个光纤特征波长值，/>为边界律动交叉特征的基函数，/>为边界律动交叉特征的时间自变量，/>为海面报警波长序列中第/>个波长值对应的采集时刻，为海面报警波长序列中第/>个波长值对应的采集时刻。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，根据所述边界律动交叉特征和所述红外光幅信号，确定海面信息律动因子具体包括：
获取所述红外光幅信号；
获取所述边界律动交叉特征；
确定所述红外光幅信号的概率密度分布函数，进而根据所述概率密度分布函数确定所述红外光幅信号的信息熵；
确定所述边界律动交叉特征的信息熵；
根据所述红外光幅信号、所述边界律动交叉特征、所述红外光幅信号的信息熵和所述边界律动交叉特征的信息熵，确定海面信息律动因子，其中，所述海面信息律动因子根据下式确定：
其中，为海面信息律动因子，/>为所述边界律动交叉特征，/>为所述红外光幅信号，/>为所述边界律动交叉特征的信息熵，/>为所述红外光幅信号的信息熵，为时间自变量，/>为时间自变量的微分，/>为预设的时间长度。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，根据所述报警决策光幅趋势信息确定报警趋势阈差熵具体包括：
获取所述报警决策光幅趋势信息；
将所述报警决策光幅趋势信息中，报警决策光幅趋势信息值高于预设的光强阈值的有效部分的积分值作为所述报警趋势阈差熵。
第二方面，本申请提供一种海面智能报警系统，所述海面智能报警系统包括：
历史波长值采集模块，用于采集海面待监测区域中报警光纤的历史波长值，得到海面报警波长序列；
海面安全冗频基确定模块，用于确定海面待监测区域的海面安全冗频基；
边界律动交叉特征获取模块，用于根据所述海面安全冗频基对所述海面报警波长序列进行律动特征转换，得到边界律动交叉特征；
海面信息律动因子确定模块，用于获取所述海面待监测区域中红外接收机输出的红外光幅信号，根据所述边界律动交叉特征和所述红外光幅信号，确定海面信息律动因子；
报警决策光幅趋势信息确定模块，用于根据所述海面信息律动因子对所述红外光幅信号进行光幅趋势转换，得到报警决策光幅趋势信息；
报警决策判断模块，用于根据所述报警决策光幅趋势信息确定报警趋势阈差熵，根据所述报警趋势阈差熵判断是否向海上远程控制中心发送报警指令。
第三方面，本申请提供一种计算机终端设备，所述计算机终端设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有代码，所述处理器被配置为获取所述代码，并执行上述的海面智能报警方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有至少一条计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现上述海面智能报警方法所执行的操作。
本申请公开的实施例提供的技术方案具有以下有益效果：
本申请提供的一种海面智能报警系统及报警方法中，首先采集海面待监测区域中报警光纤的历史波长值，得到海面报警波长序列，确定海面待监测区域的海面安全冗频基，根据海面安全冗频基对海面报警波长序列进行律动特征转换，得到边界律动交叉特征，通过海面待监测区域中的红外接收机获取红外光幅信号，根据边界律动交叉特征和红外光幅信号，确定海面信息律动因子，根据海面信息律动因子对红外光幅信号进行光幅趋势转换，得到报警决策光幅趋势信息，根据报警决策光幅趋势信息确定报警趋势阈差熵，根据报警趋势阈差熵判断是否向海上远程控制中心发送报警指令，通过报警光纤确定海面信息律动因子完成对所述红外光幅信号的光幅趋势转换，从而降低了在雨雪、冰雹等天气下的海上报警错误率。
附图说明
图1是根据本申请一些实施例所示的一种海面智能报警方法的示例性流程图；
图2是根据本申请一些实施例所示的海面智能报警系统的示例性硬件和/或软件的模块组成示意图；
图3是根据本申请一些实施例所示的海面信息律动因子确定模块的示例性硬件和/或软件的示意图；
图4是根据本申请一些实施例所示的报警决策判断模块的示例性硬件和/或软件的示意图；
图5是根据本申请根据一些实施例所示的实现一种海面智能报警方法的计算机终端设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请通过采集海面待监测区域中报警光纤的历史波长值，得到海面报警波长序列，确定海面待监测区域的海面安全冗频基，根据海面安全冗频基对海面报警波长序列进行律动特征转换，得到边界律动交叉特征，通过海面待监测区域中的红外接收机获取红外光幅信号，根据边界律动交叉特征和红外光幅信号，确定海面信息律动因子，根据海面信息律动因子对红外光幅信号进行光幅趋势转换，得到报警决策光幅趋势信息，根据报警决策光幅趋势信息确定报警趋势阈差熵，根据报警趋势阈差熵判断是否向海上远程控制中心发送报警指令，通过报警光纤确定海面信息律动因子完成对所述红外光幅信号的光幅趋势转换，从而降低了在雨雪、冰雹等天气下的海上报警错误率。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。参考图1，该图是根据本申请一些实施例所示的海面智能报警方法的示例性流程图，该海面智能报警方法主要包括如下步骤：
在步骤S101，采集海面待监测区域中报警光纤的历史波长值，得到海面报警波长序列。
需要说明的是，海面待监测区域中设置有报警光纤和安全光纤用于激光传输，在一些实施例中，可以通过激光光源发出激光，激光经过光耦合器进行分光后形成两束相同激光，并分别通过报警光纤和安全光纤后到达光电检测设备，其中，所述报警光纤设置于红外发射器的光路路径上，所述安全光纤设置于海面下，用于降低恶劣天气对所述安全光纤的影响，所述报警光纤的激光信号用于对红外对射检测结果进行修正，所述安全光纤的激光信号用于对报警光纤中的律动特征进行提取。
在一些实施例中，可通过光电探测器获取所述报警光纤的历史波长值，得到海面报警波长序列，具体实现时，可以通过所述光电探测器等间隔对报警光纤中传输的激光波长进行检测，得到海面报警波长序列。
在步骤S102，确定海面待监测区域的海面安全冗频基。
需要说明的是，利用激光光源向报警光纤发送激光时，当激光在光纤中传输时，会受到光纤周围物体的振动干扰，这些振动干扰会引起光的波长发生变化，对这些波长变换进行采集可以实现振动检测，但报警光纤中激光传输的波长变化也同时受到温度干扰，现有技术中，主要是通过设置参考光纤，进而将参考光纤中的激光信号与报警光纤中的激光信号进行干涉，得到干涉信号，通过干涉信号与参考光纤中的激光信号进行比对，从而对温度干扰进行修正得到振动信息。
在本实施例中，由于所述报警光纤并非用于获取振动信息，而是用于对红外对射检测结果进行修正，并非用于对振动干扰进行消去，因此可以通过设置安全光纤，根据安全光纤中的激光信号波长获取包含干扰和冗余信息的海面安全冗频基，进而对所述海面报警波长序列中的海面安全冗频基进行滤除，从而得到包含了报警光纤中随天气干扰产生的激光波长变化特征的光纤律动特征序列。
优选的，在一些实施例中，确定海面待监测区域的海面安全冗频基可以采用下述步骤实现：
获取海面待监测区域中安全光纤的历史波长值，得到安全波长序列；
对所述安全波长序列进行拟合，得到安全波长曲线；
对所述安全波长曲线进行模态分解，得到安全波长本征模函数；
根据所述安全波长序列获取安全波长本征模函数中的同位数据点，进而根据所述同位数据点与安全波长序列中的波长值的残差确定海面安全冗频基。
可选的，在一些实施例中，可以采用经验模态分解法对所述安全波长曲线进行模态分解，得到安全波长本征模函数，需要说明的是，经验模态分解是一种常用的信号处理方法，用于将复杂的非线性和非平稳信号分解得到本征模函数，本征模函数满足函数的任意时刻点，局部最大值的包络（上包络线）和局部最小值的包络（下包络线）的平均必须为零，因此对所述安全波长曲线进行经验模态分解，得到安全波长本征模函数后，采集所述安全波长本征模函数中，与所述安全波长序列中各个波长值对应的采集时刻相同的数据点作为同位数据点，将所述安全波长序列中各个波长值与其分别对应的采集时刻相同的同位数据点做差值处理，从而获取所述同位数据点与安全波长序列中的波长值的残差，得到由残差数据点组成的海面安全冗频基，所述海面安全冗频基中的冗余数据点个数与所述安全波长序列中的波长值数量相同。
需要说明的是，本申请中海面安全冗频基为冗余数据点依据时序组成的集合，海面安全冗频基为海面报警波长序列受到无关干扰因素而产生并叠加在该海面报警波长序列上的冗余信号，可用于反映海面报警波长序列中激光波长在无关干扰因素中的变化情况，通过对所述海面报警波长序列进行海面安全冗频基滤除，可以实现对所述海面报警波长序列的律动特征转换，从而得到边界律动交叉特征，纤律动特征信号中反映了海面报警波长序列中随雨雪冰雹应力而发生波长改变的细节特征。
在步骤S103，根据所述海面安全冗频基对所述海面报警波长序列进行律动特征转换，得到边界律动交叉特征。
优选的，在一些实施例中，根据所述海面安全冗频基对所述海面报警波长序列进行律动特征转换，得到边界律动交叉特征可采用下述步骤实现：
根据所述海面安全冗频基对所述海面报警波长序列进行律动特征转换，得到光纤律动特征序列；
根据所述光纤律动特征序列确定边界律动交叉特征。
可选的，在一些实施例中，根据所述海面安全冗频基对所述海面报警波长序列进行律动特征转换，得到光纤律动特征序列可采用下述步骤实现：
将所述海面报警波长序列中的各个光纤波长值与所述海面安全冗频基中的各个冗余数据点做差值处理，得到光纤律动特征序列，具体实现时，所述海面报警波长序列中的每一个光纤波长值在所述海面安全冗频基中具有唯一时序对应的冗余数据点。
需要说明的是，在一些实施例中，还可以对所述光纤律动特征序列进行拟合，可以增加光纤特征波长变化的完整性，有利于对后续海面信息律动因子的确定。
具体实现时，根据所述光纤律动特征序列确定边界律动交叉特征具体可以采用下述方式：
获取所述光纤律动特征序列中的各个光纤特征波长值；
根据所述光纤律动特征序列中的各个光纤特征波长值，确定所述边界律动交叉特征，具体实现时，所述边界律动交叉特征可以根据下式确定：
其中，为边界律动交叉特征，/>，/>分别为求和、求积的中间变量，/>为所述光纤律动特征序列中第/>个光纤特征波长值，/>为边界律动交叉特征的基函数，/>为边界律动交叉特征的时间自变量，/>为海面报警波长序列中第/>个波长值对应的采集时刻，/>为海面报警波长序列中第/>个波长值对应的采集时刻。
需要说明的是，本申请中边界律动交叉特征为根据所述海面安全冗频基对所述海面报警波长序列进行律动特征转换后得到的波长特征曲线，所述边界律动交叉特征反映了报警光纤相对于安全光纤的较为异常的律动特征。
在步骤S104，通过海面待监测区域中的红外接收机获取红外光幅信号，根据所述边界律动交叉特征和所述红外光幅信号，确定海面信息律动因子。
需要说明的是，红外对射是目前技术最成熟、使用也最广泛的周界探测技术之一，一对对射由一个红外发射机和一个红外接收机组成，当发射机和接收机之间的红外光束被完全或部分遮断时产生报警信号，但是由于红外技术本身的瓶颈，容易被环境所干扰，如雨雪、冰雹等恶劣天气环境影响，而造成误报，在现有技术中，为了减少天气等外界干扰造成的误报，一般使用双光束、三光束、四光束的对射探测器来减少误报，在本实施例中，所述红外接收机用于接收红外发射机发射的红外射线，并将红外射线信号转化为电信号输出，得到红外光幅信号，进而根据所述边界律动交叉特征和所述红外光幅信号，确定海面信息律动因子，由所述海面信息律动因子对所述红外光幅信号进行修正，实现对红外光幅信号的光幅趋势转换，降低海面报警的错误报警率。
优选的，在一些实施例中，根据所述边界律动交叉特征和所述红外光幅信号，确定海面信息律动因子具体可以采用下述方式，即：
获取所述红外光幅信号；
获取所述边界律动交叉特征；
确定所述红外光幅信号的信息熵；具体实现时，可以首先确定所述红外光幅信号的概率密度分布函数，进而根据所述概率密度分布函数确定所述红外光幅信号的信息熵；
确定所述边界律动交叉特征的信息熵；
根据所述红外光幅信号、所述边界律动交叉特征、所述红外光幅信号的信息熵和所述边界律动交叉特征的信息熵，确定海面信息律动因子，其中，所述海面信息律动因子可以根据下式确定：
其中，为海面信息律动因子，/>为所述边界律动交叉特征，/>为所述红外光幅信号，/>为所述边界律动交叉特征的信息熵，/>为所述红外光幅信号的信息熵，为时间自变量，/>为时间自变量的微分，/>为预设的时间长度。
需要说明的是，本申请中海面信息律动因子为所述边界律动交叉特征的波长律动情况与所述红外光幅信号的律动情况的相似程度量化值，当所述边界律动交叉特征的波长律动情况与所述红外光幅信号的律动情况越相同，所述海面信息律动因子越接近1，由于所述报警光纤与红外对射光路路径一致，因此在雨雪、冰雹等天气环境中，所述报警光纤的波长随天气干扰的波长值律动情况与红外光线的光强律动情况存在较大的相似特征，即，所述海面信息律动因子越大，说明所述边界律动交叉特征的波长律动情况与所述红外光幅信号的律动情况越相似，此时的历史红外特征曲线中的光强变化情况往往存在较大天气干扰因素，因此需要根据所述海面信息律动因子对所述红外光幅信号进行光幅趋势转换，得到报警决策光幅趋势信息，从而降低天气干扰对报警系统的影响程度，降低海上报警错误率。
在步骤S105，根据所述海面信息律动因子对所述红外光幅信号进行光幅趋势转换，得到报警决策光幅趋势信息。
优选的，在一些实施例中，根据所述海面信息律动因子对所述红外光幅信号进行光幅趋势转换，得到报警决策光幅趋势信息的过程具体可以采用下述方式：
获取所述海面信息律动因子；
获取所述红外光幅信号；
确定所述红外光幅信号的曲线均值；
确定所述报警光纤的泊松比；
根据所述海面信息律动因子、所述红外光幅信号、所述红外光幅信号的曲线均值和所述报警光纤的泊松比，确定所述报警决策光幅趋势信息，其中，所述报警决策光幅趋势信息由下式确定：
其中，为所述报警决策光幅趋势信息，/>为所述红外光幅信号，/>为所述红外光幅信号的曲线均值，/>为所述海面信息律动因子，/>为报警光纤的泊松比，/>为时间自变量，/>为时间自变量的微分，/>为预设的时间长度。
例如，可以首先获取红外光幅信号，该红外光幅信号为以时间值为自变量的连续红外光强幅值函数，进而获取海面信息律动因子和所述报警光纤的泊松比对所述红外光幅信号进行修正，得到修正后的红外光幅信号，进而将所述修正后的红外光幅信号作为所述报警决策光幅趋势信息。
在步骤S106，根据所述报警决策光幅趋势信息确定报警趋势阈差熵，根据所述报警趋势阈差熵判断是否向海上远程控制中心发送报警指令。
需要说明的是，本申请中报警决策光幅趋势信息可以表示为红外特征光强幅值曲线，可选的，在一些实施例中，报警趋势阈差熵是根据预设时间内报警决策光幅趋势信息中，报警决策光幅趋势信息值高于预设的光强阈值的有效曲线部分的曲线面积确定，所述报警趋势阈差熵反映了预设时间内红外接收器接受到正常光强的光强大小和时间，当所述报警趋势阈差熵过低时，表明预设时间内存在海面入侵者长时间遮挡对红外光线的传播造成了干扰，需要向海上远程控制中心发送报警信号，可选的，在一些实施例中，根据所述报警决策光幅趋势信息确定报警趋势阈差熵，所述报警趋势阈差熵根据下式确定：
其中，为报警趋势阈差熵，/>为所述报警决策光幅趋势信息，/>为预设的光强阈值，/>为标准红外光线折射率，/>为阶跃函数，/>为时间自变量，/>为时间自变量的微分，/>为预设的时间长度，/>为归一化系数，用于对所述报警趋势阈差熵取值进行归一化，需要说明的是，可以将在预设的海面标准温度与海面标准湿度下测得的红外光线折射率作为所述标准红外光线折射率，所述阶跃函数用于返回自变量符号，当阶跃函数自变量大于0时返回值为1，阶跃函数自变量小于等于0时返回值为0。
优选的，在一些实施例中，根据所述报警趋势阈差熵判断是否向海上远程控制中心发送报警指令可以采用下述步骤实现：将所述报警趋势阈差熵与预设的决策阈值进行比对，根据比对结果，当所述报警趋势阈差熵小于预设的决策阈值时，向所述海上远程控制中心发送报警信号和报警趋势阈差熵，需要说明的是，当所述报警趋势阈差熵小于预设的决策阈值时，向所述海上远程控制中心发送报警趋势阈差熵可以帮助远程控制中心了解外界海面入侵程度，有助于海面待监测区域的控制中心作出相应的控制指令。
需要说明的是，所述报警趋势阈差熵根据预设时间内报警决策光幅趋势信息中，报警决策光幅趋势信息值高于预设的光强阈值的有效曲线部分的曲线面积确定，所述报警趋势阈差熵的熵值反映了预设时间内红外接收器接受到正常光强的光强大小和时间，当所述报警趋势阈差熵小于预设的决策阈值时，表明预设时间内存在海面入侵者长时间遮挡对红外光线的传播造成了干扰，需要向海上远程控制中心发送报警信号，在一些实施例中，可以通过多次实验，将海面待监测区域在标准环境下，采用相同方式多次获取的报警趋势阈差熵的平均值作为所述决策阈值。
另外，本申请的另一方面，在一些实施例中，本申请提供一种海面智能报警系统，参考图2，该图是根据本申请一些实施例所示的海面智能报警系统的示例性硬件和/或软件的示意图，该海面智能报警系统200包括：历史波长值采集模块201、海面安全冗频基确定模块202、边界律动交叉特征获取模块203、海面信息律动因子确定模块204、报警决策光幅趋势信息确定模块205和报警决策判断模块206，分别说明如下：
历史波长值采集模块201，在本申请的一些具体的实施例中，历史波长值采集模块201主要用于采集海面待监测区域中报警光纤的历史波长值，得到海面报警波长序列；
海面安全冗频基确定模块202，在本申请的一些具体的实施例中，海面安全冗频基确定模块202主要用于确定海面待监测区域的海面安全冗频基；
边界律动交叉特征获取模块203，在本申请的一些具体的实施例中，边界律动交叉特征获取模块203主要用于根据所述海面安全冗频基对所述海面报警波长序列进行律动特征转换，得到边界律动交叉特征；
海面信息律动因子确定模块204，在本申请的一些具体的实施例中，海面信息律动因子确定模块204主要用于获取所述海面待监测区域中红外接收机输出的红外光幅信号，根据所述边界律动交叉特征和所述红外光幅信号，确定海面信息律动因子；
报警决策光幅趋势信息确定模块205，在本申请的一些具体的实施例中，报警决策光幅趋势信息确定模块205主要用于根据所述海面信息律动因子对所述红外光幅信号进行光幅趋势转换，得到报警决策光幅趋势信息；
报警决策判断模块206，在本申请的一些具体的实施例中，报警决策判断模块206主要用于根据所述报警决策光幅趋势信息确定报警趋势阈差熵，根据所述报警趋势阈差熵判断是否向海上远程控制中心发送报警指令。
另外，本申请还提供一种计算机终端设备，所述计算机终端设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有代码，所述处理器被配置为获取所述代码，并执行上述的海面智能报警方法。
另外，参考图3所示，该图是根据本申请一些实施例所示的海面信息律动因子确定模块的示例性硬件和/或软件的示意图，如图3所示，海面信息律动因子确定模块204可包括：
红外光幅信号获取子模块2041，在本申请的一些具体的实施例中，红外光幅信号修正子模块2041主要用于通过海面待监测区域中的红外接收机获取红外光幅信号；
海面信息律动因子确定子模块2042，在本申请的一些具体的实施例中，红外光幅信号修正子模块2042主要用于根据所述边界律动交叉特征和所述红外光幅信号，确定海面信息律动因子。
另外，参考图4所示，该图是根据本申请一些实施例所示的报警决策判断模块的示例性硬件和/或软件的示意图，如图4所示，报警决策判断模块206可包括：
报警趋势阈差熵获取子模块2061，在本申请的一些具体的实施例中，报警趋势阈差熵获取子模块2061主要用于根据所述报警决策光幅趋势信息确定报警趋势阈差熵；
报警指令发送子模块2062，在本申请的一些具体的实施例中，报警指令发送子模块2062主要用于根据所述报警趋势阈差熵判断是否向海上远程控制中心发送报警指令。
在一些实施例中，参考图5，该图是根据本申请一些实施例所示的应用海面智能报警方法的计算机终端设备的结构示意图。上述实施例中的海面智能报警方法可以通过图5所示的计算机终端设备来实现，该计算机终端设备500包括至少一个通信总线501、通信接口502、处理器503以及存储器504。
处理器503可以是一个通用中央处理器(central processing unit，CPU)、特定应用集成电路(application‑specific integrated circuit，ASIC)或一个或多个用于控制本申请中的海面智能报警方法的执行。
通信总线501可包括一通路，在上述组件之间传送信息。
存储器504可以是只读存储器（read‑only memory，ROM）或可存储静态信息和指令的其它类型的静态存储设备，随机存取存储器（random access memory，RAM）或者可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器（electrically erasable programmable read‑only memory，EEPROM）、只读光盘（compact disc read‑only Memory，CD‑ROM）或其它光盘存储、光碟存储（包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等）、磁盘或者其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质，但不限于此。存储器504可以是独立存在，通过通信总线501与处理器503相连接。存储器504也可以和处理器503集成在一起。
其中，存储器504用于存储执行本申请方案的程序代码，并由处理器503来控制执行。处理器503用于执行存储器504中存储的程序代码。程序代码中可以包括一个或多个软件模块。上述实施例中海面信息律动因子的确定可以通过处理器503以及存储器504中的程序代码中的一个或多个软件模块实现。
通信接口502，使用任何收发器一类的装置，用于与其它设备或通信网络通信，如以太网，无线接入网（radio access network，RAN），无线局域网（wireless local areanetworks，WLAN）等。
可选地，上述计算机终端设备500还可以包括电源505，用于给实时计算机终端设备中的各种器件或电路提供电源。
在具体实现中，作为一种实施例，计算机终端设备可以包括多个处理器，这些处理器中的每一个可以是一个单核（single‑CPU）处理器，也可以是一个多核（multi‑CPU）处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据（例如计算机程序指令）的处理核。
上述的计算机终端设备可以是一个通用计算机终端设备或者是一个专用计算机终端设备。在具体实现中，计算机终端设备可以是台式机、便携式电脑、网络服务器、掌上电脑（personal digital assistant，PDA）、移动手机、平板电脑、无线终端设备、通信设备或者嵌入式设备。本申请实施例不限定计算机终端设备的类型。
另外，在本申请的其他方面还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有至少一条计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现上述海面智能报警方法所执行的操作。
综上，本申请实施例公开的一种海面智能报警系统及报警方法中，首先采集海面待监测区域中报警光纤的历史波长值，得到海面报警波长序列，确定海面待监测区域的海面安全冗频基，根据海面安全冗频基对海面报警波长序列进行律动特征转换，得到边界律动交叉特征，通过海面待监测区域中的红外接收机获取红外光幅信号，根据边界律动交叉特征和红外光幅信号，确定海面信息律动因子，根据海面信息律动因子对红外光幅信号进行光幅趋势转换，得到报警决策光幅趋势信息，根据报警决策光幅趋势信息确定报警趋势阈差熵，根据报警趋势阈差熵判断是否向海上远程控制中心发送报警指令，通过报警光纤确定海面信息律动因子完成对所述红外光幅信号的光幅趋势转换，从而降低了在雨雪、冰雹等天气下的海上报警错误率。
以上所述的仅是本申请的实施例，方案中公知的具体技术方案或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本申请技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本申请的保护范围，这些都不会影响本申请实施的效果和专利的实用性。
本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容，显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.一种海面智能报警方法，其特征在于，包括：
采集海面待监测区域中报警光纤的历史波长值，得到海面报警波长序列；
确定海面待监测区域的海面安全冗频基；
根据所述海面安全冗频基对所述海面报警波长序列进行律动特征转换，得到边界律动交叉特征；
通过海面待监测区域中的红外接收机获取红外光幅信号，根据所述边界律动交叉特征和所述红外光幅信号，确定海面信息律动因子；
根据所述海面信息律动因子对所述红外光幅信号进行光幅趋势转换，得到报警决策光幅趋势信息；
根据所述报警决策光幅趋势信息确定报警趋势阈差熵，根据所述报警趋势阈差熵判断是否向海上远程控制中心发送报警指令；
其中，确定海面待监测区域的海面安全冗频基具体包括：
获取海面待监测区域中安全光纤的历史波长值，得到安全波长序列；
对所述安全波长序列进行拟合，得到安全波长曲线；
对所述安全波长曲线进行模态分解，得到安全波长本征模函数；
根据所述安全波长序列获取安全波长本征模函数中的同位数据点，进而根据所述同位数据点与安全波长序列中的波长值的残差确定海面安全冗频基；
根据所述海面安全冗频基对所述海面报警波长序列进行律动特征转换，得到边界律动交叉特征具体包括：
根据所述海面安全冗频基对所述海面报警波长序列进行律动特征转换，得到光纤律动特征序列；
根据所述光纤律动特征序列确定边界律动交叉特征；
根据所述光纤律动特征序列确定边界律动交叉特征具体包括：
获取所述光纤律动特征序列中的各个光纤特征波长值；
根据所述光纤律动特征序列中的各个光纤特征波长值，确定所述边界律动交叉特征，所述边界律动交叉特征根据下式确定：
其中，为边界律动交叉特征，/>，/>分别为求和、求积的中间变量，/>为所述光纤律动特征序列中第/>个光纤特征波长值，/>为边界律动交叉特征的基函数，/>为边界律动交叉特征的时间自变量，/>为海面报警波长序列中第/>个波长值对应的采集时刻，/>为海面报警波长序列中第/>个波长值对应的采集时刻；
根据所述边界律动交叉特征和所述红外光幅信号，确定海面信息律动因子具体包括：
获取所述红外光幅信号；
获取所述边界律动交叉特征；
确定所述红外光幅信号的概率密度分布函数，进而根据所述概率密度分布函数确定所述红外光幅信号的信息熵；
确定所述边界律动交叉特征的信息熵；
根据所述红外光幅信号、所述边界律动交叉特征、所述红外光幅信号的信息熵和所述边界律动交叉特征的信息熵，确定海面信息律动因子，其中，所述海面信息律动因子根据下式确定：
其中，为海面信息律动因子，/>为所述边界律动交叉特征，/>为所述红外光幅信号，/>为所述边界律动交叉特征的信息熵，/>为所述红外光幅信号的信息熵，/>为时间自变量，/>为时间自变量的微分，/>为预设的时间长度；
根据所述报警决策光幅趋势信息确定报警趋势阈差熵具体包括：
获取所述报警决策光幅趋势信息；
将所述报警决策光幅趋势信息中，报警决策光幅趋势信息值高于预设的光强阈值的有效部分的积分值作为所述报警趋势阈差熵。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过光电探测器采集海面待监测区域中报警光纤的历史波长值，得到海面报警波长序列。
3.一种海面智能报警系统，其特征在于，所述海面智能报警系统采用权利要求1或2中任一项所述的方法进行报警，所述海面智能报警系统包括：
历史波长值采集模块，用于采集海面待监测区域中报警光纤的历史波长值，得到海面报警波长序列；
海面安全冗频基确定模块，用于确定海面待监测区域的海面安全冗频基；
边界律动交叉特征获取模块，用于根据所述海面安全冗频基对所述海面报警波长序列进行律动特征转换，得到边界律动交叉特征；
海面信息律动因子确定模块，用于通过海面待监测区域中的红外接收机获取红外光幅信号，根据所述边界律动交叉特征和所述红外光幅信号，确定海面信息律动因子；
报警决策光幅趋势信息确定模块，用于根据所述海面信息律动因子对所述红外光幅信号进行光幅趋势转换，得到报警决策光幅趋势信息；
报警决策判断模块，用于根据所述报警决策光幅趋势信息确定报警趋势阈差熵，根据所述报警趋势阈差熵判断是否向海上远程控制中心发送报警指令。
4.一种计算机终端设备，其特征在于，所述计算机终端设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有代码，所述处理器被配置为获取所述代码，并执行如权利要求1或2任一项所述的海面智能报警方法。
5.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有至少一条计算机程序，其特征在于，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1或2任一项所述的海面智能报警方法所执行的操作。
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