[发明专利]光纤光栅周界入侵模式识别方法及系统

权利要求书

1.一种光纤光栅周界入侵模式识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、接收经光纤光栅解调仪解调的外界振动信号；

S2、当外界振动信号的振动幅度大于阈值时，根据预设条件判断是否为异常事件； 

S3、若为异常事件，则截取外界振动信号中固定时间长度的信号并对所截取的固定时间长度的信号进行预处理，以降低系统噪声对系统的影响；

S4、求取经过预处理后信号的时域信号波动极值；

S5、利用最小二乘法对时域信号波动极值进行曲线拟合，并提取拟合后曲线的特征参量，包括衰减系数和相关系数；

S6、判断特征参量的值是否满足预先设置的动物碰触行为或敲击行为模式识别条件，若是，则生成模式识别信息并输出给监控设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中判断是否为异常事件的具体步骤为：截取振动幅度大于阈值时刻前后的各一段时间的波形数据，并求取这两段时间内信号振动幅度变化量的平均值，若后一段时间内的平均值与前一段时间内的平均值的比值大于预设值，则判断为异常事件。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中具体通过前后变化趋势查找法求取时域信号波动极值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述预处理具体为去除所截取的固定时间长度的信号的直流量。

5.一种光纤光栅周界入侵模式识别系统，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收经光纤光栅解调仪解调的外界振动信号；

异常事件判断模块，用于当外界振动信号的振动幅度大于阈值时，根据预设条件判断是否为异常事件；

信号预处理模块，用于在判断为异常事件时，截取外界振动信号中固定时间长度的信号并对所截取的固定时间长度的信号进行预处理，以降低系统噪声对系统的影响；

波动极值求取模块，用于求取经过预处理后信号的时域信号波动极值；

曲线拟合模块，用于利用最小二乘法对时域信号波动极值进行曲线拟合；

特征参量提取模块，用于提取拟合后曲线的特征参量，包括衰减系数和相关系数；

模式识别模块，用于判断特征参量的值是否满足预先设置的动物碰触行为或敲击行为模式识别条件，若是，则生成模式识别信息并输出给监控设备。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述异常事件判断模块具体用于：截取振动幅度大于阈值时刻前后的各一段时间的波形数据，并求取这两段时间内信号振动幅度变化量的平均值，若后一段时间内的平均值与前一段时间内的平均值的比值大于预设值，则判断为异常事件。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述波动极值求取模块具体用于通过前后变化趋势查找法求取时域信号波动极值。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述信号预处理模块具体用于去除所截取的固定时间长度的信号的直流量。