[发明专利]一种结合区域信息的光纤光栅周界安防系统报警方法

说明书

本发明涉及一种结合区域信息的光纤光栅周界安防系统报警方法，它包括：信号分析步骤，信号分析步骤包括对传感单元进行人工配置、接收解调后的振动信号、记录波动范围超过阈值的传感单元、划分波动区域、判断是否存在风雨区域、报警模式判断、报警判断与输出；风雨区域判断方式，风雨区域判断方式包括对振动信号进行分析以判断是否属于风雨区域的方法；常规模式下的报警判断，常规模式下的报警判断包括对常规模式下的振动信号进行分析、提取特征参数以判断是否满足报警条件的方法；风雨模式下的报警判断，风雨模式下的报警判断包括对风雨模式下的振动信号进行分析、提取特征参数以判断是否满足报警条件的方法。

技术领域

本发明涉及光纤周界安防技术领域，尤其涉及一种结合区域信息的光纤光栅周界安防系统报警方法。

背景技术

光纤光栅传感技术是近年发展起来的先进传感技术，与传统的电类传感技术相比，具有现场无源防爆、耐候防雷、布设灵活、使用寿命长、灵敏度高等优势，能够灵敏地探测振动，因此非常适合应用于周界安防领域。光纤光栅周界入侵报警系统通过分析作用于光纤布拉格光栅振动传感器上的振动波来判断是否报警。

中国专利CN102521939B公开了一种光纤光栅周界防入侵系统的报警方法，其通过频谱的计算和分析进行风雨信号的识别。中国专利CN102968868B公开了一种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，其通过时域包络分析识别风雨信号。以上方法均是基于单个传感单元的信号进行的分析，目的在于抑制风雨天气引起的误报，由于受安装方式和安装环境影响，需根据实际应用场景进行参数的特别配置，而且没有利用整个系统的区域信息。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于利用系统中传感单元安装的区域信息，判断影响范围较大的风雨干扰是否存在，对系统的信号分析方式进行自动调节，提供一种高灵敏度、低误报，适用于多风环境的周界安防系统报警方法。

一种结合区域信息的光纤光栅周界安防系统报警方法，安防系统具有多路探测通道，每路探测通道设置有多个用于感测区域内扰动的传感单元，探测通道通过信号解调器与计算机信号连接，报警方法包括以下步骤：①对安防系统中各传感单元的安装位置的顺序进行人工配置；②接收经信号解调器解调的外界扰动信号；③记录每一时刻信号波动范围超过阈值的传感单元；④根据一段时间内存在波动的所有传感单元的位置，划分波动区域；⑤根据各个波动区域的影响范围，判断是否存在影响范围较大的风雨区域；⑥若某个发生扰动的传感单元不处于风雨区域中，则其报警判断按照常规模式，若某个发生扰动的传感单元处于风雨区域中，则其报警判断按照风雨模式；⑦若符合对应的报警条件，则输出报警事件。

进一步地，步骤⑤中判断风雨区域方式包括以下步骤：a、记录整个周界监测区各传感单元n秒内出现的扰动点；b、将各传感单元n秒内出现的扰动点整合为一行；c、按照划分阈值，对周界监测区内的扰动点进行区域划分，且将间隔小于划分阈值的传感单元划分为同一区域；d、若某个区域影响范围超过划分阈值，则认为是风雨作用，判断这个区域为风雨区域。

进一步地，步骤⑥中在常规模式下的报警判断包括以下步骤：a、截取固定时间内不处于风雨区域中的传感单元测得的信号；b、进行常规模式特征计算；c、若常规模式下各个特征的计算数值满足各自的报警阈值，则传感单元输出报警信息。

进一步地，常规模式特征计算包括以下步骤：1、全段信号取绝对值，计算第一个超过阈值的数据点与最后一个超过阈值的数据点之间的间隔时长，并记为“扰动长度”；2、计算第一个超过阈值的数据点之后一段数据与之前一段数据各自均值的比值，并记为“SNR”。

进一步地，步骤⑥中在风雨模式下的报警判断包括以下步骤：a、截取固定时间内处于风雨区域中的传感单元测得的信号；b、进行风雨模式特征计算；c、若风雨模式下各个特征的计算数值满足各自的报警阈值，则传感单元输出报警信息。