[发明专利]地埋式光纤传感振动探测系统的挖掘行为识别方法

权利要求书

1.一种地埋式光纤传感振动探测系统的挖掘行为识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过地埋式光纤传感振动探测单元获取光纤传感信号；

滤除光纤传感信号的低频部分；

计算滤波后的信号波动特征；

当某探测单元的信号波动特征的值超过阈值，则对这个探测单元和其邻近探测单元分别进行单点分析，具体为：

计算该段信号峰的数量、激励数量、激励间隔时长、激励时间宽度；

计算峰的数量与激励数量的差值；

判断该差值是否小于等于第一预设值，若是，则为挖掘行为；若否，判断是否小于等于第二预设值，若否则为其他干扰，若是则计算激励间隔时长；

判断该激励间隔时长是否大于等于第三预设值，若否则为其他干扰；若是则计算激励时间宽度；

判断该激励时间宽度是否小于等于第四预设值，若否则为其他干扰；若是则为挖掘行为。

2.根据权利要求1所述的地埋式光纤传感振动探测系统的挖掘行为识别方法，其特征在于，该方法还包括步骤：根据单点分析结果进行预警，具体为：

若某一挖掘事件影响探测单元的个数超过第一阈值，且同时出现的“其他干扰”事件判断的数量达到第二阈值，则发出“机械挖掘”预警；

若某一挖掘事件影响探测单元的个数超过第一阈值，且同时出现的“其他干扰”事件判断的数量没有达到第二阈值，则发出“人工挖掘”预警，预警级别：高；

若某一挖掘事件影响探测单元的个数没有超过第一阈值，则发出“人工挖掘”预警，预警级别：低。

3.根据权利要求1所述的地埋式光纤传感振动探测系统的挖掘行为识别方法，其特征在于，对于每段单点信号，自动计算此段信号的计算阈值T，信号的计算阈值T的计算方式：

a1.实时输入的光纤传感信号，取绝对值；

a2.计算实时输入信号的底噪，底噪=(信号中值+信号最小值)/2；

a3.计算阈值=底噪+(信号最大值-底噪)*系数r；

b.利用寻峰算法进行寻峰，找到超过计算阈值T的各个峰，统计峰的数量，再将各个峰根据时间间隔进行合并，合并后称为激励。

4.根据权利要求3所述的地埋式光纤传感振动探测系统的挖掘行为识别方法，其特征在于，系数r为0.3。

5.一种地埋式光纤传感振动探测系统的挖掘行为识别系统，其特征在于，包括：

信号获取模块，用于通过地埋式光纤传感振动探测单元获取光纤传感信号；

滤波模块，用于滤除光纤传感信号的低频部分；

信号波动特征计算模块，用于计算滤波后的信号波动特征；

单点分析模块，用于当某探测单元的信号波动特征的值超过阈值，则对这个探测单元和其邻近探测单元分别进行单点分析，具体为：

计算该段信号峰的数量、激励数量、激励间隔时长、激励时间宽度；

判断峰的数量与激励数量的差值是否小于等于第一预设值，若是，则为挖掘行为；若否，判断是否小于等于第二预设值，若否则为其他干扰，若是则计算激励间隔时长；

判断该激励间隔时长是否大于等于第三预设值，若否则为其他干扰；若是则计算激励时间宽度；

判断该激励时间宽度是否时域等于第四预设值，若否则为其他干扰；若是则为挖掘行为。

6.根据权利要求5所述的地埋式光纤传感振动探测系统的挖掘行为识别系统，其特征在于，该系统还包括预警模块，用于根据单点分析模块的分析结果进行预警，具体为：

若某一挖掘事件影响探测单元的个数超过第一阈值，且同时出现的“其他干扰”事件判断的数量达到第二阈值，则发出“机械挖掘”预警；

若某一挖掘事件影响探测单元的个数超过第一阈值，且同时出现的“其他干扰”事件判断的数量没有达到第二阈值，则发出“人工挖掘”预警，预警级别：高；

若某一挖掘事件影响探测单元的个数没有超过第一阈值，则发出“人工挖掘”预警，预警级别：低。