[发明专利]一种防第三方施工开挖检测报警方法

说明书

本发明提出一种防第三方施工开挖检测报警方法，包括以下步骤：S1、采集不同种类的地震动信号样本，构建地震动信号样本数据库；S2、对所述采集的地震动信号样本进行双重时频联合分解，构建所述地震动信号样本的双重时频联合特征向量；S3、通过所述双重时频联合特征向量构建地震动信号检测的深度学习模型；S4、利用所述深度学习模型，对检测到的地震动信号进行预测分类，对有开挖活动的施工情形进行报警，本发明提供一种简单易行的防第三方施工开挖检测报警方法，针对第三方施工开挖活动进行实时检测和报警，对地下管线施行统一安全防护，有效保障地下管线的安全运行。

技术领域

本发明涉及一种信号检测与模式识别的方法，更具体地，涉及一种防第三方施工开挖检测报警方法。

背景技术

城市地下管线是城市重要的基础设施，是城市各功能区有机连接和运转的“生命线”，一旦被开挖破坏，将造成严重的经济损失和安全隐患。实际中，在地下不同深度埋设有多种类的管线，而许多施工活动在对路面开挖前并未完全掌握地下埋设管线的具体情形，没有制定完善的开挖计划以保护地下管线，从而在施工过程中容易对地下管线造成破坏。另一方面，地下管线布局复杂多样，对不同管线分别安装传感设备进行防开挖检测报警，成本大，难以集中管理和维护。因此，需要提供一种简单易行的防第三方施工开挖检测报警方法，针对第三方施工开挖活动进行实时检测和报警，对地下管线施行统一安全防护，有效保障地下管线的安全运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防第三方施工开挖检测报警方法，通过大数据分析和机器学习，建立用于施工开挖信号检测的深度学习模型，对不同种类的施工开挖活动进行识别分类和报警。

实际中，根据待监测管线长度，预先在地表浅层间隔一定距离埋设一定数量的地震动传感器，通过传感器实时采集地震动信号，然后利用开挖信号检测深度学习模型识别开挖信号并进行分类，一旦检测到施工开挖活动正在进行，立即发出报警信号。

为达到上述目的，本发明提出一种防第三方施工开挖检测报警方法，包括以下步骤：

S1、采集不同种类的地震动信号样本，构建地震动信号样本数据库；

S2、对所述采集的地震动信号样本进行双重时频联合分解，构建所述地震动信号样本的双重时频联合特征向量；

S3、通过所述双重时频联合特征向量构建地震动信号检测的深度学习模型；

S4、利用所述深度学习模型，对检测到的地震动信号进行预测分类，对有开挖活动的施工情形进行报警。

优选地，所述步骤S1进一步包括：分别采集多个挖掘机开挖背景噪声类地震动信号样本、多个夯土机开挖背景噪声类地震动信号样本、多个钻地机开挖背景噪声类地震动信号样本、铁铲开挖背景噪声类地震动信号样本和多个无开挖背景噪声多类地震动信号样本，根据采集的各类地震动信号样本构建地震动信号数据库。

优选地，所述地震动信号的采集频率为每秒7500点，地震动信号样本采样时长为10秒。

优选地，所述步骤S2进一步包括：定义所述地震动信号样本为时序序列f_N，对所述时序序列f_N进行变分模态分解，提取所述时序序列f_N的不同主频的模态分量，计算所述f_N的变分模态矩阵：

A＝VMD(f_N，n)

其中，VMD()为变分模态分解函数，n为预设分量数，尺寸为n行N列，其中n＝4，N＝75000；

对所述A中的各模态分量进行经验小波变换，提取部分小波重构分量，计算所述A中第j个分量的经验小波重构矩阵：

B_j＝EWT(A_j，m)，j＝1，...，n