[發(fā)明專利]一種風(fēng)雨擾動(dòng)信號(hào)實(shí)時(shí)判定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410185204.7
• 申請日: 2014-05-04
• 公開（公告）號(hào): CN103956013A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王廣彪;袁明;李寶瑞;閆繼送
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所
• 主分類號(hào): G08B13/186
• 分類號(hào): G08B13/186
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種MZ光纖周界入侵監(jiān)測儀器的風(fēng)雨擾動(dòng)信號(hào)實(shí)時(shí)判定方法。

背景技術(shù)

MZ光纖周界入侵監(jiān)測儀器基于Mach-Zehnder干涉原理，利用光纖光纜探測外界振動(dòng)并判別非法入侵，抗電磁干擾強(qiáng)、可實(shí)現(xiàn)對周界入侵導(dǎo)致的振動(dòng)的長距離實(shí)時(shí)監(jiān)測及定位。然而自然環(huán)境中的風(fēng)雨擾動(dòng)，嚴(yán)重影響了監(jiān)測儀器的準(zhǔn)確度。

MZ光纖作為周界安防系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，智能模式識(shí)別技術(shù)是未來智能環(huán)境感知與周界探測預(yù)警系統(tǒng)的主要研究方向之一。在應(yīng)用過程中，由于環(huán)境中的風(fēng)雨造成的光纖擾動(dòng)范圍大、噪聲強(qiáng)，嚴(yán)重影響了監(jiān)測系統(tǒng)的準(zhǔn)確度，故對風(fēng)雨信號(hào)的識(shí)別技術(shù)就顯得非常重要。目前的風(fēng)雨信號(hào)識(shí)別方法主要是采用變換域(頻域、小波域等)判定的方法，即將時(shí)域中的信號(hào)變換到變換域中，再根據(jù)風(fēng)雨信號(hào)在變換域中的特征進(jìn)行判定，但是這種方法算法復(fù)雜、運(yùn)算量大、實(shí)時(shí)性不強(qiáng)，無法滿足光纖圍欄周界入侵實(shí)時(shí)監(jiān)控的需求。

因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種風(fēng)雨擾動(dòng)信號(hào)實(shí)時(shí)判定方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種風(fēng)雨擾動(dòng)信號(hào)實(shí)時(shí)判定方法，其中，包括以下步驟：

步驟101：光纖振動(dòng)信號(hào)通過采集、AD轉(zhuǎn)換，以內(nèi)部緩存區(qū)1、2的容納數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為單位交替存儲(chǔ)于內(nèi)部緩存區(qū)1、2中；

步驟102：在兩個(gè)緩存區(qū)交替存儲(chǔ)的間隙中，內(nèi)部數(shù)據(jù)緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)計(jì)算均值，并將內(nèi)部數(shù)據(jù)緩存區(qū)數(shù)據(jù)及其均值保存到用戶緩存區(qū)中；

步驟103：計(jì)算用戶數(shù)據(jù)均值緩存區(qū)中數(shù)據(jù)的平均值，得到全局均值

步驟104：將全局均值與全局閾值進(jìn)行比較，如果全局均值大于全局閾值，則判定為風(fēng)雨引起的信號(hào)；如果全局均值小于等于全局閾值，則不為風(fēng)雨信號(hào)。

所述的判定方法，其中，所述步驟102中，所述數(shù)據(jù)計(jì)算均值的具體步驟為：在采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于一個(gè)內(nèi)部緩存區(qū)過程中，對另一個(gè)內(nèi)部緩存區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行求均值操作，求出內(nèi)部緩存數(shù)據(jù)均值a；所述將數(shù)據(jù)以及均值保存到用戶緩存區(qū)中的具體步驟為：將內(nèi)部緩存數(shù)據(jù)及對應(yīng)內(nèi)部緩存數(shù)據(jù)均值依次存入用戶緩存區(qū)中的用戶數(shù)據(jù)緩存區(qū)和用戶數(shù)據(jù)均值緩存區(qū)中，順序下標(biāo)相同。

所述的判定方法，其中，所述步驟103中，所述全局均值的具體步驟為：每次執(zhí)行完步驟102時(shí)，計(jì)算用戶數(shù)據(jù)均值緩存區(qū)中數(shù)據(jù)的平均值，得到全局均值A(chǔ)。

所述的判定方法，其中，所述步驟104中，將全局均值與全局閾值進(jìn)行比較，如果全局均值大于全局閾值，則判定為風(fēng)雨引起的信號(hào)；如果全局均值小于等于全局閾值，則不為風(fēng)雨信號(hào)。

本發(fā)明采用長緩沖池?cái)?shù)據(jù)均值與設(shè)定閾值比較的方法進(jìn)行風(fēng)雨信號(hào)的識(shí)別；在計(jì)算長緩沖池?cái)?shù)據(jù)均值的過程中，采用分段計(jì)算、記錄的方法，避免重復(fù)運(yùn)算，降低了運(yùn)算量；同時(shí)將分段均值計(jì)算過程融入到采集卡采集過程中，在不影響采集的情況下，不增加運(yùn)算時(shí)間，減少了信號(hào)處理時(shí)間。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例

如圖1所示，本發(fā)明是一種用于MZ光纖周界入侵監(jiān)測儀器的風(fēng)雨擾動(dòng)信號(hào)實(shí)時(shí)判定方法，具體包括以下步驟：

步驟101：光纖振動(dòng)信號(hào)通過采集、AD轉(zhuǎn)換，以內(nèi)部緩存區(qū)1、2的容納數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為單位交替存儲(chǔ)于內(nèi)部緩存區(qū)1、2中；

步驟102：在兩個(gè)緩存區(qū)交替存儲(chǔ)的間隙中，內(nèi)部數(shù)據(jù)緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)計(jì)算均值，并將內(nèi)部數(shù)據(jù)緩存區(qū)數(shù)據(jù)及其均值保存到用戶緩存區(qū)中；

所述計(jì)算數(shù)據(jù)均值。對內(nèi)部緩存區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)date進(jìn)行求均值操作，求出內(nèi)部緩存數(shù)據(jù)均值a。

所述將內(nèi)部緩存數(shù)據(jù)date及對應(yīng)內(nèi)部緩存數(shù)據(jù)均值a依次存入用戶緩存區(qū)中的用戶數(shù)據(jù)緩存區(qū)DATA[i]和用戶數(shù)據(jù)均值緩存區(qū)A[i]中，兩者下標(biāo)相同。

步驟103：計(jì)算用戶數(shù)據(jù)均值緩存區(qū)中數(shù)據(jù)的平均值，得到全局均值；每次用戶緩存區(qū)存入完成步驟102，均計(jì)算一次用戶緩存區(qū)中A[i]的均值，即得到全局均值A(chǔ)_all。

步驟104：將全局均值A(chǔ)_all與全局閾值T進(jìn)行比較，如果全局均值A(chǔ)_all大于全局閾值T，則判定此時(shí)的光纖振動(dòng)信號(hào)為風(fēng)雨引起的信號(hào)，否則不為風(fēng)雨信號(hào)。