[發(fā)明專利]一種周界安防方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910356896.X
• 申請(qǐng)日: 2019-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN110084986B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 聶泳忠;余學(xué)虎;李紅星;趙陽;宋慧延;黃嵐青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西人馬聯(lián)合測(cè)控(泉州)科技有限公司
• 主分類號(hào): G08B13/02
• 分類號(hào): G08B13/02;G08B29/18
• 代理公司: 北京三聚陽光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 張慧

1.一種周界安防方法，其特征在于，包括如下步驟：

獲取至少三個(gè)不位于同一直線上的振動(dòng)傳感器采集的振動(dòng)信號(hào)；

根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)識(shí)別所述振動(dòng)信號(hào)的振源的物理特征，并計(jì)算所述振源的位置坐標(biāo)；

根據(jù)所述振源物理特征、所述振源位置坐標(biāo)輸出安防提示信號(hào)；

所述根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)計(jì)算所述振源的位置坐標(biāo)，包括：

根據(jù)預(yù)設(shè)區(qū)域建立坐標(biāo)系網(wǎng)絡(luò)；

根據(jù)振動(dòng)波的傳播波速，計(jì)算振動(dòng)波在坐標(biāo)系網(wǎng)格中任意兩個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)間的傳播時(shí)間，并根據(jù)傳播時(shí)間建立到時(shí)模型；

獲取振動(dòng)傳感器在定位區(qū)域采集的振動(dòng)波的振動(dòng)信號(hào)；

根據(jù)所述到時(shí)模型，分別對(duì)各振動(dòng)傳感器采集的坐標(biāo)系網(wǎng)格中各網(wǎng)格點(diǎn)的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行歸一化處理得到各振動(dòng)傳感器的第一振動(dòng)信號(hào)，將第一振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行滑動(dòng)窗口處理得到第二振動(dòng)信號(hào)；

根據(jù)各振動(dòng)傳感器的第二振動(dòng)信號(hào)分別計(jì)算所述振動(dòng)波發(fā)生時(shí)刻坐標(biāo)系中各網(wǎng)格點(diǎn)的強(qiáng)度函數(shù)，對(duì)所述強(qiáng)度函數(shù)平滑處理得到第一強(qiáng)度函數(shù)；

判斷各網(wǎng)格點(diǎn)的第一強(qiáng)度函數(shù)的值大小，將值最大的第一強(qiáng)度函數(shù)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格點(diǎn)確定為振源位置；

所述周界安防方法還包括：

通過中央控制器產(chǎn)生同步振動(dòng)信號(hào)，依據(jù)每個(gè)振動(dòng)傳感器到主機(jī)的距離確定延時(shí)向量，振動(dòng)傳感器根據(jù)接收到的特定同步振動(dòng)信號(hào)和延時(shí)向量確定同步時(shí)刻：每個(gè)振動(dòng)傳感器以固定采樣頻率采樣，并且從同步時(shí)刻開始后，以一段固定時(shí)間間隔內(nèi)所有的緩存經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換的采樣數(shù)據(jù)傳輸給主機(jī)，并且在新的時(shí)間段內(nèi)緩存將被新數(shù)據(jù)覆蓋并再次發(fā)送；

主機(jī)根據(jù)每段時(shí)間間隔接收到的數(shù)據(jù)包，計(jì)算每個(gè)運(yùn)動(dòng)元位置信息和振動(dòng)強(qiáng)度，并將運(yùn)動(dòng)元位置信息和振動(dòng)強(qiáng)度傳送與中央控制器；

中央控制器繪制包含所有運(yùn)動(dòng)元軌跡的振動(dòng)地圖。

2.如權(quán)利要求1所述的周界安防方法，其特征在于，所述根據(jù)所述振源物理特征、所述振源位置坐標(biāo)輸出安防提示信號(hào)包括：

判斷所述振源位置坐標(biāo)是否位于預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)，所述預(yù)設(shè)區(qū)域?yàn)榘卜绤^(qū)域；

當(dāng)所述振源位置坐標(biāo)位于預(yù)設(shè)區(qū)域內(nèi)時(shí)，判斷所述振源物理特征是否滿足預(yù)設(shè)特征，所述預(yù)設(shè)特征用于表征預(yù)存的入侵源的物理特征；

當(dāng)所述物理特征滿足所述預(yù)設(shè)特征時(shí)，輸出報(bào)警信號(hào)。

3.如權(quán)利要求2所述的周界安防方法，其特征在于， 所述根據(jù)所述振動(dòng)信號(hào)識(shí)別所述振動(dòng)信號(hào)的振源的物理特征包括：

對(duì)振動(dòng)采集信號(hào)進(jìn)行頻譜分析、能量譜分析、小波分析和模式識(shí)別中的至少之一的算法得到振源的匹配物理特征。

4.如權(quán)利要求2所述的周界安防方法，其特征在于，在獲取不位于同一直線上的至少三個(gè)振動(dòng)傳感器采集的振動(dòng)信號(hào)之前包括：

獲取用于表征安防區(qū)域天氣狀況的氣象信號(hào)；

根據(jù)所述氣象信號(hào)選擇與所述氣象信號(hào)對(duì)應(yīng)的工作模式，不同的所述工作模式對(duì)應(yīng)的所述預(yù)設(shè)特征不同。

5.一種周界安防裝置，其特征在于，包括：

多個(gè)振動(dòng)傳感器，其中，所述多個(gè)振動(dòng)傳感器中的至少三個(gè)振動(dòng)傳感器不位于一條直線上；

主機(jī)，與所述多個(gè)振動(dòng)傳感器連接，用于獲取所述振動(dòng)傳感器采集的振動(dòng)信號(hào)；并執(zhí)行如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的周界安防方法；

中央控制器，用于產(chǎn)生同步振動(dòng)信號(hào)，依據(jù)每個(gè)振動(dòng)傳感器到主機(jī)的距離確定延時(shí)向量，振動(dòng)傳感器根據(jù)接收到的特定同步振動(dòng)信號(hào)和延時(shí)向量確定同步時(shí)刻：每個(gè)振動(dòng)傳感器以固定采樣頻率采樣，并且從同步時(shí)刻開始后，以一段固定時(shí)間間隔內(nèi)所有的緩存經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換的采樣數(shù)據(jù)傳輸給主機(jī)，并且在新的時(shí)間段內(nèi)緩存將被新數(shù)據(jù)覆蓋并再次發(fā)送；接收主機(jī)發(fā)送的運(yùn)動(dòng)元位置信息和振動(dòng)強(qiáng)度，繪制包含所有運(yùn)動(dòng)元軌跡的振動(dòng)地圖。

6.如權(quán)利要求5所述的周界安防裝置，其特征在于，還包括：

氣象傳感器，與所述主機(jī)連接，采集用于表征安防區(qū)域天氣狀況的氣象信號(hào)；

所述主機(jī)用于根據(jù)所述氣象信號(hào)選擇與所述氣象信號(hào)對(duì)應(yīng)的工作模式，不同的所述工作模式的對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)特征不同，所述預(yù)設(shè)特征用于表征預(yù)存的入侵源的物理特征。