[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于圍欄上的光纖振動(dòng)系統(tǒng)定位精度優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011457102.8
• 申請(qǐng)日: 2020-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112562237B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王一川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫科晟光子科技有限公司
• 主分類號(hào): G08B13/12
• 分類號(hào): G08B13/12
• 代理公司: 無(wú)錫市觀知成專利商標(biāo)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32591
• 代理人: 任月娜

本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用于圍欄上的光纖振動(dòng)系統(tǒng)定位精度優(yōu)化方法，該點(diǎn)提出了針對(duì)該圍欄應(yīng)用問(wèn)題，利用波峰檢測(cè)等綜合方法并根據(jù)振動(dòng)在圍欄上的延續(xù)性進(jìn)行進(jìn)一步的時(shí)域分析，來(lái)解決圍欄上振動(dòng)點(diǎn)的精確定位問(wèn)題。在作用域內(nèi)，尋找振動(dòng)波峰，并進(jìn)行閥值判斷、累計(jì)次數(shù)判斷、殘影判斷等。先進(jìn)行預(yù)報(bào)，再進(jìn)行正報(bào)，減少了誤報(bào)的產(chǎn)生。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，技術(shù)涉及一種應(yīng)用于圍欄上的光纖振動(dòng)系統(tǒng)定位精度優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

近些年，基于光纖傳感的振動(dòng)安防系統(tǒng)逐漸取代了電子圍欄、紅外對(duì)射等傳統(tǒng)安防手段，相對(duì)于傳統(tǒng)安防技術(shù)，光纖傳感具備安裝簡(jiǎn)易、無(wú)源布設(shè)、監(jiān)測(cè)距離長(zhǎng)、高靈敏等特點(diǎn)，并且在一致性、靈敏度上有了進(jìn)一步的提升，但同樣的基于光纖振動(dòng)雖然具備這些優(yōu)勢(shì)，其高靈敏的特性必然接收到了更多的振動(dòng)信號(hào)，振動(dòng)的一致性不足以區(qū)分振動(dòng)之間的微小差別，尤其是在線性度飽和的情況下更難區(qū)分相鄰的高幅值振動(dòng)。

以相位敏感光時(shí)域反射計(jì)型的振動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)為例，光纖振動(dòng)系統(tǒng)是將光纖以S型、直線型等不同方式鋪設(shè)在圍欄上，光纖作為傳感器直接感知圍欄上的外界振動(dòng)(包括攀爬、搖晃等)引起的光信號(hào)的形變量，系統(tǒng)通過(guò)采集卡將該信號(hào)經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換的電信號(hào)采集下來(lái)，結(jié)合信號(hào)處理及模式識(shí)別手段進(jìn)行有效的行為分析，從而實(shí)現(xiàn)報(bào)警位置、危險(xiǎn)等級(jí)等報(bào)警行為的分析，但相比地埋光纖環(huán)境下(如油氣管道、城市管廊)的振動(dòng)檢測(cè)，圍欄上的應(yīng)用有極大的區(qū)別帶來(lái)顯著的優(yōu)缺點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)是振動(dòng)單點(diǎn)入侵傳導(dǎo)強(qiáng)，容易達(dá)到報(bào)警值，誤報(bào)率可以進(jìn)一步的降低，缺點(diǎn)是圍欄的橫向傳導(dǎo)性高，單處敲擊由于圍欄的材質(zhì)屬性，往往比地埋檢測(cè)影響范圍多幾倍，經(jīng)常無(wú)法準(zhǔn)確的找到敲擊點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種敲擊點(diǎn)定位精準(zhǔn)的應(yīng)用于圍欄上的光纖振動(dòng)系統(tǒng)定位精度優(yōu)化方法。

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種應(yīng)用于圍欄上的光纖振動(dòng)系統(tǒng)定位精度優(yōu)化方法，包括如下：

采集光纖上各檢測(cè)點(diǎn)振動(dòng)信號(hào)，在一段時(shí)間t內(nèi)，取各個(gè)采樣點(diǎn)的最大振幅；

將采樣點(diǎn)分成若干個(gè)作用域，任意m個(gè)連續(xù)的采樣點(diǎn)作為一個(gè)作用域；

在每個(gè)作用域內(nèi)，將每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的最大振幅按照采樣點(diǎn)的位置排列，生成數(shù)列或者曲線圖；尋找該數(shù)列或者曲線圖的波峰，若作用域內(nèi)不存在波峰，則認(rèn)定該作用域不存在振動(dòng)點(diǎn)；如存在波峰，進(jìn)行報(bào)警閥值判斷，判斷其幅度是否大于報(bào)警閥值k1，將小于報(bào)警閥值k1的位置點(diǎn)濾除；

對(duì)上述得到的波峰幅度進(jìn)行比較，得到最大的波峰值，并確定最大波峰值對(duì)應(yīng)的檢測(cè)點(diǎn)位置M；

檢測(cè)點(diǎn)位置M確定后，進(jìn)行誤判排除：在時(shí)間T1內(nèi)，判斷檢測(cè)位置M出現(xiàn)的峰值大于報(bào)警閥值K1的次數(shù)c，當(dāng)c小于d時(shí)，判定檢測(cè)點(diǎn)M的振動(dòng)為誤判；

當(dāng)c大于等于d時(shí)，發(fā)出振動(dòng)預(yù)報(bào)并再進(jìn)行殘影判斷：若再在時(shí)間T2內(nèi)，檢測(cè)位置M的振幅小于報(bào)警閥值k1，大于殘影閥值K2的累計(jì)次數(shù)大于門限值e時(shí)，預(yù)報(bào)轉(zhuǎn)為正報(bào)，并認(rèn)定位置M為振動(dòng)點(diǎn)，否則清空預(yù)報(bào)。

其中，T1是指敲擊產(chǎn)生的振動(dòng)在光纖上的持續(xù)時(shí)間，T2的范圍為6～10秒，d取值為2、3、4或者5，e取值為6、7、8、9或者10，m的取值為6～50。

進(jìn)一步的，當(dāng)尋找到作用域中最大的波峰值對(duì)應(yīng)的位置M后，判定該作用域內(nèi)M±nL位置是否振動(dòng)波峰，若為波峰，再進(jìn)行誤判排除以及殘影判斷，若滿足誤判排除以及殘影判斷條件，則認(rèn)為其為振動(dòng)點(diǎn)；其中L為設(shè)定的間隔，n為自然數(shù)。

進(jìn)一步的，作用域內(nèi)，波峰的尋找方法如下：計(jì)算每個(gè)點(diǎn)與其他點(diǎn)的形成的向量與x軸之間的夾角的余弦值之和，分別記為SumAngle1，SumAngle2……SumAngle m；當(dāng)SumAngleM大于左邊SumAngleM-1、右邊SumAngleM+1，即取得作用域內(nèi)的極大值，極大值點(diǎn)則為其中一個(gè)波峰位置M。