基于振动光纤的铁路周界防护方法技术

本发明专利技术提供一种基于振动光纤的铁路周界防护方法，该方法包括以下步骤：设置铁路周界防护系统，该防护系统包括防区感应模块、防区数据采集器、信息处理主机和路局监控平台；围绕着铁路沿线，将所述感应头端模块和所述感应尾端模块布防在铁路周界的防区，每个防区感应模块构成一个防区；每个防区数据采集器采集多个防区感应模块的入侵振动信号；所述信息处理主机接收所述防区数据采集器的入侵振动信号进行识别，区分非正常数据并进行封包传输；所述路局处理平台用于接收信息处理主机的报警数据，并将报警数据通知到责任人员。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁路安全防护领域，具体的说，涉及了一种。
技术介绍
随着近年来社会经济的发展，社会不安定因素及社会矛盾有上升趋势，维护社会局部安定的政治压力越来越大。尤其是在国外极端势力的煽动和蛊惑下，境内破坏分子针对广大群众人身和敏感区域的暴力活动时有发生，反恐形式愈发激烈。铁路尤其高铁遭受破坏时很容易造成大量人员伤亡，以及财产重大损失，今年以来，针对武广高铁已连续发生“6.25”等两起破坏案件，高铁已成为暴恐分子实施破坏的新目标，妄图制造更大的影响。针对以上复杂社会因素，公安部要求各级公安部门采取有效措施切实保护公民人身安全和国家财产安全，各级公安部门采取了大量人力、财力、物力等组织措施、管理措施和经济措施用于社会治安维护，但维稳压力依然严峻。因此，各种成熟有效周界入侵监测系统技术被提上了日程，用于铁路沿线重点设施的安全防范。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种使用周期长、高可靠性、易于施工实现的。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是:一种，该方法包括以下步骤: 步骤1:设置铁路周界防护系统 该防护系统包括防区感应模块、防区数据采集器、信息处理主机和路局监控平台； 步骤2:布防 所述防区感应模块设置感应头端模块和感应尾端模块，围绕着铁路沿线，将所述感应头端模块和所述感应尾端模块布防在铁路周界的防区，其中，每个防区感应模块构成一个防区； 步骤3:入侵振动信号采集 所述防区感应模块用于感应入侵振动信号，每个防区数据采集器采集多个防区感应模块的入侵振动信号； 步骤4:入侵振动信号识别 所述信息处理主机接收所述防区数据采集器的入侵振动信号进行识别，区分非正常数据并进行封包传输；所述信息处理主机对入侵振动信号的识别分以下步骤: 步骤4.1、提取入侵振动信号进行高通滤波，滤除基线及低频干扰； 步骤4.2、对滤波后的入侵振动信号进行加窗处理，获得时域特征，其中，时域特征包括幅值、峰数、短时能量和峰均比； 步骤4.3、对加窗后的信号进行功率谱估计，获得分布特征，并分别求出高、中、低频功率大小及其分别所占的比重，进而获得时域特征和频域特征时间变化的时频特性； 步骤4.4、预设时域特征和频域特征报警模板，根据时频特性与模板的比对区分入侵行为和干扰行为，进而获得报警数据； 步骤5:感应数据应用 所述路局处理平台用于接收信息处理主机的报警数据，并将报警数据通知到责任人员。本专利技术相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，本专利技术中感应部分采用马赫曾德干涉原理，即利用防区感应模块中的感应头端模块和感应尾端模块发出去的激光和返回的激光受到振动后出现干涉，通过采集此干涉电平，并通过分析时域特征和频域特征识别出振动特点，从而辨别出是否列车振动、自然现象振动、人为破坏振动等等；具有使用周期长、高可靠性、易于施工实现的优点。【附图说明】图1是本专利技术的防护系统结构框图。图2是本专利技术的入侵振动信号识别的方法流程图。【具体实施方式】下面通过【具体实施方式】，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。如图1和图2所示，一种，该方法包括以下步骤: 步骤1:设置铁路周界防护系统 该防护系统包括防区感应模块、防区数据采集器、信息处理主机和路局监控平台； 步骤2:布防 所述防区感应模块设置2芯感应头端模块和2芯感应尾端模块，方便在铁路复杂的环境施工。围绕着铁路沿线，将所述感应头端模块和所述感应尾端模块布防在铁路周界的防区，其中，每个防区感应模块构成一个防区； 步骤3:入侵振动信号采集 所述防区感应模块用于感应入侵振动信号，每个防区数据采集器采集多个防区感应模块的入侵振动信号；其中，所述防区数据采集器采用高灵敏度24位AD采集，真实还原振动波形，而且低功耗，便于适应野外环境； 步骤4:入侵振动信号识别 所述信息处理主机接收所述防区数据采集器的入侵振动信号进行识别，区分非正常数据并进行封包传输；所述信息处理主机对入侵振动信号的识别分以下步骤: 步骤4.1、提取入侵振动信号进行高通滤波，滤除基线及低频干扰； 步骤4.2、对滤波后的入侵振动信号进行加矩形窗处理，获得时域特征，其中，时域特征包括幅值、峰数、短时能量和峰均比； 步骤4.3、对加矩形窗后的信号进行功率谱估计，获得分布特征，并分别求出高、中、低频功率大小及其分别所占的比重，进而获得时域特征和频域特征时间变化的时频特性；步骤4.4、预设时域特征和频域特征报警模板，根据时频特性与模板的比对区分入侵行为和干扰行为，进而获得报警数据； 步骤5:感应数据应用 所述路局处理平台用于接收信息处理主机的报警数据，并将报警数据通知到责任人员。本专利技术方法中，通过提取振动信号的时域特征、频域特征以及时域和频域的变化特征来识别入侵行为，不仅能够准确识别敲击、攀爬、踩踏、触碰、摇晃、挤压等恶意入侵行为，还要能够屏蔽风、雨、冰雹等干扰的影响，特别是过车振动的影响。最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本专利技术的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本专利技术技术方案的精神，其均应涵盖在本专利技术请求保护的技术方案范围当中。【主权项】1.一种，其特征在于，该方法包括以下步骤: 步骤1:设置铁路周界防护系统 该防护系统包括防区感应模块、防区数据采集器、信息处理主机和路局监控平台； 步骤2:布防 所述防区感应模块设置感应头端模块和感应尾端模块，围绕着铁路沿线，将所述感应头端模块和所述感应尾端模块布防在铁路周界的防区，其中，每个防区感应模块构成一个防区； 步骤3:入侵振动信号采集 所述防区感应模块用于感应入侵振动信号，每个防区数据采集器采集多个防区感应模块的入侵振动信号； 步骤4:入侵振动信号识别 所述信息处理主机接收所述防区数据采集器的入侵振动信号进行识别，区分非正常数据并进行封包传输；所述信息处理主机对入侵振动信号的识别分以下步骤: 步骤4.1、提取入侵振动信号进行高通滤波，滤除基线及低频干扰； 步骤4.2、对滤波后的入侵振动信号进行加窗处理，获得时域特征，其中，时域特征包括幅值、峰数、短时能量和峰均比； 步骤4.3、对加窗后的信号进行功率谱估计，获得分布特征，并分别求出高、中、低频功率大小及其分别所占的比重，进而获得时域特征和频域特征时间变化的时频特性； 步骤4.4、预设时域特征和频域特征报警模板，根据时频特性与模板的比对区分入侵行为和干扰行为，进而获得报警数据； 步骤5:感应数据应用 所述路局处理平台用于接收信息处理主机的报警数据，并将报警数据通知到责任人员。【专利摘要】本专利技术提供一种，该方法包括以下步骤：设置铁路周界防护系统，该防护系统包括防区感应模块、防区数据采集器、信息处理主机和路局监控平台；围绕着铁路沿线，将所述感应头端模块和所述感应尾端模块布防在铁路周界的防区，每个防区感应模块构成一个防区；每个防区数据采集器采集多个防区感应模块的入侵振动信号；所述信息处理主机接收所述防区数据采集器的入侵振动信号进行识别，区分非正常数据并进行封包传输；所述路局处理平台用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于振动光纤的铁路周界防护方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1：设置铁路周界防护系统该防护系统包括防区感应模块、防区数据采集器、信息处理主机和路局监控平台；步骤2：布防所述防区感应模块设置感应头端模块和感应尾端模块，围绕着铁路沿线，将所述感应头端模块和所述感应尾端模块布防在铁路周界的防区，其中，每个防区感应模块构成一个防区；步骤3：入侵振动信号采集所述防区感应模块用于感应入侵振动信号，每个防区数据采集器采集多个防区感应模块的入侵振动信号；步骤4：入侵振动信号识别所述信息处理主机接收所述防区数据采集器的入侵振动信号进行识别，区分非正常数据并进行封包传输；所述信息处理主机对入侵振动信号的识别分以下步骤：步骤4.1、提取入侵振动信号进行高通滤波，滤除基线及低频干扰；步骤4.2、对滤波后的入侵振动信号进行加窗处理，获得时域特征，其中，时域特征包括幅值、峰数、短时能量和峰均比；步骤4.3、对加窗后的信号进行功率谱估计，获得分布特征，并分别求出高、中、低频功率大小及其分别所占的比重，进而获得时域特征和频域特征时间变化的时频特性；步骤4.4、预设时域特征和频域特征报警模板，根据时频特性与模板的比对区分入侵行为和干扰行为，进而获得报警数据；步骤5：感应数据应用所述路局处理平台用于接收信息处理主机的报警数据，并将报警数据通知到责任人员。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王士超，乔露，程传斌，刘大庆，何秋奇，
申请(专利权)人：河南辉煌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41