基于光纤地声检波器入侵探测系统的定位方法技术方案

公开了一种基于光纤地声检波器入侵探测系统的定位方法，包括：由特定光纤地声检波器接收所感测到的外界振动信号；将所接收到的外界振动信号进行振动检测模块算法处理，以获取振动时刻和特定光纤地声检波器的位置信息；根据检测到的所述特定光纤地声检波器的位置信息来选择在特定范围内的多个光纤地声检波器，并获取各自对应的位置信息；根据振动时刻和各自对应的位置信息，截取所有光纤地声检波器的振动信息数据；选择参考点位置，计算来自振源的外界振动信号传递到每个光纤地声检波器与参考光纤地声检波器的时间差，并计算相应的距离差，其中参考光纤地声检波器是处于参考点位置的光纤地声检波器；以及根据所计算的距离差，求解振源的坐标。

Positioning method based on fiber optic geophone intrusion detection system

A method for locating an intrusion detection system based on fiber-optic geophone is disclosed, which includes: receiving the sensed external vibration signal by a specific fiber-optic geophone; processing the received external vibration signal by a vibration detection module algorithm to obtain the vibration time and the position information of a specific fiber-optic geophone. According to the detected position information of the specific fiber geophone, a plurality of fiber geophone in a specific range are selected and the corresponding position information is obtained; according to the vibration time and the corresponding position information, the vibration information data of all fiber geophone are intercepted; and the reference point position is selected. The time difference between the external vibration signal from the vibration source and the reference fiber geophone is calculated, and the corresponding distance difference is calculated, in which the reference fiber geophone is the fiber geoacoustic geophone located at the reference point, and the coordinates of the vibration source are calculated according to the calculated distance difference.

【技术实现步骤摘要】
基于光纤地声检波器入侵探测系统的定位方法
本专利技术涉及周界安防领域，特别涉及一种基于光纤地声检波器入侵探测系统的定位方法。
技术介绍
周界安防是指在诸如军事基地、政府要害部门、油库煤田、核能电站、太阳能电站、电厂变电站、银行、监狱、博物馆、机场、港口、别墅小区、数据中心、水处理厂、化工厂、学校以及其他重大基础设施等，为阻止非法的入侵破坏活动，沿场所周界形成安全防范；确保防区内人员、财产等处于保护和控制之中，对于进出防区的行为进行限制，一旦目标由被禁止通过的区段进出防区时，能够被及时发现、并准确提示事件发生的具体区位；必要时可对目标实施有限度的警示或打击。市面上的周界安防技术可分为有源安防技术和无源安防技术，有源和无源技术划分是指周界现场是否需要供电。而光纤周界安防技术作为无源安防技术中的佼佼者，具备十分广阔的应用前景和经济效应，受到学术界和工业界的广泛关注，例如，成都电子科技大学、上海复旦大学、上海光机所、武汉理工大学等高校的实验室都有相关的论文发表及报道，同时国内也涌现一批高新企业对光纤周界的关注，例如武汉理工光科股份有限公司、上海波汇科技技术有限公司、光谷奥源技术有限公司等企业相继推出的光纤周界安防产品；在市场上也有了大量的应用案例，但针对客户区分围界外还是围界内等需求未有相应的解决方法。申请号为201210431154.7、201410838004.7、201210584013.9、201120227229.0的专利文献中所涉及的周界入侵技术的定位是依据系统的空间采样点，定位精度受限于传感器的布设间距(采样间距)。因此，需要一种能够确保定位精度并区分入侵方向的基于光纤地声检波器入侵探测系统的定位方法。
技术实现思路
本专利技术提出了一种基于光纤地声检波器入侵探测系统的定位方法，该方法避免了光纤地声检波器入侵探测系统定位精度受限于检波器布设间距，定位精度小于布设间距，并能确定振源位置是围界外还是围界内。根据本专利技术的实施例，提供了一种基于光纤地声检波器入侵探测系统的定位方法，包括：由特定光纤地声检波器接收所感测到的外界振动信号；将所接收到的外界振动信号进行振动检测模块算法处理，以获取振动时刻和所述特定光纤地声检波器的位置信息；根据检测到的所述特定光纤地声检波器的位置信息来选择在特定范围内的多个光纤地声检波器，并获取各自对应的位置信息；根据所述振动时刻和各自对应的位置信息，截取所有光纤地声检波器的振动信息数据；选择参考点位置，计算来自振源的所述外界振动信号传递到每个光纤地声检波器与参考光纤地声检波器的时间差，并计算相应的距离差，其中所述参考光纤地声检波器是处于所述参考点位置的光纤地声检波器；以及根据所计算的距离差，求解所述振源的坐标。优选地，所述方法进一步包括：将所述振源的坐标转换为相应的经纬度；以及将所述振源的坐标与围界范围地理信息进行比较，确定振源位置是否在围界外。优选地，所述方法进一步包括：识别所截取的振动数据并判断振动类型是否为报警类型；以及如果判断所述振动类型是报警类型且所述振源位置处于围界外，则输出显示报警信息。优选地，所述方法进一步包括：识别所截取的振动数据并判断振动类型是否为报警类型；以及如果判断所述振动类型是报警类型且所述振源位置处于围界内，则输出显示报警信息。优选地，所述特定光纤地声检波器是距离外界振源最近的光纤地声检波器。优选地，所述参考光纤地声检波器是所述特定范围内的多个光纤地声检波器中的任何一个。根据本公开和附图的下面的详细描述，对本领域的普通技术人员来说其它的目的、特征、以及优点将是显而易见的。附图说明附图图示了本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。在附图中：图1示出了根据本专利技术实施例的基于光纤地声检波器入侵探测系统定位方法的流程图100；图2示出了根据本专利技术实施例的检波器布设局部图及测试点位分布图；以及图3示出了根据本专利技术实施例的由光纤地声检波器检测到的不同类型的振动信号的示意图。具体实施方式根据本专利技术的实施例公开了一种基于光纤地声检波器入侵探测系统的定位方法。在以下描述中，为了说明的目的，阐述了多个具体细节以提供对本专利技术的实施例的全面理解。然而，对于本领域人员显而易见的是，本专利技术的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实现。地声信号是地面收到激振后产生并向四周传播的振动信号。例如，地声信号可以包括例如围界内球落地、行人行走、汽车行驶、飞机起降等产生的地声信号。地声信号在地表面呈发射状传播，可跨越起伏不平的丘陵地、河流、村庄和树林。同可见光、红外和音响信号相比，地声信号受气候和环境的影响较小，而且传输距离远。地声信号是目标本身的振动通过与地面接触产生的激振，使地面这个弹性体产生振动并向四周传播。检测到的地声信号包括目标的振动特性、地面的振动传输特性和各种环境干扰，这给分析地声信号，识别运动目标带来了一定困难。图1示出了根据本专利技术实施例的基于光纤地声检波器入侵探测系统定位方法的流程图100。如图1所示，本专利技术实施例基于光纤地声检波器入侵探测系统的定位方法，该方法具体包括以下步骤：由特定光纤地声检波器(通常，该特定光纤地声检波器是距离外界振源最近的光纤地声检波器)接收所感测到的外界振动信号；来自所述特定光纤地声检波器的感测到的振动信号进入振动检测模块进行振动检测，并获取振动时刻和所述特定地声检波器的位置信息；根据检测到的所述特定光纤地声检波器的位置信息选择在特定范围内的多个光纤地声检波器并获取各自对应的位置信息；根据所述振动时刻和相应光纤地声检波器所在位置信息(xi，yi)，截取所有所述多个光纤地声检波器的振动信息数据；选择参考点位置S0，计算振源传递到每个光纤地声检波器与参考光纤地声检波器的时间差(t1,t2,…,tn)，并计算相应的距离差(L1,L2,…,Ln)＝C*(t1，t2，…，tn)，其中C表示振动在介质中传播的速度。所述参考光纤地声检波器是处于参考点位置S0的光纤地声检波器，并且可以是所述特定范围内的多个光纤地声检波器中的任何一个。根据以上计算的距离差，求解方程组：其中(x0，y0)为参考点坐标，(x，y)为振源的坐标，(xi，yi)为相应地声检波器坐标。显然，由于振源位置(x，y)参数与光纤地声检波器的布设间距无关，因此Li与光纤地声检波器的布设间距无关，从而使得本专利技术的技术方案能够不受限于光纤地声检波器的布设间距。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，根据参考位置S0的地理信息(GIS)，将所求解的振源的坐标转换为振源的实际地理信息。在一个实施例中，所述实际地址位置信息是振源的经纬度信息。将振源的地理坐标(例如，经纬度)与围界地理信息进行比较，确定振源位置是否为围界外。如果确定振源位置处于围界外，则符合报警条件，否则不符合报警条件。本领域技术人员理解，上述报警条件仅是示例性的，在实践中报警条件可以根据用户需求自行设置，并不仅局限于当振源位置处于围界外才符合报警条件。例如，用户也可以设置为当振源位置处于围界内才符合报警条件。此外，根据本专利技术的一个实施例，振动检测模块检测到振动信息后，截取相应振动数据进入识别模块来识别振动类型，并且判断所识别的振动类型是否为报警类型。如果所识别的振动类型为非报警类型，则不输出，如果所识别的振动类型为报警类型，则进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光纤地声检波器入侵探测系统的定位方法，包括：由特定光纤地声检波器接收所感测到的外界振动信号；将所接收到的外界振动信号进行振动检测模块算法处理，以获取振动时刻和所述特定光纤地声检波器的位置信息；根据检测到的所述特定光纤地声检波器的位置信息来选择在特定范围内的多个光纤地声检波器，并获取各自对应的位置信息；根据所述振动时刻和各自对应的位置信息，截取所有光纤地声检波器的振动信息数据；选择参考点位置，计算来自振源的所述外界振动信号传递到每个光纤地声检波器与参考光纤地声检波器的时间差，并计算相应的距离差，其中所述参考光纤地声检波器是处于所述参考点位置的光纤地声检波器；以及根据所计算的距离差，求解所述振源的坐标。

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤地声检波器入侵探测系统的定位方法，包括：由特定光纤地声检波器接收所感测到的外界振动信号；将所接收到的外界振动信号进行振动检测模块算法处理，以获取振动时刻和所述特定光纤地声检波器的位置信息；根据检测到的所述特定光纤地声检波器的位置信息来选择在特定范围内的多个光纤地声检波器，并获取各自对应的位置信息；根据所述振动时刻和各自对应的位置信息，截取所有光纤地声检波器的振动信息数据；选择参考点位置，计算来自振源的所述外界振动信号传递到每个光纤地声检波器与参考光纤地声检波器的时间差，并计算相应的距离差，其中所述参考光纤地声检波器是处于所述参考点位置的光纤地声检波器；以及根据所计算的距离差，求解所述振源的坐标。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：申和平，张西建，张海兵，
申请(专利权)人：武汉普惠海洋光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42