一种分布式光缆振动安全预警系统中的扰动事件识别方法技术方案

本发明专利技术公开了属于光纤传感技术领域的一种分布式光缆振动安全预警系统中的扰动事件识别方法，在存在扰动事件时，对光路采样信号进行多次累加平均和小波降噪处理；对降噪处理后的采样信号提取特征值；将提取的20个特征值送入梯度提升树进行建模分类，利用梯度提升树分类器得出扰动事件类型；在出现新的扰动事件类型或者在梯度提升树分类器得出的扰动事件类型出现错误的情况下，通过对模型数据库中存储的扰动事件类型进行修正，来实现人为监督下的交互增量学习，根据修正后的扰动事件类型对梯度提升树分类器进行在线训练。本发明专利技术够能够准确得出扰动事件类型。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式光缆振动安全预警系统中的扰动事件识别方法
本专利技术涉及光纤传感
，具体是一种分布式光缆振动安全预警系统中的扰动事件识别方法。
技术介绍
随着社会的发展、光通信技术的进步，通信光缆已经成为现代社会最重要的基础设施之一，每年由于第三方施工破坏造成的主干通信光缆中断多大数百起，造成难以挽回的经济损失，针对通信光缆的保护逐渐受到重视。然而在通信光缆途径的地理环境大部分都在城市道路两侧，受到通信运维放缆、大型车辆碾压、各种工程活动等因素的影响，形成多发振动源。目前基于相干瑞利散射的分布式光缆预警系统已经具备了超长的实时监测预警能力，以及超高的定位精度，如何识别复杂地表环境下多发振动源成为分布式光缆安全预警系统的迫切需求。其难点在于：1、具有对复杂地表环境下的事件模式的智能识别能力；2、具有针对应对外界环境变化而造成的新类型事件的增量学习能力。分布式通信光缆安全预警系统基于相干瑞利散射原理，其传感原理如图1所示，通过测量沿通信光缆沿线扰动造成的散射光信号的相位变化对扰动位置进行定位。脉冲光在光纤中传播产生散射，若没有扰动事件作用在传感光纤环上，则输出的脉冲光和散射光没有相位差，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式光缆振动安全预警系统中的扰动事件识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，使用最小二乘法拟合原始信号基线，通过对原始信号与拟合的基线曲线做差的方式，去除信号中直流分量和趋势项分量，提取有效振动分量，对去除趋势项后的原始信号进行数字滤波和差分预处理，差分的幅值超过设定阈值时，判断存在扰动事件，然后对原始信号进行小波降噪处理；S2，对小波降噪处理后的一路采样信号提取特征值，特征值包括峰值、峰峰值、过零率、方根幅值、脉冲指标、波形指标、峭度、峰值指标、频谱重心、总能量、过零率、过直流率、信号长度、信号能量、峭度和低频能量、中高频能量、频域波形指标、频域谱熵、频域峰值指标；S3，将提取的...

【技术特征摘要】
1.一种分布式光缆振动安全预警系统中的扰动事件识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，使用最小二乘法拟合原始信号基线，通过对原始信号与拟合的基线曲线做差的方式，去除信号中直流分量和趋势项分量，提取有效振动分量，对去除趋势项后的原始信号进行数字滤波和差分预处理，差分的幅值超过设定阈值时，判断存在扰动事件，然后对原始信号进行小波降噪处理；S2，对小波降噪处理后的一路采样信号提取特征值，特征值包括峰值、峰峰值、过零率、方根幅值、脉冲指标、波形指标、峭度、峰值指标、频谱重心、总能量、过零率、过直流率、信号长度、信号能量、峭度和低频能量、中高频能量、频域波形指标、频域谱熵、频域峰值指标；S3，将提取的20个特征值送入梯度提升树分类器，利用梯度提升树分类器得出扰动事件类别。2.根据权利要求1所述的一种分布式光缆振动安全预警系统中的扰动事件识别方法，其特征在于，峰值指标：波形指标：X为原始信号，Xi为原始信号的第i个数据，Xmax原始信号数值最大值，Xmin为原始信号数值最小值，为原始信号均值。3.根据权利要求1所述的一种分布式光缆振动安全预警系统中的扰动事件识别方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅远平，高喜鑫，
申请(专利权)人：广东世港信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44