入侵检测的事件统计生成方法及装置制造方法及图纸

一种用于入侵检测的计算机实施的事件统计生成方法，该方法包括针对多个传感器仓中的每一者，将来自相干光学时域反射仪的多个返回信号处理成时域信号，所述多个返回信号对应于在一个时间段内注入光学传感器光纤中的多个刺激脉冲。对于每个传感器仓：将所述各个时域信号变换成相应的频域信号；根据所述各个频域信号计算预期包含系统噪声的第一频带的第一信号功率区域和预期包含与至少第一事件相关的任何能量的第二频带的第二信号功率区域；以及通过将所述第二信号功率区域除以所述第一信号功率区域，至少部分地产生与所述第二信号功率区域与所述第一信号功率区域之比成比例的事件统计。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】入侵检测的事件统计生成方法及装置
本专利技术涉及一种用于入侵检测的计算机实施的事件统计生成方法和事件统计生成装置。
技术介绍
所有感测系统面临的挑战之一是要能在一些恶劣的环境中运行。通常安装在室外环境中的入侵检测系统也不例外。这些系统通常需要在大风或大雨期间运行，或靠近附近的交通车道或靠近其他与入侵无关的干扰。一些入侵检测系统使用相干光时域反射仪(COTDR)技术从埋入式光纤获取信号。大多数埋入式COTDR光纤入侵检测系统在靠近滋扰警报源的位置运行，这些滋扰警报源通常包括来自公路或铁路交叉口的交通以及附近的挖掘设备。这种入侵检测系统的有效性取决于其抑制这些滋扰事件引起的任何警报的能力。
技术实现思路
本专利技术的实施方式提供一种用于入侵检测的计算机实施的事件统计生成方法，该方法包括：针对多个传感器仓中的每一者，将来自相干光学时域反射仪的多个返回信号处理成时域信号，所述多个返回信号对应于在一个时间段内注入到光学传感器光纤中的多个刺激脉冲；以及对于每个传感器仓：将各个时域信号变换成相应的频域信号；从所述各个频域信号计算预期包含系统噪声的第一频带的第一信号功率区域；从频域信号计算预期包含与至少第一事件相关的任何能量的第二频带的第二信号功率区域；以及通过将所述第二信号功率区域除以所述第一信号功率区域，至少部分地生成与所述第二信号功率区域与所述第一信号功率区域之比成比例的事件统计。在一个实施方式中，该方法包括针对多个时间段中的每一个时间段处理多个返回信号，以针对每个传感器仓获得多个事件统计。在一个实施方式中，该方法包括将每个事件统计转换成指示所述事件统计相对大小的视觉表示，并在显示器上输出所述各个视觉表示的矩阵。在一个实施方式中，每个视觉表示是灰度值。在一个实施方式中，每个视觉表示是色阶值。在一个实施方式中，生成事件统计包括应用从所述第一和第二频带中的频率仓的数量导出的缩放因子。在一个实施方式中，所述方法包括从所述频域信号计算预期包含与至少第二事件相关的任何能量的第三频带的第三信号功率区域，并通过将所述第三信号功率区域除以所述第一信号功率区域，至少部分地生成与所述第三信号功率区域与所述第一信号功率区域之比成比例的进一步的事件统计。在另一实施方式中，提供一种事件统计生成装置，该装置包括：处理器；和存储器，其存储指令，当所述处理器执行所述指令时，所述指令使所述处理器：针对多个传感器仓中的每一者，将来自相干光学时域反射仪的多个返回信号处理成时域信号，所述多个返回信号对应于在一个时间段内注入到光学传感器光纤中的多个刺激脉冲；以及对于每个传感器仓：将各个时域信号变换成相应的频域信号；从各个频域信号计算预期包含系统噪声的第一频带的第一信号功率区域；从所述频域信号计算预期包含与至少第一事件相关的任何能量的第二频带的第二信号功率区域；以及通过将所述第二信号功率区域除以所述第一信号功率区域，至少部分地生成与所述第二信号功率区域与所述第一信号功率区域之比成比例的事件统计。在一个实施方式中，当所述处理器执行所述指令时，所述指令使所述处理器针对多个时间段中的每一个时间段处理多个返回信号，以针对每个传感器仓获得多个事件统计。在一个实施方式中，当所述处理器执行所述指令时，所述指令使所述处理器将每个事件统计转换成指示所述事件统计相对大小的视觉表示，并在显示器上输出所述各个视觉表示的矩阵。在一个实施方式中，每个视觉表示是灰度值。在一个实施方式中，每个视觉表示是色阶值。在一个实施方式中，所述处理器生成事件统计包括应用从所述第一和第二频带中的频率仓的数量导出的缩放因子。在一个实施方式中，当所述处理器执行所述指令时，所述指令使所述处理器从所述频域信号计算预期包含与至少第二事件相关的任何能量的第三频带的第三信号功率区域，并通过将所述第三信号功率区域除以所述第一信号功率区域，至少部分地生成与所述第三信号功率区域与所述第一信号功率区域之比成比例的进一步的事件统计。在一个实施方式中，该装置包括光纤传感器，并且所述处理器构成实施实施相干光时域反射仪的控制器的一部分。另一个实施方式提供了一种采用上述事件统计生成方法的计算机实施的入侵检测方法。附图的简要说明图示将结合以下图示描述本专利技术的实施方式，在图示中：图1为示意图，其示出需要区分滋扰与由隐蔽埋入的传感器检测到的入侵振动；图2示出了相干光学时域反射仪感测布置的实施例；图3是来自图2的感测布置的原始拍摄数据的实施例；图4是示出图3的信号如何被过滤的示意图；图5示出了在隐蔽埋入的传感器上垂直行走的实施例；图6示出了图5中的信号的功率谱密度；图7示出了在隐蔽埋入的传感器上垂直行走的另一实施例；图8示出了图7中的信号的功率谱密度；图9示出了图7中的时间时域数据在2秒到3秒之间的一部分；图10示出了系统噪声的实施例；图11示出了图10中的信号的功率谱密度；图12是能用于生成埋入事件检测统计的过程的示意图；图13是用于生成埋入事件检测统计的过程的流程图；图14示出了受关注的频率的实施例；图15示出了在隐蔽埋入的传感器上垂直行走的位置块表示的实施例；图16是针对在隐蔽埋入的传感器上的垂直行走使用小波分解的实施例；图17是针对在隐蔽埋入的传感器上的垂直行走使用小波包分解的实施例；图18是可用于生成埋入事件检测统计的流程图；图19A和图19B是示出有人走过传感器产生的两个不同频带的信号；图20A和图20B示出了有人在传感器上奔跑产生的两个不同频带的信号；图21给出了不同频带的衰减表示；图22是在低频带产生的事件的实施例；以及图23是中频带产生事件的实施例。具体实施方式本专利技术的实施方式提供了一种埋入式入侵检测系统的事件检测方法。在本专利技术的实施方式中，入侵检测系统基于相干光学时域反射仪(COTDR)技术。示例性实施方式使用快速傅里叶变换(FFT)或离散小波变换(DWT)技术将每个位置仓(沿传感器)信号从时域转换到频域，并对频域信号进行处理以自动分离事件和系统噪声。图1示出了可以采用本专利技术的实施方式的一个示例性场景。为了保护埋入的管道110，在管线旁边埋入光纤电缆形式的传感器120。在一个实施例中，电缆的埋入深度为100mm至150mm。在另一实施例中，电缆埋入的深度为100mm至300mm。如图2中所示，控制器210(例如申请人的AuraAi控制器)用于向光纤中注入120一系列脉冲220，并监测由Raleigh反向散射240引起的返回光信号250。通过对返回信号的处理，能够检测到当干扰作用于光纤120时的反向散射的变化。在一个实施例中，控制器210将以每秒2000至5000脉冲的速率输出脉冲宽度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于入侵检测的计算机实施的事件统计生成方法，该方法包括：/n针对多个传感器仓中的每一者，将来自相干光学时域反射仪的多个返回信号处理成时域信号，所述多个返回信号对应于在一个时间段内注入到光学传感器光纤中的多个刺激脉冲；以及/n对于每个传感器仓：/n将各个时域信号变换成相应的频域信号；/n从各个频域信号计算预期包含系统噪声的第一频带的第一信号功率区域；/n从各个频域信号计算预期包含与至少第一事件相关的任何能量的第二频带的第二信号功率区域；以及/n通过将所述第二信号功率区域除以所述第一信号功率区域，至少部分地生成与所述第二信号功率区域与所述第一信号功率区域之比成比例的事件统计。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180406 AU 20189011431.一种用于入侵检测的计算机实施的事件统计生成方法，该方法包括：
针对多个传感器仓中的每一者，将来自相干光学时域反射仪的多个返回信号处理成时域信号，所述多个返回信号对应于在一个时间段内注入到光学传感器光纤中的多个刺激脉冲；以及
对于每个传感器仓：
将各个时域信号变换成相应的频域信号；
从各个频域信号计算预期包含系统噪声的第一频带的第一信号功率区域；
从各个频域信号计算预期包含与至少第一事件相关的任何能量的第二频带的第二信号功率区域；以及
通过将所述第二信号功率区域除以所述第一信号功率区域，至少部分地生成与所述第二信号功率区域与所述第一信号功率区域之比成比例的事件统计。


2.根据权利要求1所述的方法，该方法包括针对多个时间段中的每一个时间段处理多个返回信号，以针对每个传感器仓获得多个事件统计。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，该方法包括将每个事件统计转换成指示所述事件统计相对大小的视觉表示，并在显示器上输出各个视觉表示的矩阵。


4.根据权利要求3所述的方法，其中每个视觉表示是灰度值。


5.根据权利要求3所述的方法，其中每个视觉表示是色阶值。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中生成事件统计包括应用从所述第一频带和第二频带中的频率仓的数量导出的缩放因子。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，包括从所述频域信号计算预期包含与至少第二事件相关的任何能量的第三频带的第三信号功率区域，并通过将所述第三信号功率区域除以所述第一信号功率区域，至少部分地生成与所述第三信号功率区域与所述第一信号功率区域之比成比例的进一步的事件统计。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，该方法还包括注入所述多个刺激脉冲并接收所述返回信号。


9.一种计算机实施的入侵检测方法，该方法包括从由权利要求1至8中任一项的方法产生的一个或多个事件统计来检测入侵。


10.一种事件统计...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·穆罕默德，A·米汉，B·博尔克，
申请(专利权)人：艾瓦风险集团有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU