一种非威胁性信号识别方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种非威胁性信号识别方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：获取光纤振动传感信号；提取振动传感信号的波动特征值；判断波动特征值是否超过预设波动阈值，当超过预设波动阈值，判断所述传感信号是否具有规律性；若传感信号具有规律性，确定所述传感信号所在区域的范围，在所述区域范围内采集振动传感信号，根据振动传感信号确定振动中心；根据振动中心的位置变化识别所述振动传感信号是否为非威胁性信号。本发明专利技术实现了有效区分具有破坏性的挖掘行为和无破坏性的农耕机械作业，减少春耕秋收时节非威胁性农耕机械作业振动的干扰，优化光纤传感振动探测系统的预警技术效果。技术效果。技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种非威胁性信号识别方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及光纤传感领域，尤其涉及一种非威胁性信号识别信号方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]油气管道是能源动脉，安全是油气管道的生命，人为因素(如：挖掘机施工，含有翻土动作的农耕作业)导致的意外事故和恶意的打孔盗油(气)行为，是造成油气管道事故的主要原因。分布式光纤传感技术使用与油气管道同沟敷设的通信光缆作为振动传感与信号传输元件，具有长距离、实时性、耐腐蚀、抗电磁、轻便灵巧等优点，已经在部分管道中得到了成功应用。对于挖掘机挖坑、装载机取土等作业，由于存在掘土行为，对管道和光缆具有一定威胁性，所以光纤传感系统需要对此类农耕机械作业信号进行预警。通过对振动信号的分析判别，发出报警信息，有效预警破坏性振动。
[0003]由于管道和光缆的敷设位置大多经过农田，在春耕秋收农忙时节，大量的报警信息会对系统的使用者造成较大干扰。部分农耕机械作业产生的振动信号，也具有和挖掘行为相似的规律性，如拖拉机带石磙平整土地，收割机收割农作物，均会对土壤产生较为规律的冲击，但是此类农耕作业过程中不包含掘土行为，对管道和光缆并未构成威胁。
[0004]然而，现有的地埋式光纤传感系统对振动信号进行识别时，并不能准确识别出有威胁机械信号(如挖掘机挖坑、装载机取土等)和无威胁机械信号(如拖拉机带石磙平整土地，收割机收割农作物)，进而导致地埋式光纤传感系统对非威胁信号的误报率较高。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，有必要提供一种非威胁性信号识别方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，用以解决现有技术无法对非威胁性农耕机械信号进行识别、对非破坏性振动的误报率过高的问题。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供一种非威胁性信号识别方法，包括：
[0007]获取光纤振动传感信号；
[0008]对所述传感信号进行预处理，得到所述传感信号的波动特征值；
[0009]判断所述传感信号的波动特征值是否超过预设波动阈值，当超过预设波动阈值，判断所述传感信号是否具有规律性；
[0010]当判断出所述传感信号具有规律性时，确定所述传感信号所在区域的范围，在所述区域范围内采集预设时间段内的振动传感信号，根据所述振动传感信号确定振动中心；
[0011]根据所述振动中心的位置变化识别所述振动传感信号是否为非威胁性信号。
[0012]进一步地，判断所述传感信号是否具有规律性，包括：
[0013]提取传感信号中用于判断所述传感信号是否具有规律性的特性参数；
[0014]根据所述传感信号的特性参数，判断所述传感信号是否具有规律性。
[0015]进一步地，用于判断所述传感信号是否具有规律性的特性参数至少包括：所述传
感信号的峰的数量、激励数量、激励间隔时长、激励时间宽度。
[0016]进一步地，根据所述传感信号的特性参数，判断所述传感信号是否具有规律性，包括：
[0017]计算所述传感信号中峰的数量与激励数量的差值；
[0018]判断所述差值是否小于等于第一阈值，当所述差值小于等于第一阈值时，判断所述激励间隔时长是否大于等于第二阈值，当所述激励间隔时长大于等于第二阈值时，判断所述激励时间宽度是否小于等于第三阈值，当所述激励时间宽度小于等于第三阈值时，确定所述传感信号具有规律性。
[0019]进一步地，在所述区域范围内采集预设时间段内的振动传感信号，根据所述振动传感信号确定振动中心，包括：
[0020]在预设时间段内，采集所述区域范围内的振动传感信号，得到振动传感信号图像，将所述振动传感信号图像转换为矩阵图像；
[0021]对所述矩阵图像进行处理，确定振动中心。
[0022]进一步地，对所述矩阵图像进行处理，确定振动中心，包括：
[0023]将所述矩阵图像划分为前景部分和背景部分；
[0024]将所述矩阵图像的前景部分分为多个连通域；
[0025]根据所述连通域中像素点的灰度值，确定所述连通域中符合预设范围的像素点的坐标；
[0026]根据所述符合预设范围的像素点的坐标，确定振动中心。
[0027]进一步地，所述根据振动中心的距离变化识别振动传感信号是否为非威胁性信号，包括：
[0028]计算预设时间段内振动中心的最大距离差值；
[0029]判断所述最大距离差值是否大于等于预设距离阈值，当所述最大距离差值大于等于预设距离阈值时，确定所述振动中心所发出的振动信号为非威胁性信号。
[0030]本专利技术还提供一种非威胁性信号识别装置，包括传感信号获取模块，用于获取振动传感信号；
[0031]传感信号预处理模块，用于对所述振动传感进行预处理，得到所述传感信号的波动特征值；
[0032]规律性判断模块，用于判断所述传感信号的波动特征值是否超过预设波动阈值，当超过预设波动阈值时，判断所述传感信号是否具有规律性；
[0033]振动中心定位模块，用于当判断出所述传感信号具有规律性时，确定所述传感信号所在区域的范围，在所述区域范围内采集预设时间段内的振动传感信号，根据所述振动传感信号确定振动中心；
[0034]识别模块，用于根据所述振动中心的位置变化识别所述振动传感信号是否为非威胁性信号。
[0035]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上述任一技术方案所述的非威胁性信号识别方法。
[0036]本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机该
程序被处理器执行时，实现如上述任一技术方案所述的非威胁性信号识别方法。
[0037]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：首先，获取光纤振动传感信号，对传感信号进行分析，判断传感信号是否具有规律性；然后对确定出现规律性传感信号的区域，定位出所述区域内的振动中心；最后，通过对振动中心的位置变化的分析，判断所述传感信号是否为非威胁性信号；实现了有效区分具有破坏性的挖掘行为和无破坏性的农耕机械作业，减少春耕秋收时节非威胁性农耕机械作业振动的干扰，优化光纤传感振动探测系统的预警技术效果。
附图说明
[0038]图1为本专利技术提供的一种非威胁性信号识别装置的应用场景示意图；
[0039]图2为本专利技术提供的一种非威胁性信号识别方法一实施例的流程示意图；
[0040]图3为本专利技术实施例中提供的判断传感信号是否具有规律性的流程示意图；
[0041]图4为本专利技术实施例中提供的挖掘机挖坑作业的矩阵图像分析示意图；
[0042]图5为本专利技术实施例中提供的装载机取土作业的矩阵图像分析示意图；
[0043]图6为本专利技术实施例中提供的拖拉机带石磙平整土地的矩阵图像分析示意图；
[0044]图7为本专利技术实施例中提供的收割机收割农作物的矩阵图像分析示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非威胁性信号识别方法，其特征在于，包括：获取光纤振动传感信号；对所述传感信号进行预处理，得到所述传感信号的波动特征值；判断所述传感信号的波动特征值是否超过预设波动阈值，当超过预设波动阈值，判断所述传感信号是否具有规律性；当判断出所述传感信号具有规律性时，确定所述传感信号所在区域的范围，在所述区域范围内采集预设时间段内的振动传感信号，根据所述振动传感信号确定振动中心；根据所述振动中心的位置变化识别所述振动传感信号是否为非威胁性信号。2.根据权利要求1所述的非威胁性信号识别方法，其特征在于，判断所述传感信号是否具有规律性，包括：提取传感信号中用于判断所述传感信号是否具有规律性的特性参数；根据所述传感信号的特性参数，判断所述传感信号是否具有规律性。3.根据权利要求2所述的非威胁性信号识别方法，其特征在于，用于判断所述传感信号是否具有规律性的特性参数至少包括：所述传感信号的峰的数量、激励数量、激励间隔时长、激励时间宽度。4.根据权利要求3所述的非威胁性信号识别方法，其特征在于，根据所述传感信号的特性参数，判断所述传感信号是否具有规律性，包括：计算所述传感信号中峰的数量与激励数量的差值；判断所述差值是否小于等于第一阈值，当所述差值小于等于第一阈值时，判断所述激励间隔时长是否大于等于第二阈值，当所述激励间隔时长大于等于第二阈值时，判断所述激励时间宽度是否小于等于第三阈值，当所述激励时间宽度小于等于第三阈值时，确定所述传感信号具有规律性。5.根据权利要求1所述的非威胁性信号识别方法，其特征在于，在所述区域范围内采集预设时间段内的振动传感信号，根据所述振动传感信号确定振动中心，包括：在预设时间段内，采集所述区域范围内的振动传感信号，得到振动传感信号图像，将所述振动传感信号图像转换为矩阵图像；对所述矩阵图像进行处理，确定振动中心。...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玥，田铭，明昌朋，张轶虎，
申请(专利权)人：武汉理工光科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：