一种基于定位型光纤传感的智能安防系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于定位型光纤传感的智能安防系统及方法，包括安防周界金属围栏，光纤传感主机、数据处理主机和安防监控主机，光纤传感主机连接数据处理主机，数据处理主机连接安防监控主机，沿安防周界金属围栏设振动感应光缆，光纤传感主机连接振动感应光缆，光纤传感主机将产生的激光传送至振动感应光缆，将接收的干涉信号传递至数据处理主机，沿所述安防周界金属围栏间隔设置有立杆，立杆上设置有摄像头和网络中继器，网络中继器与摄像头连接，网络中继器与安防监控主机连接。本发明专利技术通过沿线增设的摄像头进一步确认报警类型，通过采用方差计算以及方差阈值和特征阈值有效地过滤消除非入侵干扰，提升系统的智能性和准确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于定位型光纤传感的智能安防系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种基于定位型光纤传感的智能安防系统及方法，是一种长距离定位型光纤传感技术的多维联动智能周界安防系统及方法。

技术介绍

[0002]随着科学的发展以及技术的进步，越来越多的领域需要利用周界入侵报警系统来进行防范，确保安全，而光纤周界入侵报警系统解决了有些领域长距离、野外作业、无源探测等方面的要求。该系统以传感光缆作为传感介质，以光信号为载体，不需要供电，使用安全，便于野外作业；光纤的线状结构易于架设，便于大范围长距离的检测；其铺设方便灵活，可以做到高隐蔽性，易与周围环境融于一体；光纤既作为传感单元，又作为传输介质，增加了光纤材料的复用性；此外光纤传感器体积小、质量轻、稳定性高、抗干扰能力强、耐腐蚀、无辐射，这种光纤周界入侵报警系统的误报和漏报明显优于常规的安防系统，因此被广泛应用于各领域进行周界安防。
[0003]目前由于光纤周界入侵报警的灵敏度高，经常会出现误报，也就是在出现鸟类动物以及大风的情况也会报警，进而干扰了正常的报警工作，因此，如何区分这类报警是急需要解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出了一种基于定位型光纤传感的智能安防系统及方法，通过沿线增设的视频图像采集装置，通过建立识别模型，对出现的信号进行分类识别，同时，开启摄像头来进一步确认报警类型的程度，降低系统误报，减少因误报产生的资源量费，及时报警处置和定位，结合摄像头抓拍技术核实，提升周界安防系统的智能性和准确性。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提出的技术方案是：一种基于定位型光纤传感的智能安防系统，包括安防周界金属围栏或安防周界区域地面，以及光纤传感主机、数据处理主机和安防监控主机，光纤传感主机连接数据处理主机，数据处理主机连接安防监控主机，其中：沿安防周界金属围栏或安防周界区域地面铺设振动感应光缆，光纤传感主机连接振动感应光缆，光纤传感主机用于将产生的激光传送至振动感应光缆以及将从振动感应光缆接收的振动干涉信号传递至数据处理主机，沿所述安防周界金属围栏或安防周界区域地面间隔设置有立杆，立杆上设置有摄像头、网络中继器和声光报警器，网络中继器与摄像头和声光报警器连接，安防监控主机通过网络中继器与摄像头和声光报警器连接。
[0006]方案进一步是：所述网络中继器按照从起始端立杆至末尾端立杆依次有线串行连接，安防监控主机与起始端立杆上的网络中继器有线连接，在安防监控主机中设置有识别模块，每一个网络中继器设置有各自IP地址，安防监控主机通过识别模块根据IP地址与不同立杆的网络中继器建立连接。
[0007]方案进一步是：所述网络中继器中设置有无线通讯模块和各自IP地址，在安防监
控主机中设置有识别模块，识别模块通过无线通讯网络与网络中继器连接并通过IP地址识别不同立杆上的网络中继器。
[0008]方案进一步是：当安防为周界金属围栏时，所述振动感应光缆呈连续波浪形沿周界金属围栏铺设，振动感应光缆采用尼龙扎带扎捆方式与金属围栏连接固定，每个扎带之间距离为20
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30cm，振动感应光缆波浪形的波峰间距为1m至1.5m；当安防为周界区域地面时，所述振动感应光缆呈直线沿周界区域地面铺设，铺设深入地表面不大于300mm。
[0009]一种基于定位型光纤传感的智能安防方法，是基于所述基于定位型光纤传感的智能安防系统的安防方法，所述安防方法的步骤包括：第一步：实时接收振动感应光缆振动信号，当振动信号有突变时，对突变振动信号在整个链路上的强度幅度值进行方差计算，将计算的方差值与方差阈值进行比较，当方差值大于方差阈值时，忽略此振动信号，否则执行第二步；其中：所述方差阈值是对模拟刮风、下雨在整个链路上采集的振动信号事先进行的方差计算值；第二步：将突变振动信号强度幅度与所在链路段强度幅度阈值进行比较， 当突变振动信号强度幅度低于强度幅度阈值时，忽略此振动信号，否则进行定位并进入第三步；其中：所述强度幅度阈值是在未出现突变振动信号时，接收在整个传感链路长度上返回的振动信号强度分布值，对振动信号强度分布值进行拟合形成振动信号强度分布值曲线，将拟合出的曲线乘以大于1的权值系数，确定得到在整个传感链路长度上分布的强度幅度阈值；第三步：提取突变振动信号的时域和频域作为特征初值，将特征初值与一个特征阈值进行比较，当特征初值低于特征阈值时，忽略此振动信号，否则，将此时域和频域作为最终特征值；其中：所述特征阈值是对模拟小动物扰动事先采集的振动信号时域和频域特征值；第四步：将最终特征值输入一个振动信号类型识别模型，识别输出入侵振动信号类型；其中：所述振动信号类型识别模型，是模拟不同入侵类型振动信号提取所述最终特征值，然后用神经网络技术对不同类型振动信号最终特征值进行学习建立的识别模型；第五步：确定入侵振动信号的位置，根据位置启动该位置的摄像头获取入侵振动信号位置图像并输出；第六步：根据图像确定是否报警处理。
[0010]方案进一步是：所述强度幅度阈值是一个根据间隔时间重复确定的动态强度幅度阈值。
[0011]方案进一步是：所述权值系数是将传感链路分段，不同的链路段设置不同的权值系数用以适应不同链路段的环境影响。
[0012]方案进一步是：所述突变振动信号是传感链路上振动点信号强度幅度大于在确定强度幅度阈值时在此位置点的强度分布值。
[0013]方案进一步是：所述小动物是猫、鼠、蛇及鸟类，所述入侵类型是指人、家畜、放牧
牲畜。
[0014]方案进一步是：所述根据图像确定是否报警处理是对图像进行图像处理确定是否存在入侵风险，或者将图像发送至接监控人员收终端由监控人员确定否存在入侵风险。
[0015]本专利技术的有益效果是：通过沿线增设的视频图像采集装置，可以进一步确认报警类型，通过采用方差计算以及方差阈值和特征阈值可以有效地过滤消除非入侵干扰、降低系统误报，减少因误报产生的资源量费，通过建立识别模型，对出现的信号进行分类识别以及开启摄像头两种方式结合，提升周界安防系统的智能性和准确性。
[0016]下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细描述。
附图说明
[0017]图1是本专利技术系统结构示意图。
具体实施方式
[0018]实施例1：一种基于定位型光纤传感的智能安防系统，如图1所示，所述安防系统包括安防周界金属围栏1，例如高速公路的金属围栏，或者为了隐蔽设置的安防周界区域地面（图中未示出），还包括光纤传感主机2、数据处理主机3和安防监控主机4，作为长距离监测所使用的光纤传感主机采用的是分布式光纤传感技术，分布式光纤传感技术是已有技术，利用光纤自身既作为信号传输介质又作为传感单元的特点，来连续获取光纤沿线振动、应变以及温度等物理量的分布情况，从而实现分布式长距离测量。光纤传感主机2连接数据处理主机3，数据处理主机3连接安防监控主机4，其中：沿安防周界金属围1栏或安防周界区域地面铺设振动感应光缆5，振动感应光缆5可以铺设1条或两条、多条，根据需要确定，光纤传感主机2连接振动感应光缆5，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于定位型光纤传感的智能安防系统，包括安防周界金属围栏或安防周界区域地面，以及光纤传感主机、数据处理主机和安防监控主机，光纤传感主机连接数据处理主机，数据处理主机连接安防监控主机，其特征在于，沿安防周界金属围栏或安防周界区域地面铺设振动感应光缆，光纤传感主机连接振动感应光缆，光纤传感主机用于将产生的激光传送至振动感应光缆以及将从振动感应光缆接收的振动干涉信号传递至数据处理主机，沿所述安防周界金属围栏或安防周界区域地面间隔设置有立杆，立杆上设置有摄像头、网络中继器和声光报警器，网络中继器与摄像头和声光报警器连接，安防监控主机通过网络中继器与摄像头和声光报警器连接。2.根据权利要求1所述的智能周界安防系统，其特征在于，所述网络中继器按照从起始端立杆至末尾端立杆依次有线串行连接，安防监控主机与起始端立杆上的网络中继器有线连接，在安防监控主机中设置有识别模块，每一个网络中继器设置有各自IP地址，安防监控主机通过识别模块根据IP地址与不同立杆的网络中继器建立连接。3.根据权利要求1所述的智能周界安防系统，其特征在于，所述网络中继器中设置有无线通讯模块和各自IP地址，在安防监控主机中设置有识别模块，识别模块通过无线通讯网络与网络中继器连接并通过IP地址识别不同立杆上的网络中继器。4.根据权利要求1所述的智能周界安防系统，其特征在于，当安防为周界金属围栏时，所述振动感应光缆呈连续波浪形沿周界金属围栏铺设，振动感应光缆采用尼龙扎带扎捆方式与金属围栏连接固定，每个扎带之间距离为20
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30cm，振动感应光缆波浪形的波峰间距为1m至1.5m；当安防为周界区域地面时，所述振动感应光缆呈直线沿周界区域地面铺设，铺设深入地表面不大于300mm。5.一种基于定位型光纤传感的智能安防方法，是基于权利要求1所述基于定位型光纤传感的智能安防系统的安防方法，其特征在于，所述安防方法的步骤包括：第一步：实时接收振动感应光缆振动信号，当振动信号有突变时，对突变振动信号在整个链路上的强度幅度值进行方差计算，将计算的方差值与方差阈值进行比较，当方差值大于方差阈值时，忽略...

【专利技术属性】
技术研发人员：左晓军，吴涛，赵光贞，吕海东，王学良，朱留洋，李平，段然，
申请(专利权)人：北京航天易联科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：