一种用于光纤光栅周界安防系统的入侵事件识别方法技术方案

本发明专利技术属于光纤周界安防技术领域，具体涉及一种用于光纤光栅周界安防系统的入侵事件识别方法，方法包括：将光纤光栅阵列固定缠绕在周界围栏上组成传感单元，从而对外界入侵事件进行监测；对于监测到的入侵信号，计算过零率并将其进行变分模态分解；计算分解得到的IMF分量与入侵信号的相关系数，选择相关系数最高的IMF分量并提取其多尺度模糊熵；将信号过零率与多尺度模糊熵作为混合特征向量输入到Sigmoid函数拟合的支持向量机中进行入侵事件识别，在输出入侵事件类别的同时输出每类入侵事件发生的概率。本发明专利技术能够有效识别人为入侵事件与非人为入侵事件，从而降低人为入侵事件与非人为入侵事件的误报率。件与非人为入侵事件的误报率。件与非人为入侵事件的误报率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于光纤光栅周界安防系统的入侵事件识别方法


[0001]本专利技术涉及光纤周界安防
，特别是一种用于光纤光栅周界安防系统的入侵事件识别方法

技术介绍

[0002]传统的周界安防系统例如电子围栏系统、泄露电缆式周界系统，这些系统存在易受电磁干扰，定位精确度差，易受环境影响，使用寿命短，成本高昂等问题。周界安防领域的光纤传感技术主要包括光时域反射计(OTDR)技术,光纤干涉技术和光纤布拉格光栅(FBG)传感技术。相比于其他技术，基于光纤光栅的传感技术受环境干扰影响小，具有更高的监测精度且误报率低，能够更精确地感应入侵振动信号，并且可以根据需要合理的设置传感间距，已经成为一种经济高效的识别系统，为石油化工、能源电力、机场等诸多行业领域的周界安防提供了高性价比的应用。
[0003]如何准确的对入侵振动信号的特征进行描述是提高模式识别准确率的关键，中国专利CN103617684B公开了一种干涉型光纤周界振动入侵识别算法，通过经验模态分解(EMD)对其结果进行特征值的计算，实现了在有干扰条件下的入侵报警。但经验模态分解存在严重的模态混叠问本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于光纤光栅周界安防系统的入侵事件识别方法，所述安防系统包括光纤光栅阵列、解调仪和计算机，预先将光纤光栅阵列以S型缠绕的方式安装在周界围栏的内侧并固定，用来监测入侵信号；光纤光栅阵列通过光开关与解调仪连接，解调仪与计算机连接；解调仪中的光源提供原始光信号，同时解调仪解调沿光纤从光纤光栅传感器反射的光信号，并将其转换为电信号再经高速A/D转换为数字信号传输至计算机进行处理，其特征在于：所述识别方法包括以下步骤：步骤1、通过解调仪提取光纤光栅阵列在入侵作用下采集的信号，计算入侵信号过零率并将入侵信号进行变分模态分解得到具有不同时频特性的IMF分量，解决了信号分解过程中模态混叠的技术问题；步骤2、对具有不同时频特性的IMF分量进行特征提取，与信号过零率组成了多重特征的混合特征向量，所述混合特征向量包括信号的时域特征和信号的不规则性特征，所述混合特征向量解决了单一特征下信号识别率低的技术问题；步骤3、将步骤2中得到的所述混合特征向量输入Sigmoid函数拟合的支持向量机中进行训练，得到训练好的识别模型，通过Sigmoid函数拟合将SVM的决策值转换为概率值，从而解决了传统周界入侵识别方案中概率输出的技术问题；步骤4、用测试集对训练好的识别模型进行测试。2.根据权利要求1所述的一种用于光纤光栅周界安防系统的入侵事件识别方法，其特征在于：步骤1中，对提取到的每种入侵信号进行变分模态分解，得到具有不同时频特性的IMF分量并计算每个IMF分量与原始信号的相关系数，相关系数其中，y
si
是第s个IMF分量中的数据点...

【专利技术属性】
技术研发人员：江虹，曾庆龙，李家成，邵向鑫，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：发明
国别省市：