[发明专利]光电复合缆外部安全预警定位系统进行事件预警与分类的方法

说明书

技术领域

本发明属于光电子及信息技术领域，特别涉及一种光电复合缆外部安全预警定位系统进 行事件预警与分类的方法。

背景技术

光缆和光电复合电缆是目前光通信行业和电力行业广泛采用的一种信息传输介质，光缆 和光电复合电缆的运营安全关系到社会的稳定和国家经济利益的保障。因此对光缆和光电复 合电缆运营过程中的外部侵害事件进行实时在线的预警和定位监测是保证其安全运营的关 键。

传统的光缆和光电复合电缆的损害检测主要采用光时域反射计(OTDR)来进行，这种 技术只能在光缆已经被侵害事件破坏产生光缆内光纤断裂的情况下才有效，无法实现对侵害 事件的实时在线检测，而且对断点的定位精度会随着光缆长度的增加而降低。另外一种监测 方法是采用光纤光栅等具有应力应变敏感特性的传感器件对光缆进行安全检测的话，这种方 法必须在光缆内加入光纤光栅器件，从而破坏了光缆本身的传输特性，因此这些方法都无法 在现有的通信光缆或者光电复合电缆上实现在线应用。

现有传统的光缆在线监测系统都是在事件发生之后报警，此时，事件产生的破坏已经形 成，应急机制的作用只能是通讯的恢复；若发生数据盗取，目前还没有技术能力可以事前， 甚至是事后报警。特别是对于事件发生时，如何进行预警并确定事件的位置，更是目前技术 所无法做到的。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种能提前预警、并实现准确定位的光 电复合缆外部安全预警定位系统进行事件预警与分类的方法。

为了达到上述目的，本发明所设计的一种光电复合缆外部安全预警定位系统进行事件预 警与分类的方法，包括采用光电复合缆的外部安全预警和定位系统通过高速数据采集卡不断 采集得到系统所监测的范围发生的事件信号，对于采集得到的事件信号通过下文所描述的松 耦合小波径向基神经网络算法进行入侵事件的预警与分类：

算法具体步骤如下：

(1)对采集得到的信号进行降采样获取新的信号向量以期降低信号处理的工作量， 提高系统的实时性；

(2)使信号向量首先通过小波处理层进行多尺度的分解。这个过程可以看作是把信 号向量进行正交分解，从而进一步提高输入样本训练的效率；

(3)在小波处理层的输出节点，我们计算各尺度信号的二阶矩；

(4)把各尺度分解后信号的二阶矩作为径向基神经网络的输入进行神经网络的训 练与模式识别；

上述松耦合小波径向基神经网络的函数表达式为：

f(x)=Σi=0N-1ωiσ(AiT||cDi||2+bi)]]>

其中cD_i为X经过N层小波分解后第i层的高频系数向量，ω_i为隐层到输出层的连接权 值，σ为局部激励函数，A_i＝[a₁，a₂，…，a_N]为输入层到隐层的连接权值常量，b_i为隐节点阈 值，输出为线性激励函数，||cD_i||²为cD_i的二阶矩：