[发明专利]一种用于光纤围栏安防系统的围栏入侵识别方法

权利要求书

1.一种用于光纤围栏安防系统的围栏入侵识别方法，包括如下步骤：

(1)利用分布式光纤振动传感系统，对围栏挂网光纤振动信号进行拾取；

(2)对采集的光纤振动信号进行滑动窗分帧处理，并计算分帧光纤振动信号的过零率，

其中，对采集的光纤振动信号进行海明窗分帧处理，得到分帧光纤振动信号x_n(m)，过零率Z_n的计算方法为：

$Z_n=\frac{1}{2}\underset{m=0}{\overset{N-1}{\Σ}}|\mathrm{sgn}\[x_n\left(m\right)\]-\mathrm{sgn}\[x_n(m-1)\]|$

其中，sgn[]是符号函数，即：

$\mathrm{sgn}\[x\]=\left\{\begin{array}{c}1,(x\≥0)\\ -1,(x\<0)\end{array}\right.,$

N为信号帧长；

(3)设定过零率阈值，对大于过零率阈值参数的光纤振动异常信号块进行截取，以获取异常振动块；

(4)分别提取过零率异常的异常振动块的五组特征参数，它们分别是：过零率总数、短时能量、持续时间、最大振动上升沿角度及末尾极值下降沿斜率，

其中短时能量为：

$E_n=\underset{m=0}{\overset{N-1}{\Σ}}{x}_n^2\left(m\right)$

N为信号帧长；

其中最大振动上升沿角度定义为：

假设异常振动块的起始振动坐标点为(x₁,y₁),幅值最大振动点的坐标为(x₂,y₂),则最大振动上升沿角度θ是

θ＝argtan((y₂-y₁)/(x₂-x₁))

优选地，上述步骤(4)中所述的为末尾极值下降沿斜率定义为：

假设异常振动块第一个极大值点的振动坐标点为(x₃,y₃),截止点的坐标为(x₄,y₄),则末尾极值下降沿斜率k是：

k＝(y₄-y₃)/(x₄-x₃)；

(5)最后利用人工神经网络方法，对已知入侵行为的五组特征参数进行训练，并对未知入侵行为的光纤振动信号进行识别。