[发明专利]一种融合分布式光纤传感器与摄像头的智能周界安防系统

权利要求书

1.一种融合分布式光纤传感器与摄像头的智能周界安防系统，其特征在于，该系统包括电源模块、分布式光纤传感器模块、数据采集模块、视频采集模块、设备通信模块、边缘计算模块、云计算中心模块、报警模块，所述电源模块为分布式光纤传感器模块、数据采集模块、视频采集模块、设备通信模块、边缘计算模块、云计算中心模块、报警模块提供电能，所述分布式光纤传感器模块用于探测振动信号并转化为振动电信号，所述数据采集模块由数据采集卡采集振动电信号，所述入侵判断模块对采集到的振动电信号进行入侵行为判别，所述边缘计算模块根据数据采集卡传递的振动电信号进行计算获得入侵扰动定位信息再将定位信息传递给视频采集模块，所述视频采集模块旋转到定位处采集画面；所述边缘计算模块对视频采集模块采集到的画面先采用三帧差分算法和Canny边缘检测法获得有物体移动的画面再将有物体移动的画面进行卷积神经网络计算，输出识别结果；所述边缘计算模块对数据采集模块采集到的振动电信号采用小波包分解算法得到信号各个频段能量所占的比例，然后归一化处理后进行卷积神经网络计算，输出识别结果；所述边缘计算模块对上述两个识别结果进行加权平均值算法，得到最终数据；所述边缘计算模块将最终数据通过设备通信模块传递到报警模块，或者通过设备通信模块传送到云计算中心模块存储，用户手机端通过设备通信模块访问云计算中心模块获取视频数据和最终数据。

2.根据权利要求1所述的一种融合分布式光纤传感器与摄像头的智能周界安防系统，其特征在于，所述分布式光纤传感器模块由激光源、传感光纤、参考光纤、传导光纤、第一耦合器、第二耦合器、第三耦合器、第一光电探测器、第二光电探测器组成；传感光纤和参考光纤作为单个M-Z干涉仪的干涉臂，与传导光纤形成两个对称干涉仪，第二耦合器和第三耦合器通过传感光纤和参考光纤连接，第一耦合器和第三耦合器通过传导光纤连接；激光源发出的光经第一耦合器分为两束光：第一束光通过第二耦合器进入到M-Z干涉仪，在第三耦合器处发生干涉，由第二光电探测器接收；第二束光通过第三耦合器进入M-Z干涉仪，在第二耦合器发生干涉，由第一光电探测器接收；当干扰施加到传感光纤和参考光纤上，引起传感光纤和参考光纤形变，光纤内部光芯折射率发生变化，引起干涉变化，根据干涉检测原理，获得振动原始信号，在第一光电探测器和第二光电探测器中将振动信号转换为电信号传入数据采集模块，第一光电探测器和第二光电探测器得到具有时延的光波信号，利用该时延定位扰动。

3.根据权利要求1所述的一种融合分布式光纤传感器与摄像头的智能周界安防系统，其特征在于，所述视频采集模块是由可控的360°旋转的摄像机组成。

4.根据权利要求1所述的一种融合分布式光纤传感器与摄像头的智能周界安防系统，其特征在于，所述设备通信模块包括以太网通信模块和4G通信模块，其中，以太网通信模块用于实现分布式光纤传感器模块与边缘计算模块的通讯，4G通信模块用于实现边缘计算模块与云计算中心模块之间、云计算中心模块与用户手机端之间的通讯。