[发明专利]一种基于物联网的地下异常振动安全监测系统

权利要求书

1.一种基于物联网的地下异常振动安全监测系统，其特征在于，包括：

激光信号发生器、振动感知光缆、光电转换设备、振动监测模块、异常振动分析模块、视频采集模块；

所述激光信号发生器用于产生激光信号，并将所述激光信号传输至所述振动感知光缆；

所述振动感知光缆用于传输所述激光信号，当有疑似入侵破坏振动时，所述激光信号发生波形变化；

所述光电转换设备用于将所述激光信号转换为电信号；

所述振动监测模块用于筛选出所述电信号中的异常振动信号；

所述异常振动分析模块用于对所述异常振动信号进行振动分析，若确认为异常振动，所述异常振动分析模块发出异常情况提示信息，所述异常情况提示信息包括产生异常振动的地理距离，所述地理距离采用感知到异常振动的所述振动感知光缆的位置表征，并通过物联网发送所述异常情况提示信息；

所述视频采集模块用于根据所述地理距离，通过所述物联网采集相应区域的视频影像；

所述激光信号为连续的相干光信号；

所述振动感知光缆采用单模光纤，所述振动感知光缆外套有铝薄膜；

所述光电转换设备包括激光相干单元和光检测设备；

所述激光相干单元用于接收所述激光信号，并生成干涉光信号；

所述光检测设备将所述干涉光信号转换成所述电信号的数据流；

所述振动监测模块包括典型振动专家库和振动筛查单元；

所述典型振动专家库用于表征警示振动的振动特征数据；

所述振动筛查单元用于根据所述典型振动专家库，对所述电信号进行筛查，得到所述异常振动信号；

所述振动筛查单元得到所述异常振动信号的方法包括：

将发生有波形变化的激光信号所对应的电信号，按照预设信号段时长，截取为信号段；

提取每一个所述信号段的振动特征；

根据所述典型振动专家库中表征警示振动的振动特征数据，对每一个所述信号段的振动特征进行特征比对，若特征比对不相同，则标记该信号段为正常振动，若特征比对相同，则标记该信号段为异常振动，将该信号段前后预定信号时间内的所有信号段暂存，得到所述异常振动信号；

所述异常振动分析模块包括常规振动专家库、异常振动确认单元和异常振动提示单元；

所述常规振动专家库用于表征常规振动的振动特征数据；

所述异常振动确认单元用于基于所述常规振动专家库，对所述常规振动的振动特征数据进行特征合成，并使用合成后的振动特征数据与所述异常振动信号进行振动分析，筛选得到确认异常振动；

所述异常振动提示单元用于根据所述确认异常振动，及所述确认异常振动所对应的电信号，得到产生异常振动的所述地理距离，并发出所述异常情况提示信息；

所述异常振动确认单元筛选得到所述确认异常振动的方法包括：

基于所述常规振动专家库，对所述常规振动的所述振动特征数据进行特征合成；

使用经过特征合成的振动特征数据，对所述异常振动信号进行特征比对，若特征比对相同，则判断该异常振动信号为正常振动，若特征比对不相同，则判断该异常振动信号为所述确认异常振动。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的地下异常振动安全监测系统，其特征在于，所述视频采集模块包括视频数据中心和视频采集设备；

所述视频数据中心用于根据产生异常振动的所述地理距离，通过所述物联网控制所述视频采集设备采集相应区域的视频影像。

3.根据权利要求1-2任一项所述的基于物联网的地下异常振动安全监测系统，其特征在于，所述安全监测系统还包括定位模块；

所述定位模块用于根据所述振动感知光缆的敷设路径和所述地理距离，将产生所述疑似入侵破坏振动的位置标注在电子地图上。