一种光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法及装置

摘要

本发明公开了一种光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法及装置，所述的方法包括以下步骤：步骤1：采用短时能量和短时过零率的方法对扰动信号进行端点检测，以检测出有效信号的起始点和结束点；步骤2：将相隔一定距离的两个传感器同时监测到的有效信号λ₁和λ₂进行皮尔逊积矩相关系数计算，将皮尔逊积矩相关系数高于系数阈值上限CH的扰动信号判定为天气扰动信号；将低于系数阈值下限CL的扰动信号判定为人为入侵信号，并发出报警。该光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法及装置监控效率高，准确率高，易于实施。

主权项

一种光纤监测报警系统中屏蔽天气干扰的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采用短时能量和短时过零率的方法对光纤传感器采集的扰动信号进行端点检测，以检测出有效信号的起始点和结束点；监测到的信号为离散化之后为(1)短时能量的计算：n时刻信号短时能量E_n的计算公式如下：其中N为窗长，w为窗函数；(2)短时过零率的计算：短时过零率其中其中N为窗长；(3)对有效信号的识别方法：设短时能量的低门限和高门限分别为EL和EH，短时过零率的低门限和高门限分别为ZL和ZH；(a)若E_n＞EL且Z_n＞ZL，则标记该时刻n为有效信号的起始点；(b)在时间T内，若短时能量和短时过零率这两个参数的数值都没有超过各自的高门限，且都回落到各自的低门限以下，则认为该信号是突发噪声信号，不是有效信号，取消起始点的标记；(c)如果两个参数中有任意一个数值超过了对应的高门限，且能持续时间T1，则认为该信号是有效信号，确定该原来标记的起始点为有效信号的起始点；当两个参数都低于对应的低门限，则标记该时刻为有效信号的结束点，将该段信号用λ表示；步骤2：将相隔一定距离的两个传感器同时监测到的有效信号λ₁和λ₂进行皮尔逊积矩相关系数计算，皮尔逊积矩相关系数的计算公式为：$corr\left({\lambda }_1,{\lambda }_2\right)=\frac{\underset{i=1}{\overset{K}{\Sigma }}\left({\lambda }_1-\overline{{\lambda }_1}\right)\left({\lambda }_2-\overline{{\lambda }_2}\right)}{\sqrt{\underset{i=1}{\overset{K}{\Sigma }}{\left({\lambda }_1-\overline{{\lambda }_1}\right)}^2}*\sqrt{\underset{i=1}{\overset{K}{\Sigma }}{\left({\lambda }_2-\overline{{\lambda }_2}\right)}^2}};$将皮尔逊积矩相关系数高于系数阈值上限CH的扰动信号判定为天气扰动信号；将低于系数阈值下限CL的扰动信号判定为人为入侵信号，并发出警报。