基于LoRa自组网的光纤入侵监测系统、方法、设备及介质与流程

本发明涉及安全检测，具体涉及一种基于lora自组网的光纤入侵监测系统、方法、设备及介质。

背景技术：

1、传统的防入侵监测方案有红外对射、微波对射方案、电子围栏、视频监控等，但受一些客观技术条件限制。蓄意入侵者，很容易跨越或规避；易受曲折、转弯、折弯等地理环境限制；受自然环境高低温、雨、雪等影响报警误报率高。传统方案在大范围监控中没有定位功能，遇上入侵行为，无法定位；无法及时、准确判断危险地点，无法及时采取措施阻止侵入行为导致核心区域失密、被破坏。

技术实现思路

1、本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种可以迅速、准确确定入侵点位置的基于lora自组网的光纤入侵监测系统、方法、设备及介质，实现长距离、大范围周界防范。

2、本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种基于lora自组网的光纤入侵监测系统，包括：

4、传感光纤，敷设于围栏或埋入围栏周边土质内，用于传输振动信号；

5、若干振动传感探测器，与传感光纤相连，用于检测振动信号；

6、若干报警单元，用于接收对应振动传感探测器检测的振动信号并将振动信号的频率与预设的阈值频率范围进行比较；

7、中央报警主机，用于接收报警单元发出的报警信息并发送至监测中心。

8、进一步的，上述传感光纤为无源振动传感光纤，在传感光纤上每间隔1-10km设置一个振动传感探测器。

9、进一步的，振动传感探测器与报警单元采用太阳能供电或蓄电池供电。

10、作为一种改进的方案，各个报警单元通过lora无线通信协议无线传输，各个报警单元相互中继。

11、进一步的，报警单元的最大中继次数为255。

12、作为一种改进的方案，各个报警单元采用动态多径路由协议形成无线网络，无线网络中最外侧端的一报警单元与其它各个报警单元连接形成若干条路由路径，各个路由路径间不存在闭环回路，各个路由路径相交或不相交，每个报警单元选择其它报警单元作为自身的下一跳路由，数据报文在各个路由路径之间动态切换实现并行传输，通过监听相邻报警单元间的握手报文感知失效路由、发现新路由、感知网络拓扑结构变化。

13、作为一种改进的方案，每个报警单元中设有一张矢量表，矢量表中记载该报警单元到其它报警单元的最佳距离，报警单元根据矢量表选择相比自身最接近目的地的另一报警单元作为转发路由，通过距离矢量算法计算两个报警单元间的最近路径。

14、另一方面，本发明还涉及一种基于lora自组网的光纤入侵监测方法，包括如下步骤：

15、在围栏处敷设传感光纤或在围栏周边土质内埋入传感光纤；

16、设置若干报警单元，并将若干报警单元与中央报警主机通过lora无线通信协议组网；

17、当围栏发生振动时，振动传感探测器检测到传感光纤中的振动信号，并将振动信号发送至对应的报警单元；

18、报警单元将接收的振动传感探测器检测的振动信号的频率与预设的阈值频率范围进行比较，如果振动信号的频率位于预设的阈值频率范围内则向中央报警主机发送报警信息；

19、中央报警主机将各个报警单元发送的报警信息发送至监测中心；

20、中央报警主机的光功率检测模块对传感光纤的光功率数据进行监测采集并将采集的光功率传输至光功率控制模块，光功率控制模块将频率在0.1-30hz范围内的光功率上报至监测中心，监测中心进行警告；

21、当t时刻传感光纤发生入侵或扰动时，将t时刻的传感光纤的光信号与t-1时刻的传感光纤的光信号进行比较，通过小波分解或奇异信号检测对t时刻产生入侵或扰动的位置检测、定位并通过报警单元发送报警信息。

22、另一方面，本发明还涉及一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现：

23、将若干报警单元与中央报警主机通过lora无线通信协议组网；

24、当围栏发生振动时，振动传感探测器检测到传感光纤中的振动信号，并将振动信号发送至对应的报警单元；

25、报警单元将接收的振动传感探测器检测的振动信号的频率与预设的阈值频率范围进行比较，如果振动信号的频率位于预设的阈值频率范围内则向中央报警主机发送报警信息；

26、中央报警主机将各个报警单元发送的报警信息发送至监测中心；

27、中央报警主机的光功率检测模块对传感光纤的光功率数据进行监测采集并将采集的光功率传输至光功率控制模块，光功率控制模块将频率在0.1-30hz范围内的光功率上报至监测中心，监测中心进行警告；

28、当t时刻传感光纤发生入侵或扰动时，将t时刻的传感光纤的光信号与t-1时刻的传感光纤的光信号进行比较，通过小波分解或奇异信号检测对t时刻产生入侵或扰动的位置检测、定位并通过报警单元发送报警信息。

29、另一方面，本发明还提供一种计算机设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器，所述通信接口，所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；其中：

30、所述存储器，用于存放计算机程序；

31、所述处理器，用于通过运行所述存储器上所存放的程序来执行：

32、将若干报警单元与中央报警主机通过lora无线通信协议组网；

33、当围栏发生振动时，振动传感探测器检测到传感光纤中的振动信号，并将振动信号发送至对应的报警单元；

34、报警单元将接收的振动传感探测器检测的振动信号的频率与预设的阈值频率范围进行比较，如果振动信号的频率位于预设的阈值频率范围内则向中央报警主机发送报警信息；

35、中央报警主机将各个报警单元发送的报警信息发送至监测中心；

36、中央报警主机的光功率检测模块对传感光纤的光功率数据进行监测采集并将采集的光功率传输至光功率控制模块，光功率控制模块将频率在0.1-30hz范围内的光功率上报至监测中心，监测中心进行警告；

37、当t时刻传感光纤发生入侵或扰动时，将t时刻的传感光纤的光信号与t-1时刻的传感光纤的光信号进行比较，通过小波分解或奇异信号检测对t时刻产生入侵或扰动的位置检测、定位并通过报警单元发送报警信息。

38、本发明的有益效果是：应用于各种防入侵安全监测领域，综合使用光纤扰动入侵检测将网络通信技术、光学测量技术、采用lora组网报警单元对入侵信号定位迅速报警。通过对比光纤中光信号传输衰耗特性变化及外界扰动入侵信号实现远程分布式自动监测，并迅速、准确地确定入侵点的位置。

技术特征：

1.一种基于lora自组网的光纤入侵监测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于lora自组网的光纤入侵监测系统，其特征在于：所述传感光纤为无源振动传感光纤，在传感光纤上每间隔1-10km设置一个振动传感探测器。

3.根据权利要求1所述的基于lora自组网的光纤入侵监测系统，其特征在于：振动传感探测器与报警单元采用太阳能供电或蓄电池供电。

4.根据权利要求1所述的基于lora自组网的光纤入侵监测系统，其特征在于：各个报警单元通过lora无线通信协议无线传输，各个报警单元相互中继。

5.根据权利要求4所述的基于lora自组网的光纤入侵监测系统，其特征在于：报警单元的最大中继次数为255。

6.根据权利要求1所述的基于lora自组网的光纤入侵监测系统，其特征在于：各个报警单元采用动态多径路由协议形成无线网络，无线网络中最外侧端的一报警单元与其它各个报警单元连接形成若干条路由路径，各个路由路径间不存在闭环回路，各个路由路径相交或不相交，每个报警单元选择其它报警单元作为自身的下一跳路由，数据报文在各个路由路径之间动态切换实现并行传输，通过监听相邻报警单元间的握手报文感知失效路由、发现新路由、感知网络拓扑结构变化。

7.根据权利要求6所述的基于lora自组网的光纤入侵监测系统，其特征在于：每个报警单元中设有一张矢量表，矢量表中记载该报警单元到其它报警单元的最佳距离，报警单元根据矢量表选择相比自身最接近目的地的另一报警单元作为转发路由，通过距离矢量算法计算两个报警单元间的最近路径。

8.一种基于lora自组网的光纤入侵监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现：

10.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，所述处理器，所述通信接口，所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；其中：

技术总结一种基于LoRa自组网的光纤入侵监测系统、方法、设备及介质，涉及安全检测技术领域，综合使用光纤扰动入侵检测将网络通信技术、光学测量技术、采用LoRa组网报警单元对入侵信号定位迅速报警。通过对比光纤中光信号传输衰耗特性变化及外界扰动入侵信号实现远程分布式自动监测，并迅速、准确地确定入侵点的位置。技术研发人员：王建峰,朱翔宇,金长新,李锐,魏子重受保护的技术使用者：山东浪潮科学研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/12