全光纤安防系统模式识别混合编程的实现

赵 杰 丁 吉 万遂人 孙小菡

(1东南大学生物科学与医学工程学院，南京 210096)

(2东南大学电子科学与工程学院，南京 210096)

随着科技与社会的发展，国家与地区之间的竞争日益激烈，各种恐怖破坏活动也日渐增多，军事、工业及基础设施对安防系统的需求持续增加，要求越来越高［1］.市场上现有的安防警戒系统大都是用于小范围监测的有源系统，不适于长距离大范围、易燃易爆等场合.

宽域全光纤监控预警系统是基于世界上新兴的分布式干涉型全光纤扰动定位与传感技术研发的长距离智能监控系统.全光纤传感技术是将传感光纤沿着一定的路径分布，利用光纤在外界压力、机械振动下的内应力变化所带来的信号扰动感知外界对网络的侵扰并实现定位和模式识别.其优势在于能够同时获取被测量的空间分布和时间变化，具有现场无源、抗腐蚀与电磁干扰、极高的报警灵敏度、监测范围大(无中继达50 km)等特点［2-4］.应用领域集中在长距离通信干线、输油管线、大区域周界防护以及强电磁环境中.

针对光纤传感及扰动信号在安防系统的应用，欧美发达国家研究较早，已开发出一些成熟产品，如美国Optellios公司的FiberPatrol，Opterna公司的FiberSentinal等;国内研究现多处于实验室阶段，模式识别算法多借鉴语音识别，如尹崇博利用动态时间规整(DTW)和隐马尔科夫模型(HMM)提取信号特征［5］.通过分析系统信号后，认为光纤扰动信号与语音信号有较大差别，不宜直接使用语音识别算法……