[发明专利]基于FPGA的光纤周界入侵的检测方法以及系统

说明书

本发明公开了一种基于FPGA的光纤周界入侵的检测方法以及系统，所述检测方法包括如下步骤：获取光纤的形变信号，所述光纤埋设于围栏挂网和/或地面；对所述形变信号进行数字化处理，以得到多个数据帧，其中，每个所述数据帧均包括对所述光纤进行检测的多个采样点的采样数据；对所述数据帧内的所述采样数据进行相差运算，以得到参考数据集；将所述参考数据集内的数据分别与预设报警阈值进行比较，以确定所述光纤的入侵位置，其中，所述入侵位置为所述参考数据集中大于所述预设报警阈值的数据所对应的所述光纤的位置。本发明技术方案可以提高光纤周界检测的准确性和检测效率，可以适用于对安防有很高要求的应用场合。

技术领域

本发明涉及光纤周界安防领域，尤其涉及一种基于FPGA的光纤周界入侵的检测方法以及系统。

背景技术

光纤周界以光纤形变作为传感对象，具有监测范围广、灵敏度高、环境适应性好、抗干扰能力强等多方面优势，在安防领域有着广泛地应用。光纤周界安防报警的工作原理为：当周界的入侵行为产生时，例如攀爬、踩踏、挤压等，可使预先布设的光纤随之产生形变，利用传感光纤对上述形变状态进行实时采集，再利用采集到的信号判断发生入侵的位置。

现有技术在利用上述的光纤周界实现防入侵检测时，对于光纤形变信号的采集和处理通常都是使用微型计算机完成，这种方式虽然能够降低算法的开发及实现难度，但是受限于微型计算机的组成原理，在应对多任务并发时，运算实时性无法保证。对于安防系统24×7无间断连续工作的需求，微型计算机的稳定性也难以保证。另外，现有的技术中的检测方法准确性不高，检测效率较低，很难满足对安防有较高要求的应用场合。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中对光纤周界入侵进行检测的准确性和检测效率较低的缺陷，提供一种基于FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)的光纤周界入侵的检测方法以及系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种基于FPGA的光纤周界入侵的检测方法，所述检测方法包括：

获取光纤的形变信号，所述光纤埋设于围栏挂网和/或地面；

对所述形变信号进行数字化处理，以得到多个数据帧，其中，每个所述数据帧均包括对所述光纤进行检测的多个采样点的采样数据；

对所述数据帧内的所述采样数据进行相差运算，以得到参考数据集；

将所述参考数据集内的数据分别与预设报警阈值进行比较，以确定所述光纤的入侵位置，其中，所述入侵位置为所述参考数据集中大于所述预设报警阈值的数据所对应的所述光纤的位置。

较佳地，所述检测方法还包括：

将所述入侵位置上报至预先绑定的安防管理终端。

较佳地，所述获取光纤的形变信号的步骤之前包括：

向所述光纤发射超短光脉冲，以探测所述光纤的所述形变信号。

较佳地，所述超短光脉冲具有重频频率；

所述对所述形变信号进行数字化处理，以得到多个数据帧的步骤具体包括：

依据所述重频频率对所述形变信号进行数字化处理，以得到所述多个数据帧；

将所述多个数据帧送入乒乓缓存。

较佳地，所述FPGA包括多个并行的第一逻辑进程；

对所述数据帧内的所述采样数据进行相差运算的步骤具体包括：

从所述乒乓缓存内提取出所述数据帧；

利用多个所述并行的第一逻辑进程，同时对多个所述数据帧分别进行所述相差运算。