探测震动并报警的方法与流程

1.本发明涉及震动探测技术领域，特别涉及一种探测震动并报警的方法。


背景技术：

2.现今当下新冠病毒跨境传播，如云南瑞丽和黑龙江黑河，对边境的防疫管理带来更严峻的考验；在非法盗墓、破坏文物等违法行为猖獗的情况下，对文物的保护，需要实施一系列行之有效的技术手段；在军事基地、弹药库、航空航天、危险化工等重要场所，为了避免破坏分子或其他入侵者非法入侵，也需要技术保护；受全球气候变暖影响，极端天气下地质灾害频发，对塌方、泥石流、地震、矿难等的预警是应急管理部门和各级地方政府所关注的区域。
3.以上问题的解决都需要使用到高灵敏度震动传感器，且还需要配备行之有效的探测震动并报警的方法，现有技术并不符合。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种探测震动并报警的方法，以解决上述背景技术中提出的由于水情采集设备不便测试水体各个位置的污染情况，影响水情信息采集效果。
5.为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
6.探测震动并报警的方法，包括以下步骤：
7.s1、开启adc采集，采集分析提取当前的传感器的半周期波形数据，根据特征确认波形是否为有效完整的全周期波形；
8.s2、根据上述方法记录的数据判断半周期是否能构成完整的有效全周期；
9.s3、保存有效全周期参数；
10.s4、从一众波形中分析出由几个连续波形组成的步，根据每步中的波形幅值与波形的个数判断出单人、多人、车辆情况，并根据步数产生相应的报警。
11.具体地，在步骤s1中，设定一个触发值v
触发
，提取波形为：大于电源电压一半加上v
触发
或者小于电源电压一半减去v
触发
的波形，且还提取第一半周与第二半周波形的时间宽度l
half
和第一半周与第二半周之间的时间间隔l
half_i
，记录正负半周的波形开始时刻t
half_start
、结束时刻t
half_stop
、正半周的最大值v
halfp_max
、负半周的最小值v
halfn_min
以及正半周的最大值出现的时刻t
halfpm
和负半周的最小值出现的时刻t
halfnm
。
12.具体地，在步骤s2中，如果l
half
大于设定的半周期的最小时间宽度l
half_min
,且l
half
小于设定的半周期的最大时间长度l
half_max,
,并且l
half_i
小于设定的最大的正负半周之间最大间隔时间t
maxi
,则提取到一个完整的全周期；对完整周期的有效性判断：用记录每个半周波峰、波谷出现时刻之间的间隔时刻t
maxv_i
，判断当前周期的波峰到波谷出现的间隔时间是否满足设定值,即满足t
maxv_i
大于t
maxv_i_min
，且t
maxv_i
小于t
maxv_i_max
，如满足则周期有效。
13.具体地，在步骤s3中，用上述的正负半周期的起始时刻t
half_start
和结束时刻t
half_stop
计算出有效的全周期的起始时刻t
cycle_start
和结束时刻t
cycle_stop
；用正半周的最大
值v
halfp_max
与负半周最小值的v
halfn_min
计算出全周期波形的波峰到波谷的值v
cycle_max
,将t
cycle_start
、t
cycle_stop
、v
cycle_max
保存起来。
14.具体地，在步骤s4中，根据每个波形的t
cycle_start
、t
cycle_stop
,循环判断前一个波形的结束时刻与当前波形开始时刻之间差值t
i_cycle
是否是小于设定值t
max_i_cycle
，若满足则累加计数波形个数n
step
，并找出记录下此组波形中的波峰到波谷最小值v
mcycle_min
与最大值v
mcycle_max
，否则断开此步，判定为检测到一步；此外，同时比较当前全周期的值是否小于最大值的三分之一，如满足则认为即将断开一步；如果当前的值大于了最大值的三分之二，则断开此步开始新步；判断此步是否有效，则判断此步的波形的个数n，是否在设定范围之内，如果不在则丢弃此步，否则探测的步数增加一个。
15.具体地，在步骤s4中，
16.对单人、多人、动物进行报警判定时，根据单人、多人、动物的走路习性将一组波内的个数n与组波之间的时间间隔t
i_cycle
，进行分类并做出不同类型的报警；
17.对汽车进行报警判定时，根据组波内的数量n
car
，并且设定汽车报警的n
car
阈值，当超过阈值就会产生汽车类别的报警。
18.综上，本发明的技术效果和优点：
19.1、通过本技术能够准确快速的分析判断出是人、车、动物进入探测范围内，从而产生报警警情，解决了从无人巡查环境中、边防及一些重要的军事场所的管控，有效的降低了人工成本。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明的流程示意图；
22.图2为本发明中半/全周期波形分析图；
23.图3为本发明中多整周期波形分析图。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.实施例：
26.参考图1：探测震动并报警的方法，包括以下步骤：
27.s1、开启adc采集，采集分析提取当前的传感器的半周期波形数据，根据特征确认波形是否为有效完整的全周期波形；
28.s2、根据上述方法记录的数据判断半周期是否能构成完整的有效全周期；
29.s3、保存有效全周期参数；
30.s4、从一众波形中分析出由几个连续波形组成的步，根据每步中的波形幅值与波形的个数判断出单人、多人、车辆情况，并根据步数产生相应的报警。
31.如图2所示，在步骤s1中，设定一个触发值v
触发
，提取波形为：大于电源电压一半加上v
触发
或者小于电源电压一半减去v
触发
的波形，且还提取第一半周与第二半周波形的时间宽度l
half
和第一半周与第二半周之间的时间间隔l
half_i
，记录正负半周的波形开始时刻t
half_start
、结束时刻t
half_stop
、正半周的最大值v
halfp_max
、负半周的最小值v
halfn_min
以及正半周的最大值出现的时刻t
halfpm
和负半周的最小值出现的时刻t
halfnm
。
32.在步骤s2中，如果l
half
大于设定的半周期的最小时间宽度l
half_min
,且l
half
小于设定的半周期的最大时间长度l
half_max,
,并且l
half_i
小于设定的最大的正负半周之间最大间隔时间t
maxi
,则提取到一个完整的全周期；对完整周期的有效性判断：用记录每个半周波峰、波谷出现时刻之间的间隔时刻t
maxv_i
，判断当前周期的波峰到波谷出现的间隔时间是否满足设定值,即满足t
maxv_i
大于t
maxv_i_min
，且t
maxv_i
小于t
maxv_i_max
，如满足则周期有效。
33.在步骤s3中，用上述的正负半周期的起始时刻t
half_start
和结束时刻t
half_stop
计算出有效的全周期的起始时刻t
cycle_start
和结束时刻t
cycle_stop
；用正半周的最大值v
halfp_max
与负半周最小值的v
halfn_min
计算出全周期波形的波峰到波谷的值v
cycle_max
,将t
cycle_start
、t
cycle_stop
、v
cycle_max
保存起来。
34.如图3所示，在步骤s4中，根据每个波形的t
cycle_start
、t
cycle_stop
,循环判断前一个波形的结束时刻与当前波形开始时刻之间差值t
i_cycle
是否是小于设定值t
max_i_cycle
，若满足则累加计数波形个数n
step
，并找出记录下此组波形中的波峰到波谷最小值v
mcycle_min
与最大值v
mcycle_max
，否则断开此步，判定为检测到一步；此外，同时比较当前全周期的值是否小于最大值的三分之一，如满足则认为即将断开一步；如果当前的值大于了最大值的三分之二，则断开此步开始新步；判断此步是否有效，则判断此步的波形的个数n，是否在设定范围之内，如果不在则丢弃此步，否则探测的步数增加一个。
35.在步骤s4中，
36.根据特性分析，单人、多人、动物行走时，脚踏地面这个动作是有时间间隔。根据上述在全周期有效的情况下，再按照上述要求提取数据对比一组波形和组与组之间间隔时间段，如脚踏地面这个动作看作为图2中第一组(或第二组、或第三组、或第四组)内的波形，踏步之间的时间间隔看作于图2中的第一组(或第二组、或第三组、或第四组)间隔；再根据单人、多人、动物的走路习性分析将一组波内的个数n与组波之间的时间间隔t
i_cycle
，进行分类并做出不同类型的报警。汽车类数据分析是根据由于车子与地面的摩擦是持续的，实际地面的震动也是持续的，探测到的波形也是一组波，组波内的数量为n
car
,那么可以设定汽车报警的n
car
阈值，超过阈值产生就会产生汽车类别的报警。从而得出单人、多人、动物、车行走时对地面的震动持续时间和间隔时间的长度不同，对应上述一组波形内的波形个数和组波之间的间隔时间不同，所以可针对此特性，可根据报警的步数和步中的波形个数做出单人、多人(车)的不同报警
37.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的
保护范围之内。