一种基于振动传感器的野外智能文物监控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于振动传感器的野外智能文物监控系统，包括中心监控部分、网络连接部分和数据采集部分：数据采集部分包括振动传感器和网络节点；网络连接部分包括路由节点、中心节点；中心监控部分包括上位机。本实用新型专利技术对分离出的单个信号作如何处理的时候采用了小波变换，它的优点在于在信号的低频部分具有较低的时间分辨率和较高的频率分辨率，在高频部分具有较高的时间分辨率和较低的频率分辨率，很适合于分析非平稳信号和提取信号的局部特征，尤其在野外文物看护环境下的杂波信号分析处理显的尤为重要。

【技术实现步骤摘要】
-种基于振动传感器的野外智能文物监控系统
本技术设及文物保护系统，特别是一种基于振动传感器的野外智能文物监控 系统。
技术介绍
我国现存大量石刻或其他质地的文物散落于野外，该些珍贵文物在上千年的自然 营力和人为因素的作用下，表层劣化严重，加之现有的交通运输工具和公路的发展，加大了 石刻被搬运盗窃的危险，除个别石陵保存状况尚好外，其他很多处都只有一两件，散落于荒 郊野外，保存状况堪忧。从人为角度来讲，近年来野外文物频频失窃遭损是文物遭到破坏 的一个主要因素，现有的保护方法大多数还是W人工巡逻看管为主，加之辅W对《文物保护 法》的宣传和普及，从道德观念上去约束人们的行为，该种做法加大了人力物力，但还是不 能从根本上阻止文物被盗抢的发生。 随着科学技术的发展应用，智能化的文物保护方案开始被人们所采用。现阶段智 能化的野外文物保护系统一般采用的是加装防盗窃振动传感器在文物所处的地表下，但是 在野外监测的时候振动传感器容易受到来自于自然环境的变化或周遭干扰源的干扰而引 发的误报警。因此，如何能有效的识别振动信号的来源，降低振动传感器的误报警，具有重 要的意义。
技术实现思路
本技术的目的是要提供一种基于振动传感器的野外智能文物监控系统。 为达到上述目的，本技术是按照W下技术方案实施的： 一种基于振动传感器的野外智能文物监控系统，包括中屯、监控部分、网络连接部 分和数据采集部分： 所述数据采集部分包括振动传感器和网络节点： [000引所述振动传感器采集野外大型文物周围的混合的杂波信号； 所述网络节点负责实时采集振动传感器收到的数据并将数据通过路由节点上发 至中屯、节点处理； 所述网络连接部分包括路由节点、中屯、节点： 所述路由节点负责在中屯、节点和网络节点之间的数据的中继转发； 所述中屯、节点将网络节点、路由节点和上位机监控软件之间联系起来，上位机通 过串口给中屯、节点发送控制命令给网络节点和路由节点，网络节点将振动传感器采集到 的数据通过路由节点发送至中屯、节点，中屯、节点通过RS232串口发给上位机并判断是否报 警； 所述中屯、监控部分包括上位机： 所述上位机接收网络连接部分传送的信息数据，并对信息数据进行处理，分析并 判断是否报警，通过串口给中屯、节点发送控制命令给网络节点和路由节点。 进一步的，所述每一个网络节点可连接多个振动传感器。 具体的，所述网络节点和振动传感器一起固定在野外大型文物周围。 野外现场的振动传感器从周围环境采集到混合的杂波信号，从该些混合信号中分 离出某一路或几路信号供我们进行分析和处理，由于信号源的不可知性使该一过程成为盲 信源分离问题，上位机通过独立分量分析（Independent Component Analysis, ICA)方法可 对含有相互独立的真实信号和噪声信号的混合信号进行盲源信号分离，达到对信号源的有 效识别。 独立分量分析（Independent Component Analysis, ICA)方法是一种把混合信息 分解成具有统计独立性成分的线性组合的新方法，它能够有效地提取混合信息的主要特 征。因为用该种方法分解出的各信号分量之间是相互独立的，而测得的信号往往包含若干 相对独立的成分，所W用该种方法测得的结果更有利于去除干扰和伪差。 从本质来看ICA是一个优化算法，其目标函数在于实现独立成分的最大化非高斯 性，该目标函数的设定可由中屯、极限定理直观地推出。中屯、极限定理表明，在大样本条件 下，独立随机变量的和趋于高斯分布。独立成分模型表明观测变量是独立成分的线性组合， 独立成分比任何一个观测变量更偏离高斯分布。我们可通过对输出向量y的各个分量进行 非高斯性度量来判断是否得到独立信号源，用场用负滴作为度量。 根据负滴（用符号J[p(y)]或J(y)来表示）的概念，可得在单变量情况下： 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于振动传感器的野外智能文物监控系统，其特征在于，包括中心监控部分、网络连接部分和数据采集部分：所述数据采集部分包括振动传感器和网络节点：所述振动传感器采集野外大型文物周围的混合的杂波信号；所述网络节点负责实时采集振动传感器收到的数据并将数据通过路由节点上发至中心节点处理；所述网络连接部分包括路由节点、中心节点：所述路由节点负责在中心节点和网络节点之间的数据的中继转发；所述中心节点将网络节点、路由节点和上位机监控软件之间联系起来，上位机通过串口给中心节点发送控制命令给网络节点和路由节点，网络节点将振动传感器采集到的数据通过路由节点发送至中心节点，中心节点通过RS232串口发给上位机并判断是否报警；所述中心监控部分包括上位机：所述上位机接受网络连接部分传送的信息数据，并对信息数据进行处理，分析并判断是否报警，通过串口给中心节点发送控制命令给网络节点和路由节点。

【技术特征摘要】
1. 一种基于振动传感器的野外智能文物监控系统，其特征在于，包括中心监控部分、网 络连接部分和数据采集部分： 所述数据采集部分包括振动传感器和网络节点： 所述振动传感器采集野外大型文物周围的混合的杂波信号； 所述网络节点负责实时采集振动传感器收到的数据并将数据通过路由节点上发至中 心节点处理； 所述网络连接部分包括路由节点、中心节点： 所述路由节点负责在中心节点和网络节点之间的数据的中继转发； 所述中心节点将网络节点、路由节点和上位机监控软件之间联系起来，上位机通过串 口给中心节点发送控制命令给网络节点和路由节点，...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦刚，陈中孝，王沛，尚宇，杨珊珊，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61