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龙图腾网获悉中国科学技术大学申请的专利一种基于分布式声学传感的城市隧道防侵限智能预警方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119397423B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411961545.9，技术领域涉及：G06F18/2431；该发明授权一种基于分布式声学传感的城市隧道防侵限智能预警方法是由胡敏哲;李泽峰;张强;王宝善设计研发完成，并于2024-12-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于分布式声学传感的城市隧道防侵限智能预警方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于分布式声学传感的城市隧道防侵限智能预警方法，涉及地下监测和轨道安全预警领域，具体包括：输入分布式光纤的数据记录；将记录以标准尺寸截窗、求频谱振幅、截取范围、数据截断和归一化；训练卷积自编码器重构数据，利用编码器部分对数据进行编码降维；利用实时数据预处理并降维后的特征向量训练随机森林分类器；对连续数据做预处理，卷积编码器降维数据后用随机森林进行检测和分类；对检测结果进行基于信号时空连续性筛选的后处理，得到精确检测和分类结果。本发明利用卷积自编码器和随机森林算法实时监测分布式声学传感数据中的施工信号，以高时空分辨率进行检测和准确分类，实现了基于分布式光纤的轨道施工智能预警。

本发明授权一种基于分布式声学传感的城市隧道防侵限智能预警方法在权利要求书中公布了：1.一种基于分布式声学传感的城市隧道防侵限智能预警方法，其特征在于：具体包括以下步骤： 步骤S1：输入分布式光纤声波传感记录的振动数据，震动数据包括所有信道检测的波形； 步骤S2：以标准化流程对连续的分布式声学传感监测实时数据实施滑动截窗和数据预处理；在步骤S2中，数据预处理包括对单个截窗数据做时间轴快速傅里叶变换到频域、截取所需频域范围、取振幅并以百分位数对截断和归一化数据； 步骤S3：利用连续数据训练卷积自编码器重构频谱； 步骤S4：利用编码器对实时数据进行预处理和压缩降维，训练随机森林分类器； 步骤S5：对实时数据流进行预处理并利用编码器降维后使用随机森林进行分类，得到检测结果； 应用在在隧道周边施工信号检测方法，具体包括以下步骤： 将分布式光纤记录的地震波形滑动截窗，进行快速傅里叶变换至频域，截取施工信号所在的响应频段； 在数据预处理阶段，将分布式光纤的连续数据在时间上降采样至200赫兹，在空间上多道叠加至10米道间距，以10道、20秒对数据进行截窗，并通过调整步长实现数据增广，对所截的连续数据在时间轴上做快速傅里叶变换得到频谱，仅保留赫兹部分的幅值，得到10×1600的二维数据，以频谱的第五百分位数为下界、第九十五百分位数为上界对数据作截断和归一化； 用大量连续数据的频谱训练卷积自编码器，得到可靠的编码器作为数据特征提取工具； 用编码器将待检测的频谱图降维，得到压缩后的特征向量； 卷积自编码器由7个卷积层和与前者对称的7个转置卷积层组成，前半部分为编码器，后半部分为解码器；编码器将1×10×1600的输入数据压缩编码得到尺寸为8×2×13=208的特征向量，解码器将特征向量恢复成原尺寸的数据； 人工识别施工事件制作标签，进行数据增广后划分为训练集和验证集，以代表噪声、地铁信号和不同施工类别； 将有标签的事件频谱压缩成特征向量，训练随机森林模型； 将连续数据接入卷积编码器和随机森林网络，得到预测结果； 将预处理程序、卷积编码器与随机森林分类器三者相连接，得到一个直接在原始二维数据上滑窗检测施工信号并分类的检测器。

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