本发明属于监控报警系统控制方法，具体涉及一种城市综合管廊监控报警系统及其控制方法。
背景技术：
2015年5月22日，住建部和质检总局联合发布了gb50838-2015《城市综合管廊工程技术规范》，并于2015年6月1日正式实施，并提出城市综合管廊的设计、建设工作应遵循“规范先行、适度超前、因地制宜、统筹兼顾”的建设原则。《城市综合管廊工程技术规范》中，对监控与报警系统的功能、参数、接口等均做出了具体的要求，更要求“当管线采用自成体系的专业监控系统时，应通过标准通信接口接入综合管廊监控与报警系统统一管理平台”。可见，城市综合管廊的“监控与报警系统”建设，是需要将整个城市综合管廊监控、管理、运营结合起来，其投资额在整体管廊建设中占比不大，但其功能却是非常重要的。而建设一套“城市综合管廊的物联网通信平台”，在满足现有监控与报警系统功能需求的同时，更会为未来的系统扩容、功能扩展、多系统融合等，预留出无限的可能。
中国公开专利号cn106254437b，公开日2019年9月3日，发明名称物联网通信方法，公开了一种物联网通信方法，实现让监控终端对设备终端发送来的设备数据进行识别，包括：设备模型建立步骤，每个设备终端在接入通信网络后，将对应的设备元数据发送至监控终端，使得监控终端生成设备模型对应表；发送规则设定步骤，让用户基于通信网络的网络情况设定设备终端与监控终端之间的数据发送规则；数据包生成发送步骤，设备终端或监控终端中发送方基于数据发送规则生成数据包，并基于预定通信规则将该数据包发送至接收方；以及数据包接收解析处理步骤，接收方接收发送来的数据包，并对该数据包进行解析处理从而得到相对应的数据信息，其中，设备元数据包含设备采集数据项表、采集任务表及设备命令表，监控终端存储有识别号解析表。
中国公开专利号cn105282690b，公开日2018年11月23日，发明名称一种ism低速物联网通信系统及其通信方法，公开了一种ism低速物联网通信系统及其通信方法，所述系统包括ism授权中心、ism频段选取模块、上下信道子载波自适应选择模块、unb通信模块400；所述方法包括终端在需要发送信息的时候，并将终端的无线节点和基站无线节点通过ism低速物联网通信系统进行组网等步骤；本发明终端不必始终连接到基站，终端和基站之间也不需要再时间或者频率上进行同步。
技术实现要素：
本发明是针对传统的通信系统中，终端通常只会由一个基站提供服务，只有在软切换情况下可能同时与两个或以上基站连接；现有网络在复杂的底下管廊里通讯能力差，对于连续定位点对点以及点对多通讯支持困难；现有传感器在潮湿腐蚀严重的地下排水管道容易损坏；针对上述的问题提供了城市综合管廊监控与报警系统。
城市综合管廊监控与报警系统，包括：300m光纤接入服务器、存储阵列、监控服务器、全景摄像头以及传感器数据处理服务器，
智慧墙，用于布置管道并设置管线传感器、可燃气体浓度传感器、光纤温度传感器以及电缆温度传感器，设置在城市管廊内，与300m光纤接入服务器
管廊内fn扩展基站，用于提供低功率管廊内无线热接入终端，设置在管廊内出入口侧的智慧墙上，与300m光纤接入服务器通过光纤线路通讯连接；
出入口检测门，设置在管廊人口处用于检测出入管廊人员的身份，与管廊内fn扩展基站通讯连接；
通风口盖，设置在管廊换气设备顶端或换气井盖顶端用于确保换气通道安全，包括：防拆传感器、干电池以及fn通讯终端，通风口盖与管廊内fn扩展基站通讯连接；
井口盖，设置在管廊垂直检查井上包括：防拆传感器、干电池以及fn通讯终端，井口盖与管廊内fn扩展基站通讯连接；
声光报警系统，设置在管廊廊内顶侧用于提供声光报警，与管廊内fn扩展基站通讯连接；电磁门锁，设置在出入口检测门上，与管廊内fn扩展基站通讯连接。
与指纹识别、人脸识别等生物识别技术结合，可完全杜绝出入口的“非法入侵”。当工作人员进出管廊时，设置在管廊入口处的生物识别系统将对工作人员身份进行识别，存储阵列同时对该工作人员携带的无线巡检卡进行核对，当系统生物识别确认该人员是管廊的工作管理人员，并且其携带的巡检卡是其本人的，且在相应时间段内确有“授权允许”的工作任务，远程打开闸门，放行；上述任一条件不满足，入口闸门不开；同时发出声光报警。通过该系统，可极大程度地保证入廊工作人员的可确定性，保证管理工作的有效展开，为管廊安全提供最大的保障。管廊内物联接入都具备ip抓取监控，能够快速对系统内的手机、标识卡、传感器等物联网终端进行实时地精确定位，定位精度可达2米。给相应标识卡设定工作路线、工作内容、时间限制等，巡查人员随身携带巡检卡进行巡查工作，当巡查人员未按路线行进、停留时间过长或未作停留等情况发生时，可发出报警系统，地面工作人员可通过无线语音通信系统对工作人员进行相应的指导和管理。与动态人脸布控系统结合，可有效避免巡检人员换卡、单一工种人员进入限定区域等等工作违规事件，避免安全隐患。
作为优选，所述的智慧墙，包括：
管道架，用于安装气液管线，埋设在管廊墙体表面，管道架之间间距相等，与管廊墙体固定连接；
主动式声波发射器，设置在管道架与管道贴合面，声波发生面与管道贴合，与管道架固定连接，与管廊内fn扩展基站通讯连接；
声波接收器，用于接受主动式声波发射器发射的检测声波以及管廊内其他声波，设置在管道架下侧，声波接收器与管道贴合与管道架固定连接，与管廊内fn扩展基站通讯连接；
震动接收器，设置在管廊墙体与管廊地表交界处，用于检测地表震动信号，与管廊内fn扩展基站通讯连接。
作为优选，所述的管廊内fn扩展基站采用lora协议接入模块。
网络铺设后，可在所有覆盖范围内实现2米精度的实时连续定位。节点与节点自组网特性能够使每个传感节点都可以就近选择接受数据中继，从而形成密集无死角无线信号覆盖，任意两点间最大信号强度差值的绝对值不超过30db，同时覆盖区域内任意位置信号强度≥-85dbm。与传统的基站部署方式相比，覆盖无死角、无盲区，抗干扰能力更强。传统的通信系统中，终端通常只会由一个基站提供服务，只有在软切换情况下可能同时与两个或以上基站连接。而lora自组网系统中终端始终与附近多个基站保持连接。终端能够与一定距离范围内的多个微基站(fn)同步通信，所有并行为终端服务的微基站构成该终端的连接集c{fn1，fn2，……，fnn}；当某个微基站(例如fn1)与终端间的距离超出通信距离时，fn1将从连接集c内移除；当某个不属于连接集c的微基站(例如：fnn)与终端间的距离达到通信距离时，fnn将加入到连接集c内。
一种城市综合管廊监控与报警方法，包括以下步骤：
a1，由300m光纤接入服务器联通管廊内安装的所有管廊内fn扩展基站，由监控服务器联通管廊内全景摄像头，并读取存储阵列内人员信息；
a2，判断是否开启人员巡检，人员巡检则跳转至步骤a7；
a3，读取全景摄像头进行动态人脸捕捉，如捕捉到人脸则跳转至步骤a6；
a4，读取出入口检测门、通风口盖以及井口盖的报警信号，如接受到报警信号则跳转至步骤a6；
a5，对智慧墙发送检测管线命令主动对管线进行隐患排查，如果排查结果出现问题则跳转至步骤a7；
a6，启动声光报警系统，并由智慧墙和全景摄像头对入侵进行追踪，并安排人员巡检；
a7，巡检人员通过工作卡在出入口检测门比对存储阵列内的身份数据，远程打开电磁门锁让巡检人员进入管廊；
a8，读取管廊内fn扩展基站与巡检人员工作卡热连接状态对巡检人员进行精确定位并将定位记录存储；
a9，比对a8读取的巡检人员实际路径与存储阵列内设定路径，偏差值大于7％则进行二次报警，并跳转至步骤a6；
a10，巡检人员从预设出入口检测门出管廊，终止对巡检人员定位，并由远程闭锁电磁门锁，完成巡检。
作为优选，所述的步骤a5包括以下子步骤：
b1，传感器数据处理服务器启动检测管段的主动式声波发射器，声波沿管道壁扩散；
b2，由贴设在声波接收器接受步骤b1中扩散的声波，在声波衰减前记录声波信号；
b3，对步骤b3中的声波信号进行傅立叶变换，公式如下：
a(t,f)＝∫v(τ)g*(τ-t)e-jωtdτ(1)
其中t为时间，ω为角频率，f为频率，v为声波信号；
b4，对步骤b3中经过傅立叶变换的声波信号求中心频率fc，公式如下:
b5，根据中心频率fc带通滤波范围，并对声波信号v进行带通滤波；
b6，对滤波后信号进行振幅谱鉴定；
b7，步骤b6振幅谱鉴定结果与存储阵列内标准结果对比出现相移或振幅最大值衰减的问题则跳转至步骤b8，否则结束排查；
b8，对步骤b5中的声波信号进行希尔伯特变换得到解析信号，并利用解析信号得到相差相位，根据相位差得到信号到时；
b9，根据相位先后以及相位到时确定管道问题的大致距离主动式声波发射器的前后位置与距离，并安排人员巡检。
作为优选，所述的步骤a6包括以下子步骤：
c1，开启触发报警信号以及正在声光报警的管廊中的声波接收器；
c2，由声波接收器采集管廊内声音信号；
c3，如果步骤c2中的声音信号v在进行声光报警音滤波后依旧有大量杂波则关闭管廊内声音报警，并重复步骤c2进行声音信号采集；
c4，对步骤c2得到的声音信号进行步骤b3至b6声音信号处理的模式进行杂波过滤得到疑似脚步声信号；
c5，对步骤c4的连续信号进行离散化处理；
c6，对步骤c5中的离散声音信号以公式：
其中k是变量x的峰度，e为变量x的数学期望，并且变量x的均值符合0，对离散化声音信号进行高阶量积累判定；
c7比对累积量数值峰值，当出现有且仅有0.7-1.4段落有超过1的累计值时判定步骤c4中得到的信号为人员走动脚步声；
c8，对得到c4脚步声信号所在的声波接收器位置进行上传，并记录至传感器数据处理服务器内，由震动接收器复核。
作为优选，所述的步骤c8中震动接收器采用步骤c4至c6处理方式对震动信号进行高阶量积累并判断是否是人员走动造成的震动。
本发明的实质性效果在于：网络铺设后，可在所有覆盖范围内实现2米精度的实时连续定位，在管内部传输规避大部分路面无线信号干扰其中任意两点间最大信号强度差值的绝对值不超过30db，同时覆盖区域内任意位置信号强度≥-85dbm；通过连续自组网方式，避免了系统通讯切换引起的信号丢失通讯质量下降甚至暂时掉机的问题；本发明的系统可以对管道定期预检，减少了人员进入管廊巡检排查的次数与时间节约了人力物理；本发明的系统可以搜寻脚步声并复检，自动化入侵警报并对入侵者进行定位，增加了管廊的安全性，并且对入侵者进行脸部拍照和脚步声识别，方便后续工作。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例1
所述的城市综合管廊监控与报警系统，包括：300m光纤接入服务器、存储阵列、监控服务器、全景摄像头以及传感器数据处理服务器，
智慧墙，用于布置管道并设置管线传感器、可燃气体浓度传感器、光纤温度传感器以及电缆温度传感器，设置在城市管廊内，与300m光纤接入服务器
管廊内fn扩展基站，用于提供低功率管廊内无线热接入终端，设置在管廊内出入口侧的智慧墙上，与300m光纤接入服务器通过光纤线路通讯连接；
出入口检测门，设置在管廊人口处用于检测出入管廊人员的身份，与管廊内fn扩展基站通讯连接；
通风口盖，设置在管廊换气设备顶端或换气井盖顶端用于确保换气通道安全，包括：防拆传感器、干电池以及fn通讯终端，通风口盖与管廊内fn扩展基站通讯连接；
井口盖，设置在管廊垂直检查井上包括：防拆传感器、干电池以及fn通讯终端，井口盖与管廊内fn扩展基站通讯连接；
声光报警系统，设置在管廊廊内顶侧用于提供声光报警，与管廊内fn扩展基站通讯连接；电磁门锁，设置在出入口检测门上，与管廊内fn扩展基站通讯连接。
与指纹识别、人脸识别等生物识别技术结合，可完全杜绝出入口的“非法入侵”。当工作人员进出管廊时，设置在管廊入口处的生物识别系统将对工作人员身份进行识别，存储阵列同时对该工作人员携带的无线巡检卡进行核对，当系统生物识别确认该人员是管廊的工作管理人员，并且其携带的巡检卡是其本人的，且在相应时间段内确有“授权允许”的工作任务，远程打开闸门，放行；上述任一条件不满足，入口闸门不开；同时发出声光报警。通过该系统，可极大程度地保证入廊工作人员的可确定性，保证管理工作的有效展开，为管廊安全提供最大的保障。管廊内物联接入都具备ip抓取监控，够快速对系统内的手机、标识卡、传感器等物联网终端进行实时地精确定位，定位精度可达2米。给相应标识卡设定工作路线、工作内容、时间限制等，巡查人员随身携带巡检卡进行巡查工作，当巡查人员未按路线行进、停留时间过长或未作停留等情况发生时，可发出报警系统，地面工作人员可通过无线语音通信系统对工作人员进行相应的指导和管理。与动态人脸布控系统结合，可有效避免巡检人员换卡、单一工种人员进入限定区域等等工作违规事件，避免安全隐患。
所述的智慧墙，包括：
管道架，用于安装气液管线，埋设在管廊墙体表面，管道架之间间距相等，与管廊墙体固定连接；
主动式声波发射器，设置在管道架与管道贴合面，声波发生面与管道贴合，与管道架固定连接，与管廊内fn扩展基站通讯连接；
声波接收器，用于接受主动式声波发射器发射的检测声波以及管廊内其他声波，设置在管道架下侧，声波接收器与管道贴合与管道架固定连接，与管廊内fn扩展基站通讯连接；
震动接收器，设置在管廊墙体与管廊地表交界处，用于检测地表震动信号，与管廊内fn扩展基站通讯连接。
所述的管廊内fn扩展基站采用lora协议接入模块。
网络铺设后，可在所有覆盖范围内实现2米精度的实时连续定位。节点与节点自组网特性能够使每个传感节点都可以就近选择接受数据中继，从而形成密集无死角无线信号覆盖，任意两点间最大信号强度差值的绝对值不超过30db，同时覆盖区域内任意位置信号强度≥-85dbm。与传统的基站部署方式相比，覆盖无死角、无盲区，抗干扰能力更强。传统的通信系统中，终端通常只会由一个基站提供服务，只有在软切换情况下可能同时与两个或以上基站连接。而lora自组网系统中终端始终与附近多个基站保持连接。终端能够与一定距离范围内的多个微基站(fn)同步通信，所有并行为终端服务的微基站构成该终端的连接集c{fn1，fn2，……，fnn}；当某个微基站(例如fn1)与终端间的距离超出通信距离时，fn1将从连接集c内移除；当某个不属于连接集c的微基站(例如：fnn)与终端间的距离达到通信距离时，fnn将加入到连接集c内。
一种城市综合管廊监控与报警方法，包括以下步骤：
a1，由300m光纤接入服务器联通管廊内安装的所有管廊内fn扩展基站，由监控服务器联通管廊内全景摄像头，并读取存储阵列内人员信息；
a2，判断是否开启人员巡检，人员巡检则跳转至步骤a7；
a3，读取全景摄像头进行动态人脸捕捉，如捕捉到人脸则跳转至步骤a6；
a4，读取出入口检测门、通风口盖以及井口盖的报警信号，如接受到报警信号则跳转至步骤a6；
a5，对智慧墙发送检测管线命令主动对管线进行隐患排查，如果排查结果出现问题则跳转至步骤a7；
a6，启动声光报警系统，并由智慧墙和全景摄像头对入侵进行追踪，并安排人员巡检；
a7，巡检人员通过工作卡在出入口检测门比对存储阵列内的身份数据，远程打开电磁门锁让巡检人员进入管廊；
a8，读取管廊内fn扩展基站与巡检人员工作卡热连接状态对巡检人员进行精确定位并将定位记录存储；
a9，比对a8读取的巡检人员实际路径与存储阵列内设定路径，偏差值大于7％则进行二次报警，并跳转至步骤a6；
a10，巡检人员从预设出入口检测门出管廊，终止对巡检人员定位，并由远程闭锁电磁门锁，完成巡检。
所述的步骤a5包括以下子步骤：
b1，传感器数据处理服务器启动检测管段的主动式声波发射器，声波沿管道壁扩散；
b2，由贴设在声波接收器接受步骤b1中扩散的声波，在声波衰减前记录声波信号；
b3，对步骤b3中的声波信号进行傅立叶变换，公式如下：
a(t,f)＝∫v(τ)g*(τ-t)e-jωtdτ(1)
其中t为时间，ω为角频率，f为频率，v为声波信号；
b4，对步骤b3中经过傅立叶变换的声波信号求中心频率fc，公式如下:
b5，根据中心频率fc带通滤波范围，并对声波信号v进行带通滤波；
b6，对滤波后信号进行振幅谱鉴定；
b7，步骤b6振幅谱鉴定结果与存储阵列内标准结果对比出现相移或振幅最大值衰减的问题则跳转至步骤b8，否则结束排查；
b8，对步骤b5中的声波信号进行希尔伯特变换得到解析信号，并利用解析信号得到相差相位，根据相位差得到信号到时；
b9，根据相位先后以及相位到时确定管道问题的大致距离主动式声波发射器的前后位置与距离，并安排人员巡检。
在管道里声波的沿实体管道传播的速度可以达到5000m/s能够在瞬间从声波发射点完成对管道的检测，在存储阵列内储存有各种管道的完好状态的声波处理完毕的信号，进行比对后如果波峰谱未出现同相位峰值明显下降或出现相移则表示对应的管道无明显问题。
当对应的管道出现有长条形裂缝或者扩散形开口，波峰谱上的峰值会出现明显的衰减，并且伴随有峰值与对比峰值相移，根据相移时间可以确定管道上长条形裂缝或者扩散形开口的距离声波发射点的时间，根据声波的传输速度可以推断出大概的问题位置。
所述的步骤a6包括以下子步骤：
c1，开启触发报警信号以及正在声光报警的管廊中的声波接收器；
c2，由声波接收器采集管廊内声音信号；
c3，如果步骤c2中的声音信号v在进行声光报警音滤波后依旧有大量杂波则关闭管廊内声音报警，并重复步骤c2进行声音信号采集；
c4，对步骤c2得到的声音信号进行步骤b3至b6声音信号处理的模式进行杂波过滤得到疑似脚步声信号；
c5，对步骤c4的连续信号进行离散化处理；
c6，对步骤c5中的离散声音信号以公式：
其中k是变量x的峰度，e为变量x的数学期望，并且变量x的均值符合0，对离散化声音信号进行高阶量积累判定；
c7比对累积量数值峰值，当出现有且仅有0.7-1.4段落有超过1的累计值时判定步骤c4中得到的信号为人员走动脚步声；
c8，对得到c4脚步声信号所在的声波接收器位置进行上传，并记录至传感器数据处理服务器内，由震动接收器复核。
理论分析结果证明亚高斯分布的概率密度峰值点平坦，而超高斯分布却是分支尖锐推诿相对短，那么熵减函数是度量非高斯性的总体离群数据的离群度，也是说在n个抽样点中有1个抽样点不同时熵减值最大，因此对脚步声信号进行熵减值计算并累计最大值，能够用于检测识别人员的脚步声波信号。
经过实际信号收集分析，底面车辆、人的脚步声信号主要频率集中在500hz以下，根据nyquist采样对声波进行采样并利用公式(3)进行分析，可以得到车轮式履带式车的声波震动信号熵减值累积量远小于1，而人员走动产生的声波信号累积量大于1，利用这种特性可以对人员走动的信号进行采集。
所述的步骤c8中震动接收器采用步骤c4至c6处理方式对震动信号进行高阶量积累并判断是否是人员走动造成的震动。
震动信号的处理方式与声波处理方式相同，区别在于频率大小以及传播介质的不同，因此可以套用步骤c4至c6处理方式对信号进行高阶积累判定，来复核声波判定，并且最终结果均记录至存储阵列数据层确保后续复核验证。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
1.一种城市综合管廊监控与报警系统，包括：300m光纤接入服务器、存储阵列、监控服务器、全景摄像头以及传感器数据处理服务器，
其特征在于，还包括：
智慧墙，用于布置管道并设置管线传感器、可燃气体浓度传感器、光纤温度传感器以及电缆温度传感器，设置在城市管廊内，与300m光纤接入服务器
管廊内fn扩展基站，用于提供低功率管廊内无线热接入终端，设置在管廊内出入口侧的智慧墙上，与300m光纤接入服务器通过光纤线路通讯连接；
出入口检测门，设置在管廊人口处用于检测出入管廊人员的身份，与管廊内fn扩展基站通讯连接；
通风口盖，设置在管廊换气设备顶端或换气井盖顶端用于确保换气通道安全，包括：防拆传感器、干电池以及fn通讯终端，通风口盖与管廊内fn扩展基站通讯连接；
井口盖，设置在管廊垂直检查井上包括：防拆传感器、干电池以及fn通讯终端，井口盖与管廊内fn扩展基站通讯连接；
声光报警系统，设置在管廊廊内顶侧用于提供声光报警，与管廊内fn扩展基站通讯连接；电磁门锁，设置在出入口检测门上，与管廊内fn扩展基站通讯连接。
2.根据权利要求1所述的城市综合管廊监控与报警系统，其特征在于，所述的智慧墙，包括：管道架，用于安装气液管线，埋设在管廊墙体表面，管道架之间间距相等，与管廊墙体固定连接；
主动式声波发射器，设置在管道架与管道贴合面，声波发生面与管道贴合，与管道架固定连接，与管廊内fn扩展基站通讯连接；
声波接收器，用于接受主动式声波发射器发射的检测声波以及管廊内其他声波，设置在管道架下侧，声波接收器与管道贴合与管道架固定连接，与管廊内fn扩展基站通讯连接；
震动接收器，设置在管廊墙体与管廊地表交界处，用于检测地表震动信号，与管廊内fn扩展基站通讯连接。
3.根据权利要求2所述的城市综合管廊监控与报警系统，其特征在于，所述的管廊内fn扩展基站采用lora协议接入模块。
4.一种城市综合管廊监控与报警方法适用于权利要求1所述的城市综合管廊监控与报警系统，其特征在于，包括以下步骤：
a1，由300m光纤接入服务器联通管廊内安装的所有管廊内fn扩展基站，由监控服务器联通管廊内全景摄像头，并读取存储阵列内人员信息；
a2，判断是否开启人员巡检，人员巡检则跳转至步骤a7；
a3，读取全景摄像头进行动态人脸捕捉，如捕捉到人脸则跳转至步骤a6；
a4，读取出入口检测门、通风口盖以及井口盖的报警信号，如接受到报警信号则跳转至步骤a6；
a5，对智慧墙发送检测管线命令主动对管线进行隐患排查，如果排查结果出现问题则跳转至步骤a7；
a6，启动声光报警系统，并由智慧墙和全景摄像头对入侵进行追踪，并安排人员巡检；
a7，巡检人员通过工作卡在出入口检测门比对存储阵列内的身份数据，远程打开电磁门锁让巡检人员进入管廊；
a8，读取管廊内fn扩展基站与巡检人员工作卡热连接状态对巡检人员进行精确定位并将定位记录存储；
a9，比对a8读取的巡检人员实际路径与存储阵列内设定路径，偏差值大于7％则进行二次报警，并跳转至步骤a6；
a10，巡检人员从预设出入口检测门出管廊，终止对巡检人员定位，并由远程闭锁电磁门锁，完成巡检。
5.根据权利要求4所述的一种城市综合管廊监控与报警方法，其特征在于，所述的步骤a5包括以下子步骤：
b1，传感器数据处理服务器启动检测管段的主动式声波发射器，声波沿管道壁扩散；
b2，由贴设在声波接收器接受步骤b1中扩散的声波，在声波衰减前记录声波信号；
b3，对步骤b3中的声波信号进行傅立叶变换，公式如下：
a(t,f)＝∫v(τ)g*(τ-t)e-jωtdτ(1)
其中t为时间，ω为角频率，f为频率，v为声波信号；
b4，对步骤b3中经过傅立叶变换的声波信号求中心频率fc，公式如下:
b5，根据中心频率fc带通滤波范围，并对声波信号v进行带通滤波；
b6，对滤波后信号进行振幅谱鉴定；
b7，步骤b6振幅谱鉴定结果与存储阵列内标准结果对比出现相移或振幅最大值衰减的问题则跳转至步骤b8，否则结束排查；
b8，对步骤b5中的声波信号进行希尔伯特变换得到解析信号，并利用解析信号得到相差相位，根据相位差得到信号到时；
b9，根据相位先后以及相位到时确定管道问题的大致距离主动式声波发射器的前后位置与距离，并安排人员巡检。
6.根据权利要求5所述的一种城市综合管廊监控与报警方法，其特征在于，所述的步骤a6包括以下子步骤：
c1，开启触发报警信号以及正在声光报警的管廊中的声波接收器；
c2，由声波接收器采集管廊内声音信号；
c3，如果步骤c2中的声音信号v在进行声光报警音滤波后依旧有大量杂波则关闭管廊内声音报警，并重复步骤c2进行声音信号采集；
c4，对步骤c2得到的声音信号进行步骤b3至b6声音信号处理的模式进行杂波过滤得到疑似脚步声信号；
c5，对步骤c4的连续信号进行离散化处理；
c6，对步骤c5中的离散声音信号以公式：
其中k是变量x的峰度，e为变量x的数学期望，并且变量x的均值符合0，对离散化声音信号进行高阶量积累判定；
c7比对累积量数值峰值，当出现有且仅有0.7-1.4段落有超过1的累计值时判定步骤c4中得到的信号为人员走动脚步声；
c8，对得到c4脚步声信号所在的声波接收器位置进行上传，并记录至传感器数据处理服务器内，由震动接收器复核。
7.根据权利要求6所述的一种城市综合管廊监控与报警方法，其特征在于，所述的步骤c8中震动接收器采用步骤c4至c6处理方式对震动信号进行高阶量积累并判断是否是人员走动造成的震动。
技术总结