[发明专利]一种高速公路沿线电缆预警防盗的方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于交通信息工程领域，具体涉及一种从光纤微振动着手的用于高速公路沿线电缆预警防盗的方法，同时还涉及一种从光纤微振动着手的用于高速公路沿线电缆预警防盗的装置，适用于高速公路沿线电缆的预警防盗工作。

背景技术

高速公路交通工程设施包括监控系统、收费系统、通信系统等，是高速公路交通状况信息采集、信息传输、控制管理的重要技术手段，是由大量的外场机电设备和室内计算机网络系统组成，需要敷设相当距离的无人看守的电力电缆来保证其正常工作。

然而，高速公路高低压电缆成为犯罪分子的偷盗对象。由于发案率日益增加，造成的经济损失少则几万元，多则上百万元。高速公路电缆的被盗已经严重影响到了高速公路的正常运行与管理。在造成国家财产重大损失的同时，也对在高速公路上运行的车辆形成巨大的安全隐患，造成难以估量的直接或间接经济损失。因此如何有效地对电缆的安全进行监控，在电缆被破坏盗窃之前提前预警，对高速公路交通工程设施的正常运营有重要意义。

目前国内外主要的电缆防盗方法包括：

1）专业值守人员进行值守巡查。此种方法只适用于有围墙的场所地点, 如学校、工厂、仓库、机关大院等，难以实现全线的监控，且需耗费大量的人力物力。

2）地下敷设：

把供电缆套上保护用的硬塑管或穿在混凝土排管中埋敷于地下, 由于地下电缆有很好的隐蔽性和保护性，可起到较好的防盗作用。但埋敷地下电缆工程量大，成本高，检查维护不便，因此只常用于电网密度大，传输距离较近的城镇地区。

3）采用电子仪器进行监测保护：

在电缆上装上监测报警仪器（电力载波、GPRS等），当电缆被盗剪时，仪器发出报警信号通知有关人员及时抓获犯罪分子，通过这种威慑作用达到对电缆的保护。这些技术和产品的应用极大的减少了发现电缆被盗事件和后期处理的时间。但该类技术在电缆被盗剪之后报警，不能防患于未然，电缆被盗剪所带来的损失仍不能避免。

发明内容

本发明是针对上述现状和存在的问题，目的是在于提供一种利用光纤微振动的高速公路沿线电缆预警防盗的方法，方法易行，操作简便，提高报警率，降低漏警率，降低误警率，提高定位精度，缩短响应时间。

本发明的另一个目的是在于提供了一种利用光纤微振动的高速公路沿线电缆预警防盗的装置，结构简单，使用方便。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：

本发明基于光纤微振动的原理，将振动传感光纤与电缆同时铺设，沿线电缆开始被盗挖时，外界振动使传感光纤中光波的传输相位发生变化，从而导致光纤微振动的干涉特性改变。预警终端系统通过检测干涉信号得到外界振动信号，进而通过对振动信号波形的分析做出报警判断，同时通过定位算法可以得到振动位置，实现报警事件的定位，完成预警防盗。

一种利用光纤微振动的高速公路沿线电缆预警防盗的方法，其步骤是：

1）采用传感光缆与高速公路沿线电缆同时铺设；所述步骤1）中，传感光缆型号为钢－聚乙烯护套通信用室外路槽（型号：GLFXTS-42B1.1）。

2）采用引导光缆将传感光缆终端盒与主控仪连接；所述步骤2）中，引导光缆型号为全非金属/阻燃/耐啮蚀松套层绞式管道光缆。

3）采用主控仪内部对高速公路沿线电缆布设区域振动波形特征（波形时域特征和信号频域）进行提取：

a）高速公路沿线光纤信号分为人为事件振动信号和正常行车振动信号；

b）确定传感光缆终端盒为采集断面；

c)采集人为事件（挖掘、敲打等干扰行为）下导致的光纤振动信号波形特征；

d）采集高速公路不同服务水平下的行车振动导致的光纤振动信号波形特征；

4）分析两类事件下光纤振动信号波形特征，利用光纤信号分析仪对信号波形特征进行分析，采用美国MathWorks公司出品的商业数学软件-Matlab2013b版分别建立两类仿真光信号检测模型，形成报警事件光信号波形特征数据库；

5）采用主控计算机提取主控仪输出信号，显示检测沿线线路情况，对比波形特征数据库，运行武汉光谷奥源科技股份有限公司出品的光纤微振动预警软件，判断是否对振动事件进行报警；

6）若需对步骤5）中振动事件进行报警处置，根据公式（1）对振动信号的位置信息进行修正；

（1）式中：n表示信号片段的数量；En表示事件定位信息的第n次修正结果；Sn表示测得的第n个信号片段的定位信息。

7）若无需对步骤5）中振动事件进行报警处理，则记入波形特征数据库。