一种精确定位埋地电缆入侵探测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种精确定位埋地电缆入侵探测系统，包括：与探测器主机电连接的感应电缆组，探测器主机通过供电线路和通讯线路与防区监控主机连接，防区监控主机通过通讯线路控制各警报装置，感应电缆组包括电磁波辐射泄漏电缆和电磁波接收电缆；还包括辅助定位单元，辅助定位单元包括：数个沿电磁波接收电缆长度方向等间距设置的射频接收器，和FPGA信号处理器，各射频接收器经总线与FPGA信号处理器的信号输入端口连接，FPGA信号处理器的信号输出端口与防区监控主机连接；该系统通过辅助定位单元结合原电磁波接收电缆报警单元的设置，进一步提高了入侵定位精度，有助于迅速、准确地确定入侵者位置，为及时采取各种后续处理措施提供可靠保障。

【技术实现步骤摘要】
一种精确定位埋地电缆入侵探测系统
本技术涉及周界入侵探测系统
，具体涉及一种精确定位埋地电缆入侵探测系统。
技术介绍
周界入侵探测技术能够有效保护被警戒区域，阻止违法犯罪现象发生。警戒区域涉及监狱、军品物资库、核废处理场、导弹试验场、海关管制区等机密重要场所。目前常用的周界入侵探测技术包括以下几种：1)红外对射系统（光电技术应用,Vol.28,p.1-4,2013）：红外对射系统通常由发射器和接收器构成。经过光束聚焦，在发射器和接收器之间形成一道不可见的封锁线，当入侵者经过该区域时，挡住红外光束引发报警。2)脉冲电子围栏（计算机测量与控制,Vol.20,p.2529-2531,2012）：脉冲电子围栏是由脉冲发生器和前端携带脉冲电的缆线组成，其防范原理是其前端缆线产生的非致命高压脉冲能有效击退入侵者，并提供报警。3)视频移动探测器（IEEETrans.PatternAnal.Mach.Intell.,Vol.19,p.780-785,1997）：视频移动探测器是对摄像机产生的图像进行电子分析，通过比较几帧图像的差异判断画面有无变化，从而判断是否有入侵者闯入。4)微波雷达电子墙：微波雷达电子墙由一对雷达发射机和接收机组成，两个设备间隔一定距离安装，该距离即为警戒区域。发射机发射电磁波，接收机接收。如果接收机接收到的电磁波发生异常变化，则可断定有入侵者进入。5)传感器类周界安防设备：包括振动传感探测器（IEEEPhoton.Technol.Lett.,Vol.27,p.1349-1352,2015）、压力感应探测器（IEEEPhoton.Technol.Lett.,Vol.13,p.618-619,2001）等，这类报警的方式都是入侵者直接或者间接触碰到传感器，才能引发报警。上述周界入侵探测技术存在两方面的共性缺陷：一方面探测设备通常暴露在外，容易遭到入侵者的蓄意躲避和恶意破坏，隐蔽性差；另一方面探测设备对天气变化和地形环境的适应性差，风、雨、雪、雾、冰雹、白天/黑夜等天气变化和复杂多样的地形环境会给探测设备造成严重干扰，引起虚警误判和探测盲区。泄漏电缆周界入侵探测系统（IEEETrans.AntennasPropag.，Vol.59,p.2396-2403,2011）作为一种新型周界入侵探测技术，近几年得到迅速发展。该方法是采用一对泄漏电缆作为系统的收发天线，在两根电缆间形成不可见的电磁场区域，当有人或体积较大动物经过触动报警。泄漏电缆周界入侵探测系统从根本上解决了上述其他检测技术存在的共性缺陷：1)由于泄漏电缆通常浅埋于地下或者镶嵌在墙体内，不影响周边环境或建筑物的外观，且探测场不可见，入侵者感觉不到泄漏电缆的存在且不知道具体位置，更无法绕过或破坏，隐蔽性极强；2)泄漏电缆的柔韧性很好，可以根据不同的地形、警戒区域自由灵活地改变铺设形状和方向，实现无盲区全覆盖探测。然而，泄漏电缆周界入侵探测技术仍存定位精度待提高的问题。目前，以色列Senstar-Stellar公司的Perimitrax系列泄漏电缆入侵探测系统定位精度最高可以达到1m，国内该项技术的最高定位精度仅能达到20m，相差甚远。定位精度的进一步提高有助于迅速、准确地确定入侵者位置，为及时采取各种后续处理措施提供可靠保障。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：解决现阶段泄漏电缆周界入侵探测系统存在的定位精度不高的问题；解决泄漏电缆故障排查不易的问题。本技术的技术方案为：提供一种精确定位埋地电缆入侵探测系统，包括：与探测器主机电连接的感应电缆组，所述探测器主机通过供电线路和通讯线路与防区监控主机连接，所述防区监控主机通过通讯线路控制各警报装置，所述感应电缆组包括电磁波辐射泄漏电缆和电磁波接收电缆；还包括辅助定位单元，所述辅助定位单元包括：数个沿电磁波接收电缆长度方向等间距设置的射频接收器，和FPGA信号处理器，各射频接收器经总线与FPGA信号处理器的信号输入端口连接，FPGA信号处理器的信号输出端口与防区监控主机连接。所述电磁波辐射泄漏电缆和电磁波接收电缆分别通过馈线与探测器主机连接，电磁波辐射泄漏电缆和电磁波接收电缆水平铺设，两者间距为1m-3m，其最佳间距为1.5m。在本技术的优选实施方式中，所述射频接收器包括依次连接的电磁波接收模块、选频电路模块、滤波电路模块、放大模块，还包括模数转化模块，该模数转化模块与所述FPGA信号处理器经总线通讯，模数转换模块是把放大后的模拟信号转换为数字信号，并把该数字信号传送给FPGA信号处理器。在本技术的优选实施方式中，所述FPGA信号处理器包括信号处理模块和开关量输出模块，该信号处理模块经总线与各射频接收器中的模数转化模块通讯，所述开关量输出模块与防区监控主机数据通讯。在本技术的优选实施方式中，所述电磁波辐射泄漏电缆由内至外依次包括相互套接的内导体、绝缘层、外导体层和护套层；所述外导体层与护套层之间还设有变色自固化绝缘胶膜层，当局部温度超过70℃时，该局部处的变色自固化绝缘胶膜层颜色由白色变为透明；所述护套层采用透明HDPE材质。在本技术的优选实施方式中，所述变色自固化绝缘胶膜层厚度为0.08mm-0.1mm在本技术的优选实施方式中，所述电磁波辐射泄漏电缆和电磁波接收电缆具有相同的内部结构。本技术的工作原理，包括以下步骤：S1:预设报警阀值，根据真人入侵试验获取实施入侵时射频接收器测得的电磁波最小波动值作为阀值，编制程序当检测到电磁波波动值≥该阀值时输出报警变量，并将程序烧录至FPGA信号处理器。S2：模糊报警，入侵行为发生时，引起电磁波辐射泄漏电缆周围空间的电磁波变化，经电磁波接收电缆探测到并打破其电平衡，探测器主机向防区监控主机输出报警变量。S3：辅助定位，入侵行为发生地的电磁波变化被邻近设置的射频接收器感测，并将该电磁波变化量转换为数字信息发送给FPGA信号处理器，该FPGA信号处理器利用信号处理模块对所述数字信息进行分析，当符合程序设定时控制开关量输出模块向防区监控主机输出报警变量。S4：输出入侵位置，防区监控主机根据步骤S3中产生电磁波变化的射频接收器布置的位置，输出入侵位置信息。在本技术的优选实施方式中，所述各射频接收器均具有唯一的身份识别码，所述数字信息包括该身份识别码及测得的电磁波波动值。在本技术的优选实施方式中，所述防区监控主机内预设有各各射频接收器的位置信息，且该位置信息与身份识别码一一对应。和现有技术相比，本技术产生的有益效果为：(1)在本技术的精确定位埋地电缆入侵探测系统，通过辅助定位单元结合原电磁波接收电缆报警单元的设置，进一步提高了入侵定位精度，有助于迅速、准确地确定入侵者位置，为及时采取各种后续处理措施提供可靠保障。(2)在本技术的精确定位埋地电缆入侵探测系统，通过在电磁波辐射泄漏电缆和电磁波接收电缆中设置变色自固化绝缘胶膜层，当电缆发生局部熔融时故障处的变色自固化绝缘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精确定位埋地电缆入侵探测系统，包括：与探测器主机电连接的感应电缆组，所述探测器主机通过供电线路和通讯线路与防区监控主机连接，所述防区监控主机通过通讯线路控制各警报装置，所述感应电缆组包括电磁波辐射泄漏电缆和电磁波接收电缆；其特征在于：还包括辅助定位单元，所述辅助定位单元包括：数个沿电磁波接收电缆长度方向等间距设置的射频接收器，和FPGA信号处理器，各射频接收器经总线与FPGA信号处理器的信号输入端口连接，FPGA信号处理器的信号输出端口与防区监控主机连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种精确定位埋地电缆入侵探测系统，包括：与探测器主机电连接的感应电缆组，所述探测器主机通过供电线路和通讯线路与防区监控主机连接，所述防区监控主机通过通讯线路控制各警报装置，所述感应电缆组包括电磁波辐射泄漏电缆和电磁波接收电缆；其特征在于：还包括辅助定位单元，所述辅助定位单元包括：数个沿电磁波接收电缆长度方向等间距设置的射频接收器，和FPGA信号处理器，各射频接收器经总线与FPGA信号处理器的信号输入端口连接，FPGA信号处理器的信号输出端口与防区监控主机连接。


2.根据权利要求1所述的精确定位埋地电缆入侵探测系统，其特征在于：所述射频接收器包括依次连接的电磁波接收模块、选频电路模块、滤波电路模块、放大模块；还包括模数转化模块，该模数转化模块与所述FPGA信号处理器经总线通讯。


3.根据权利要求1或2所述的精确定位埋地电缆入侵探测系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋源辉，
申请(专利权)人：南通围界盾智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32