目前，电力地埋缆线浅埋在城市道路两旁，存在点多、面广、线长，长期暴露野外，极易遭各种外力破坏。如：施工单位对地埋缆线的重要性和发生事故的危害性认识不足，为赶工期，野蛮施工，把缆线挖断，造成群众生活不便，企业生产事故发生。
传统的电力地埋缆线及通道防外力破坏方法，已不能有效解决需求，建议应用光纤振动传感的创新技术，在重点电力管道中，部署光缆哨兵设备，开展实验研究，逐步建立电力地埋缆线及通道防外力破坏的新生产模式，提升电力地埋缆线及通道的维护和管理效益，保护地埋缆线不受外力破坏，为城市生活和社会生产提供有力保障！
分布式光纤振动预警平台概述：
分布式光纤振动预警平台（简称‘光缆哨兵’）为智能电网、电信运营商、石化燃气等地埋缆线或输送管道进行防外力破坏预警防护，为机场、监狱、油气厂区、变电站等重要设施或场所提供7*24小时的物理入侵周界安防。
产品应用光学M-Z干涉原理，通过设备采集光缆沿线的振动信号，模拟典型环境下的入侵行为，得到各种振动事件波形图，为波形图进行定义与分类，建立振动事件数据库，开展有监督的机器学习，对机器进行训练集数据采集与盲测，满足业主对重点场景的高探测率和低误报率的需求，实现长距离、全天候、预警为主的7×24小时防护监控。
分布式光纤振动检测（DVS）平台特点:
◆长距离监测:
超长距离：
直线型产品可监控40KM
环形网产品可监控80KM
定位精确：
传感光纤探测到入侵后，能定位入侵位置100米以内
◆全天候防护：
抗干扰高：
传感光纤无源、无辐射、抗干扰，野外布防成本低
隐蔽性强：
传感光纤与防护场景能实现高度隐蔽布设，难被发现。
◆7*24小时监控预警：
无缝融合：
与视频系统无缝融合，振动探测告警响应时间小于2秒，实现对入侵行为实时视频取证。
扩展性强：
告警后，推送短信息到管理员手机，实现移动告警机制。
◆布防灵活，应用场景丰富：
探测率高，误报率低，精准识别多个入侵事件，如：
★变电站围墙翻越
★井盖或缆沟钻孔
★人工开挖缆沟管道
★挖掘机等机械作业
★光缆哨兵三大防御模式，智能识别入侵行为
光缆哨兵应用光纤振动检测原理，通过监测、采集环网80Km，直线40Km的传感光缆中的振动信号，借助模式识别的 事件数据库，通过机器学习机制，培育AI系统，从而在入侵事件发生时，准确判定事件类型和决策告警。
事件库的振动波形图举例：
小型工具钻探的振动波形图
挖掘机作业的振动波形图
手摸光缆的振动波形图
★渐进式防御模式
光缆哨兵可实现对光缆（同沟敷设电缆）管道附近范围内的7*24小时渐进式的振动入侵预警监控。
★锤击式防御模式
光缆哨兵可实现对光缆（同沟敷设电缆）管道上方的7*24小时锤击式的振动入侵预警监控。
★横贯式防御模式
光缆哨兵可实现对光缆（同沟敷设电缆）管道周边的7*24小时横贯式（钻探机、盾构机、顶管机等）的振动入侵预警监控。
人工智能是光缆哨兵系统的技术核心
优秀的系统性能
项目实施：电力地埋缆线防外力破坏的预警监控平台
光缆哨兵可对电力地埋电缆（同沟敷设光缆）实现防外力破坏的安防预警，利用与电缆同沟敷设的光缆，装备‘光缆哨兵’,实现对电力地埋重点输电线路的防外力破坏的安防预警能力。
通过在220kV及以上变电站部署光缆哨兵（含光交换），组成光缆预警监控平台，形成城市电网的矩阵式管道防护，从而提升电力地埋电缆管道的维护和管理效益，保护电缆不受外力破坏，为城市生活和社会生产提供有力保障！
预警监控平台建设目标
近期目标：部署一台光缆哨兵为变电站实现多条光路的电力管道防护。
中远期目标：搭建预警监控平台，为全城220KV及以上变电站实现电力管道防护。
步骤一：GIS地图数据采集
实施对象：电缆同沟敷设的光缆，对该光缆管道的路径走向，进行GPS坐标数据采集，绘制GIS地。
工作内容:
①获取光缆历史竣工图和部署光缆哨兵
从业主获取光缆网络历史竣工图，部署‘光缆哨兵’主机，接入光缆并由工程师进行锤子敲击光缆周边，调试系统参数及灵敏度。
②光缆缆沟的路径查明
根据竣工图，寻找目标光缆将会经过的路径，对缆线的关键管井，进行逐一围蔽和使用平板夯实机在管井附近来回行驶。根据系统采集的振动波形图，可得出所要寻找的光缆缆沟是经过哪些井盖，从而勾勒出该光缆的物理路径，为GIS位置信息做基础。
③管井盖和缆沟沿线的GPS坐标数据输出
现场负责人手持‘光缆哨兵’APP手机，根据采集到的振动波形图，与工程作业人员同步信息，由现场人员记录‘光缆哨兵’侦测到的每个管井和缆沟被敲击地点的GPS坐标数据，以及该位置附近的POI参照物信息。项目组根据现场采集到的GPS坐标数据，绘制该光缆（同沟敷设电缆）管道的GIS电子地图，录入光缆哨兵系统使用。
步骤二：防外力破坏的预警实验
工作内容:
（一）数据库开库及采集：
对电缆（同沟敷设光缆）缆沟沿线，进行模拟典型外界入侵和典型周边环境扰动下的振动信号采集，进行各种模式的甄别。
（二）盲测：当智能系统经过‘训练集数据采集’后，即进入盲测阶段。
通过盲测对系统进行测评，在系统不知情的情况下，由工程人员执行对该缆线沿线多个事件突发测试，校验并降低系统对不同事件的误报率。
步骤三：利用光交换功能，为变电站多条管线实施防护
工作内容:
部署光缆哨兵直线型主机（带光交换功能）在220kV变电站：带光交换功能的光缆哨兵直线型主机，接入该站多条光缆，实现对重点光缆（同沟敷设电缆）管道的防外力破坏 预警。
技术原理与优势
☆光交换功能：应用时分巡检机制，实现对最少4路光交换，最大16路光交换，进行光缆（同沟敷设电缆）管道防护；
☆成本节约：光缆哨兵直线型只需在每路光缆线路的末端，放置无源终端传感箱，即可实现一台主机同时监控最多16路光缆（同沟敷设电缆）管道防护。
步骤四：光缆哨兵部署220kV变电站，实现电力设施的矩阵式防护
工作内容:
部署光缆哨兵直线型主机（带光交换功能）在220kV及以上变电站：
只需十多台光缆哨兵，组成光缆预警监控平台，即可实现对全城重点光缆（同沟敷设电缆）管道形成矩阵式的管道防护预警。
光缆哨兵部署在全城220kV及以上变电站（节选）
步骤五（可选）：电力设施（变电站）周界安防
工作内容:
（一）数据库开库及采集：
对电缆（同沟敷设光缆）缆线的两端变电站，模拟外界入侵的振动信号采集，进行模式识别学习与积累。
模拟事件：攀爬翻越实墙围栏
测试素材：野外作业工程人员，木杆。
测试要求：安排人员在电缆首尾两端的变电站周界实墙围栏范围内，各选取10个点，使用木杆敲击上部围栏，模拟攀爬翻越行为。
测试目标：‘光缆哨兵’侦测到‘攀爬翻越铁网围栏’的振动波形图，准确告警并定位入侵位置。
（二）盲测：当系统经过‘训练集数据采集后，即进入盲测阶段。
通过盲测，对人工智能系统进行测评，最终得出‘光缆哨兵’主机的探测率和误报率。该环节主要是在系统不知情的情况下，由工程人员执行盲测，对首尾两端变电站的周界围栏，进行多个事件的突发测试，以校验并降低系统对不同事件的误报率。
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