新一代电缆防外破施工分析

新一代电缆防外破施工分析

摘要：近年来，随着城市建设的不断推进，使得城市内部电缆线路很容易受到

外力破坏，进而影响到电力系统的正常运营，导致电力供应很容易出现问题，对

正常的生活生产带来严重负面影响。基于此，本文笔者根据多年工作经验对新一

代电缆防外破施工进行简要阐述。仅供业内同行参考。

关键词：电缆；防外破；施工；

为了避免外力破坏事故频发的现象，需要研制一种电缆防外破施工告警系统，该系统包含防外破监控及隐患告警两个方面。通过改系统实现对现场视频、图像

分析、智能预警等多功能。提升电网的运营能力,减少电缆外破事故的发生。

一、系统原理及工作过程

电缆防外破施工监控告警系统由可移动室外监控装置、数据信息无线传输装置、远程无线接收装置、太阳能供电系统和上位机软件部分组成。可移动室外采

集端通过高清摄像头采集，将视频信息压缩后，通过4G/5G无线通信传送至云服

务器；监控室的远程无线接收装置实时接收来自云端的信息，将信息解压缩后，

通过上位软件显示在监控室的显示屏上。当摄像头检测到有人员或者车辆进入待

监控区域时，系统会发出提示信息，提醒监控人员随时注意被监控区域内的状况。当系统判定存在外破隐患时，通过广播形式对后台系统发出信息，并经后台向运

维人员发出告警信息，施工现场的声光报警器发出报警信息，提示现场施工人员

停止施工。如果系统判定电缆已经被破坏，系统会同时把现场的情况汇报给上级

的监控中心，并以短信的形式发送给设置好的手机号码，该手机的机主收到短信

息后就可以利用监控中心的语音喊话功能说话。上位软件可实时查看视频采集端

采集到的现场视频信息，可远程调整拍摄方向和拍摄角度。同时上位软件可在百

度地图和高德地图上显示所辖区域内所有的电缆管道走向信息，配合 GPS/北斗卫

星定位系统在精准定位视频采集端的地理位置，将所监控的区域显示在地图上。

当有人员或车辆靠近电缆时，系统会发出警告，形象直观，操作方便。

1.防外破监控前端

防外破监控前端为智能一体化摄像机，由前端无线监测主机、高清摄像头、

红外三鉴、太阳能板及蓄电池组成。无线监测主机实时或者定时接收监控中心的

请求（如调节分辨率、调节焦距、云台旋转、采集时间间隔、分机系统时间、实

时的图片请求）并启动摄像机进行工作，无线检测主机采集到的视频信号压缩成

标准格式数据流，通过无线传输模块传输到监控中心。同时，配备红外三鉴探测器、声光警示器及时判断处理外力破坏现场情况，实现提前预警、现场报警、喊话，保障电缆线路的运行安全。目前国内使用的室外监控设备都采用固定式结构，即摄像头要固定在一个位置，然后再去调整拍摄的角度，这种方式只适合固定地

点长时间监控或者施工时间比较长的情况，如果只是短时间的使用，固定式的摄

像头缺点就会比较明显，安装复杂，调整使用都很不方便。新一代的电缆防外破

施工告警系统采用的是可移动式的无线高清摄像头，安装在可移动支架上，可随

时随地安装使用，不受地点的限制；摄像机采用太阳能板电池供电，不需要外接

电源，待机时间长；摄像机采用 GPRS/4G/5G 无线通信网络通道传输通信，可直

接将采集到的视频音频信息压缩后上传至云服务器，不需要外接通信线，不需要

额外的视频处理设备，轻巧灵便；摄像机的底座部分为可折叠支架，安装携带方便，一人即可完成全部的安装调试工作，省时省力。

2.系统通信

系统通信网络子系统主要完成数据的传输，智能一体化摄像机对进入电缆线

路附近的车辆及人员采集到现场的视频信息后，通过嵌入式系统、图像压缩、DSP等多种先进技术，借助4G、5G路由器将图像及声音通过无线通信方式上传

至云端服务器，完成告警信息的上传功能。视频接收端，系统采用MD5算法实

现与ICP之间的相互认证。当需要安全的数据传输时，可采用 TLS 层连接。采用

防火墙技术来保证物理层、链路层及IP层的安全，可根据传输业务类型的不同设定不同安全级别、选择不同的加密算法进行加密，可支持 DES，RSA加密算法。

多媒体数据通信采用DRM加密，控制指令及数据通信采用SSL加密，从而保证通信数据的安全，防止病毒的入侵以及通信网之外的其他杂波信号的干扰。

3.隐患告警

隐患告警在检测站内完成。监测站内的无线传输模块接收到监控部分传输来

的视频数据信息，对数据进行判断，从而确定进入监控范围内的车辆及人员情况，如果判定进入监控范围内的车辆或人员对电缆线路构成破坏的隐患，则通过声光

警示器对进入的车辆或人员进行提醒；如果对电缆造成破坏，则通过声光警示器

和喊话系统对进入监控范围内的车辆或人员进行警告，并通过短信形式将报警信

息通过发送到运维人员的手机上，同时对监控到的破坏情况进行视频截取保存，

以便进行后续的分析使用。

1）具有实时自动接收监控部分采集到的检测数据的功能。

2）具有显示数据，并能向监控部分发送控制命令的功能。

3）具有远程监视功能，可通过GPRS/4G/5G无线通信网络通道，将被检测的

目标实时传输及报警信号上传到监控中心。

4）可以对所采集到的数据进行分析，从而判断进入监控范围内的车辆或人员的行为是否对电缆构成破坏。

5）支持数据的数据库存储，支持数据库的备份、恢复等。隐患告警分为警告和报警两种情况。当系统检测到人员或者车辆进入到电缆所在的区域，可能会对

电缆造成破坏时，系统会发出警告信号，提醒现场施工人员注意接下来的动作。

当系统判定电缆已经遭到破坏时，系统会启动现场的声光报警器。同时将报警信

息上传至监控中心后台，并通过短信方式将电缆破坏的地点及破坏情况等信息发

送至指定的手机号码，通知维修人员进行及时维修。隐患的判定是通过上位软件

的地图和GPS/北斗卫星定位系统来实现的。

2.4 上位软件

根据监控人员的经验，通过人工方式对现场情况进行判断，判断难度大，而

且往往会造成误判，操作非常麻烦，效果较差。新一代的电缆防外破施工告警系

统创新性的将视频监控和地图进行结合，地图中预先导入本地区的电缆走向及埋

藏深度等信息，前端智能一体化摄像机也会实时同步显示在地图上，摄像机会自

动捕捉进入待测区域内的人员和车辆，配合GPS/北斗卫星定位系统，实时更新显

示在地图上，信息1s 更新一次。当人员或车辆与电缆的位置小于规定的距离时，系统会自动告警，不需要人工判定，全程自动化运行，大大降低了人力成本，降

低了误判率，提高了智能化管理水平。系统判定准确，运行稳定，自动化智能化

程度高，安全可靠，操作方便。

结束语

综上所述，随着经济的发展，人们的用电需求与日俱增，地下电缆管道越来

越密集，电力线路的安全与稳定越来越重要。防止电缆外力破坏一直是电力线路

维护方面的难题。针对目前室外监控设备存在的缺点和不足，设计了一种电缆防