遠程智能防盜技術在公路機電系統(tǒng)中的應用

馬 立

（中山市新立防雷科技有限公司，廣東中山 528437）

0 引言

隨著現(xiàn)代高速公路的發(fā)展，高速公路機電設備的應用也越來越多，包括應用于高速公路沿線路面的機電設備，如沿線電纜、路面監(jiān)控攝像機系統(tǒng)及相關設備、車檢器系統(tǒng)及相關設備、路面情報板系統(tǒng)及相關設備，高清卡口系統(tǒng)及相關設備等。安裝于高速公路沿線路面的電纜及各種系統(tǒng)集成及相關設備均為高價值的物資，且許多時候處于沒人看管狀態(tài)，因而就會頻繁出現(xiàn)被偷盜，從而造成高速公路的經(jīng)濟損失及影響高速公路機電系統(tǒng)的正常運作。也因而對此應有一個解決的方案，以下就高速公路沿線電纜、系統(tǒng)及相關設備的防偷盜方案進行探討，力求在最短時間告知用戶并作出相應的措施，從而減小偷盜現(xiàn)象的出現(xiàn)。

1 高速公路沿線系統(tǒng)的構成

高速公路沿線系統(tǒng)很多，就常用的幾個系統(tǒng)如沿線電纜、路面監(jiān)控攝像機系統(tǒng)、車檢器系統(tǒng)、路面情報板系統(tǒng)和高清卡口系統(tǒng)進行典型式的探討。

圖1 地平面管道管線

高速公路沿線電纜也眾多，有電力電纜，也有網(wǎng)線光纖線纜等等，其一般為沿線以敷設管道及管井進行安裝敷設，并達到某應用點時進行引出[1]，如圖1所示，路面監(jiān)控攝像槍系統(tǒng)一般由立桿、電力開關設備、光端機及相關視頻、控制線設備、線纜及攝像機組成，部分路面監(jiān)控攝像槍并同時配置太陽能板及風力系統(tǒng)及相應的充電系統(tǒng)組成[2]。一般電力開關設備、光端機及相關視頻、控制線設備及相應的太陽能及風力充電系統(tǒng)均安裝于一個配電箱內，并安裝于立桿下部，而攝像機、太陽能及風力風扇安裝于立桿上部，如圖2所示，車檢器系統(tǒng)及高清卡口系統(tǒng)類同于路面監(jiān)控攝像機系統(tǒng)及相關的配置與組成，這里就不再一一描述。

圖2 路面監(jiān)控攝像槍

路面情報板系統(tǒng)一般由農民架、相關的電力開關設備及系統(tǒng)集成設備、情報板、線纜組成，一般電務開關設備及系統(tǒng)集成設備安裝于農民架的一側立柱內，有安裝于高處也有安裝于低處，情報板則安裝于農民架上部，線纜沿立柱采用線管安裝于立桿內部或外部[3]，如圖3所示。

圖3 情報板

2 高速公路沿線設備偷盜切入點分析

如上述各種線纜及系統(tǒng)組成及敷設方式，我們就沿線線纜、路面監(jiān)控攝像槍系統(tǒng)及情報板為例進行分析。

如圖1所示，沿線線纜由沿線管道及管井、引出點管井組成。由些我們分析一般情況下發(fā)生偷盜時偷盜者偷盜切入點及偷盜方法。由圖示可知，沿線管道一般深埋于地下或外露時也沒開口點，偷盜者一般不會進行破壞管道進行偷盜。而管井及引出點管井由于建設單位為了下一步的維修與維護的方便，一般不作密封加固處理，只在管井口上加水泥板蓋或金屬蓋，因而是偷盜者偷盜的主要切入點。

路面監(jiān)控攝像槍系統(tǒng)也有管井，同時由設備箱及攝像槍、相關的太陽能板及風力風扇組成，如上述可知管井是偷盜者切入點，路面攝像槍系統(tǒng)也建設單位也因為為了下一步的維修與維護，一般將設備箱安裝于立桿不高的地方，因而也是偷盜者的切入點。而攝像槍、太能能板及風力風扇則安裝于立桿上部，偷盜麻煩且兇險，因而一般不會成為偷盜者的偷盜切入點。

路面情報板的電力及部分設備一般安裝于農民架立柱內部的，其安裝點同步也會安裝開關門系統(tǒng)，且建設單位也因為為了下一步的維修與維護，一般不會安裝到較高的位置，因而也成為偷盜者的很好的切入點。而線纜敷設一般在立柱內部，情報板又安裝于農民架上部，因而也一般不會成為偷盜者的偷盜切入點。

3 偷盜過程、方式分析及偷盜發(fā)生時路面系統(tǒng)設備出現(xiàn)的連帶情況分析

對于以上的偷盜方式，當發(fā)生偷盜現(xiàn)象時，針對于沿線線纜、路面監(jiān)控攝像槍、路面情報板所出現(xiàn)的連帶情況進行進一步的分析，也由此來做出相應的解決方案。

對于沿線線纜，當偷盜發(fā)生時，偷盜者先要打開管井井蓋，并一般需要打開兩個管道井蓋，然后將線纜剪斷，再從一個管道管井處將線纜拉出來，從而完成線纜的偷盜。當線纜被剪斷后，沿線相關設備的工作就出現(xiàn)異常，斷電不工作，通信中斷等。

而路面監(jiān)控攝像槍系統(tǒng)，當偷盜發(fā)生時，偷盜者首先得先打開設備箱，然后可能會斷開設備電源，再將設備拆除并偷走，從而完成設備的偷盜。

路面情報板的偷盜類同于路面監(jiān)控攝像槍，當偷盜發(fā)生時，偷盜者也得先打開立桿門蓋或設備箱，然后斷開設備電源，再將設備拆除并偷走，完成設備的偷盜。

4 解決方案探討

對于沿線線纜的偷盜，則主要體現(xiàn)在兩個方面，一是管道井蓋的非正常情況下的打開，二是線纜被剪斷的報警。

對于路面監(jiān)控攝像槍系統(tǒng)設備的偷盜，則主要在三個方面，一是設備箱被非正常打開，二是非正常斷電，三是設備的非正常拆除移開。

對于路面情報板系統(tǒng)設備的偷盜，也主要體現(xiàn)在三個方面，一是立柱設備蓋或設備箱蓋或門的非正常打開，二是非正常斷電，三是設備的非正常拆除移開。

為解決以上所提出的問題，第一步可以在關鍵點設置報警點。

可以在沿線線纜的管道管井處安裝一個感應探頭，探頭感應到井蓋被打開后發(fā)出信號到無線發(fā)送模塊DTU，DTU（無線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊）發(fā)出數(shù)據(jù)，通過GPRS網(wǎng)絡進行無線發(fā)送至服務器或其他方式的數(shù)據(jù)發(fā)送到服務器，通過服務器的數(shù)據(jù)處理后，再由服務器通過Internet網(wǎng)絡傳送到監(jiān)測端如用戶電腦，用戶電腦并安裝相應的軟件平臺，用戶電腦接收數(shù)據(jù)后進行分析，屬于非正常打開管道井蓋時發(fā)給警報，如發(fā)出警告音并彈出字幕閃爍提示，如“***號管道井蓋被非法打開，請速處理”等，內容及位置在安裝DTU時同時設定。DTU同時可通過短信平臺向專職人員的手機發(fā)送短信告知，再由專職人員進行處理，如圖4所示。

圖4 地平面管道管線防盜操作系統(tǒng)

對于路面監(jiān)控攝像槍及路面情報板，則可在設備箱或立柱蓋適當位置處安裝一個感應探頭，當設備箱或立柱蓋被非正常打開時，通過以述步驟通過DTU、GPRS網(wǎng)絡，服務器、Internet網(wǎng)絡及短信平臺等告知用戶，并由專職人員進行處理，如圖5和圖6所示。

圖5 路面監(jiān)控攝像槍防盜操作系統(tǒng)

圖6 情報板防盜操作系統(tǒng)

路面監(jiān)控攝像槍及情報板同時可加裝斷電報警探頭，斷電報警探頭檢測到系統(tǒng)非正常斷電時，同樣發(fā)出信號到無線發(fā)送模塊DTU，再次通過GPRS網(wǎng)絡，服務器、Internet網(wǎng)絡及短信平臺等告知用戶，同時發(fā)出警告音并彈出字幕閃爍提示，如“***號攝像槍無故斷電，請速處理”等，內容及位置也在安裝DTU時同時設定，DTU同時發(fā)送信息到專職管理人員手機上，并由專職人員進行處理。

路面監(jiān)控攝像槍及情報板系統(tǒng)中的重要或貴重設備，也可加裝非正常移動報警探頭，重要或貴重設備被非正常移動時，報警探頭也一樣發(fā)出信號到無線發(fā)送模塊DTU，再次通過GPRS網(wǎng)絡，服務器、Internet網(wǎng)絡及短信平臺等告知用戶，并由專職人員進行處理。

5 DTU子系統(tǒng)的自我保護

因為DTU的工作需要電源供電，而當采用設備箱內電源時，在斷電情況下就不能再工作，從而使出現(xiàn)此情況時可能不發(fā)送報警信號，所以最好設立DTU專用電源，可加入充電式電池，或在可能的情況下，加入太陽能充電系統(tǒng)使之一直處于工作狀態(tài)。

但無論采取何種方式，DTU的安裝均應在難以觸及的位置或加強密封處理，使偷盜者難于破壞此報警系統(tǒng)的工作，從而更好地實現(xiàn)報警功能。

6 結語

以上報警系統(tǒng)同樣可以應用于其他需要保護及防盜的設備及物件中，如配電房（非正常打開配電房門、配電房內重要設備及物件的非正常移動）、高低壓變電箱、車檢器、高清卡口系統(tǒng)、甚至于辦公室及辦公室內設備，只要在對應的系統(tǒng)的對應位置上安裝相應的探頭及無線發(fā)送模塊DTU即可實現(xiàn)報警功能。

報警系統(tǒng)安裝后，可在發(fā)生偷盜時作出最快的相應的響應，也因而可大大減小因偷盜現(xiàn)象的發(fā)生，從而減少由此而造成的損失及因偷盜造成的系統(tǒng)運行異常問題。

［1］高速公路通信技術要求［Z］.中華人民共和國交通運輸部，2012.

［2］高速公路監(jiān)控技術要求［Z］.中華人民共和國交通運輸部，2012.

［3］高速公路防雷裝置檢測技術規(guī)范［Z］.湖北省質量技術監(jiān)督局，2008.