美國西南微波公司振動電纜工作原理簡析

一、振動電纜結(jié)構(gòu)

振動電纜的橫剖面如下圖所示。

MC115 電纜橫剖面圖

振動電纜的尺寸基本同于RG58U 同軸電纜，不同的是在中心導(dǎo)線的圓周附近有兩根感應(yīng)電纜。感應(yīng)電纜懸浮在由聚乙烯制成的實心鍵槽內(nèi)。變換器電纜的物理干擾導(dǎo)致感應(yīng)電纜產(chǎn)生相對于中心同軸電纜和外部電纜的運動， 通過Time Domain Reflectometry （TDR） 此類運動將會被探測到并定位。TDR發(fā)射脈沖信號實施探測。

二、探測過程

MicroPoint感應(yīng)器的基本運作如下圖所示。前端處理模塊以每秒鐘發(fā)射4次脈沖信號的頻率，在電纜屏蔽層內(nèi)部發(fā)射信號，此脈沖信號順著MicroPoint電纜在中央導(dǎo)體和編織層之間傳遞。此脈沖能量被聚集到兩條位于帶編織層的外導(dǎo)體旁邊的鍵槽內(nèi)的感應(yīng)電線上。感應(yīng)電線用聚酯薄膜與編織層絕緣。感應(yīng)線發(fā)生任何物理偏折都會導(dǎo)致一部分的脈沖以80％的光速反射回接收器。感應(yīng)線上從脈沖發(fā)出到遇到偏折返回之間的時間延遲可以測量信號在電纜中傳播距離。這是標(biāo)準(zhǔn)的電纜故障檢測方法，通常被稱為時域反射測定法（TDR）。當(dāng)有侵入者攀爬圍欄或?qū)鷻诰W(wǎng)剪開，由此引起電纜的運動導(dǎo)致感應(yīng)線在鍵槽中移動。這樣一來就可以對侵入者探測并定位。

圖1 MicroPoint檢測過程

模擬的響應(yīng)被數(shù)字化成距離框，我們稱之為區(qū)域（Cell）。數(shù)字化數(shù)據(jù)由一個微處理器來處理。處理器將固定的回波去掉，剩下的是感應(yīng)線移動造成的響應(yīng)。剩下的脈沖圖形經(jīng)過分析可得出侵入者的位置（在某個監(jiān)控區(qū)域）。每個監(jiān)控區(qū)域?qū)?yīng)1.1米（43英寸）的電纜長度。監(jiān)控區(qū)域是處理器模塊定位侵入者位置的基本單位。考慮到監(jiān)控區(qū)域交界處監(jiān)測的不確定性以及干擾會隨圍欄機械傳播，INTREPID系統(tǒng)探測范圍為3米（10英尺）。

三、結(jié)論

  綜上所述，振動電纜是依靠振動來檢測而不是依靠電磁場來是否有人攀爬鐵絲網(wǎng)，如果不碰鐵絲網(wǎng)，沒有振動就不報警。振動測試是通過在電纜內(nèi)部發(fā)射脈沖信號來測定的，由于電纜本身有屏蔽層，脈沖信號只能在內(nèi)部傳遞。不會造成電磁輻射。