专利名称：一种用于线缆防盗的方法、终端及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及防盗技术，具体涉及一种用于线缆防盗的方法、终端及系统。
背景技术：
随着科学技术与经济的发展，通讯事业在日常生活和社会生产中愈发起 到至关重要的作用。但是，在全国范围内偷盗通讯线缆的现象却日益严重， 严重损坏了我国的通讯网络，给国家和人民造成了不可估量的损失。
图1为现有的用于通讯线缆防盗的防盗卡板，参见图1，该防盗卡板包
括带有两个圆弧拱面的上卡板1及下卡板2。上卡板1和下卡板2的接触面 形成线缆孔3及钢线孔4，并由紧固螺栓5联接，从而将置入线缆孔3的通 讯线缆与置入到钢线孔4的钢线固定在一起。如果在一段线缆和与该线缆平 行的固定钢线的两端安装这种防盗卡板，则可以将线缆与钢线固定在一起， 由于钢线强度大，拉抗性能好，使得线缆在切段后不容易被抽出盗走，因此 起到了防盗的作用。
但是在实际应用中，该技术需要长度与线缆相当的钢线，成本较高；钢 线虽然难被破坏，但还是有相应的破解方法，也就是说该防盗设备本身易于 被破坏。因此，现有技术没有从根本上解决线缆被盗的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种用于线缆防盗的方法，在低成本的前提下防止 线缆被盗。
本发明提供一种用于线缆防盗的终端，在低成本的前提下防止线缆被盗。
本发明还提供一种用于线缆防盗的系统，在低成本的前提下防止线缆被盗。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的 一种用于线缆防盗的方法，包括
固定在线缆中的终端从至少一个位置已知的信号发射设备接收信号，测量 该信号从所述信号发射设备到终端的传输时间，向监视服务器发送包括该终端 的终端标识、所述信号发射设备的位置信息及对应的传输时间的数据信息；
监视服务器根据接收到的所述数据信息，测量得到所述终端所在线缆的位 置信息。
其中，所述信号发射设备为全球定位系统GPS卫星和/或基站。
该方法进一步包括当所述终端所在的线缆被盗时，由所述线缆组成的通 信网中的通信网中断报警设备自动报警，或监视服务器检测到所述线缆的位置 变化后，自动报警。
一种用于线缆防盗的系统，包括至少一个位置已知的信号发射设备、终端 和监视服务器，
所述信号发射设备，用于向终端发射信号；
所述终端，固定在线缆中，用于接收至少一个信号发射设备发射的信号， 测量该信号从信号发射设备到终端的传输时间，向监视服务器发送包括所述终 端的终端标识、所述信号发射设备的位置信息和对应的传输时间的数据信息；
所述监视服务器，用于接收并根据所述数据信息，计算得到所述终端所在 线缆的位置信息。
其中，所述信号发射设备为全球定位系统GPS卫星和/或基站。
进一步地，所述监视服务器还可用于当检测到所述终端的位置有所变化时 进行报警。
所述系统进一步包括通信网中断报警设备，用于当线缆被盗，线缆组成的 通信网发生中断时，自动报警。
一种用于线缆防盗的终端，其特征在于，该终端固定在线缆中，所述终端 包括无线通信模块、无线通信天线、CPU和电源模块，所述无线通信模块，用于通过无线通信天线从至少一个基站接收信号，传
输到CPU;接收CPU传输的数据信息，通过无线通信天线发送到监视服务器； 所述CPU,用于测量得到所述信号从所述基站到无线通信模块的传输时间，
生成包括预先保存的终端标识、所述基站的位置信息及对应的传输时间的数据
信息，并发送到无线通信模块；
所述电源模块，用于为无线通信模块和CPU提供电源。 一种用于线缆防盗的终端，该终端固定在线缆中，所述终端包括GPS天线、
GPS接收机、无线通信模块、无线通信天线、CPU，
所述GPS接收机，用于通过GPS天线接收GPS卫星信号，测量GPS卫星
信号从GPS卫星到GPS接收机的传输时间，并将GPS卫星的位置信息和对应
的传输时间传输到CPU;
CPU，用于生成包括预先保存的终端标识、GPS卫星的位置信息及对应的
传输时间的数据信息，并传输到无线通信模块；
无线通信模块，用于将CPU传输的数据信息通过无线通信天线发送到监视
服务器；
电源模块，用于为GPS接收机、无线通信模块和CPU提供电源。
所述无线通信模块进一步用于接收至少一个基站发送的无线信号，传输 到CPU;所述数据信息进一步包括所述终端的终端标识、各基站的位置信息 及对应的传输时间。
与现有技术相比，本发明所提供的技术方案，通过将终端固定在线缆中， 由终端从至少一个位置已知的信号发射设备接收信号，测量该信号从信号发 射设备到终端的传输时间，并将包括该传输时间的数据信息发送到监视服务 器；由监视服务器根据该数据信息对终端进行定位，使得监视人员可通过在 通过监视服务器获得固定终端在内的所有线缆的位置信息；同时，由于本发 明的终端是精简现有的GPS终端而得到的，因而其体积小，成本低，从而 保证在低成本的前提下实现了线缆的防盗。
本发明提供的用于线缆防盗的系统能够获得终端的状态信息；在植入终端的线缆被盗时，自动报警，提供被盗线缆的初始位置及当前位置，或位置 变化信息，使得监视人员能够跟踪被盗线缆，从根本上解决了线缆防盗的难 题。
图1为现有的用于通讯线缆防盗的防盗卡板；
图2为本发明用于线缆防盗的方法流程图3为现有的GPS终端结构示意图4为本发明用于线缆防盗的GPS终端结构示意图5为本发明实施例一中用于线缆防盗的系统结构图6为本发明用于线缆防盗的无线终端结构示意图7为本发明实施例二中用于线缆防盗的系统结构图。
具体实施例方式
下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。 图2为本发明用于线缆防盗的方法流程图。参见图2，该方法包括以下 步骤
步骤200:固定在线缆中的终端从至少一个位置已知的信号发射设备接 收信号，测量该信号从信号发射设备到终端的传输时间，向监视服务器发送 包括其终端标识、信号发射设备的位置信息和对应的传输时间的数据信息；
步骤201:监视服务器根据接收到的数据信息，计算得到终端所在线缆 的位置信息。
终端测量信号从信号发射设备到其自身的传输时间的方法，可以为在 该信号中包括信号发射设备发射该信号的时间，终端接收到该信号后，将自 身与信号发射设备同步后的当前时间与信号中的时间相比较，即可得到该信 号从信号发射设备到终端的传输时间；也可为在该信号中携带信号发射设 备产生的伪随机码，当终端接收到该信号后，也产生随机码，通过比较信号中携带的伪随机码和终端产生的伪随机码，得到信号从信号发射设备到终端 的传输时间。
信号发射设备的位置信息为在终端从信号发射设备接收到的无线信号 中携带的，其内容可以为信号发射设备的位置，例如信号发射设备的经/绰
度；也可以为信号发射设备的标识。当信号发射设备的位置信息为信号发射 设备的标识时，监视服务器根据预先保存的信号发射设备的标识与其位置的 对应关系，获得信号发射设备的标识对应的位置，从而根据该信号发射设备 的位置以及从该位置发射的信号到终端的传输时间，计算得到终端所在线缆 的位置信息，例如当终端从一个位置已知的信号发射设备接收信号时，该位 置信息是以该信号发射设备为中心的圓的信息；当从两个位置已知的信号发 射设备接收信号时，该位置信息是以该两个信号发射设备为中心的圓的交点 的信息；当从三个位置已知的信号发射设备接收信号时，该位置信息是终端 的准确位置信息，例如可以是经/炜度信息。位置信息的具体计算方法为现 有技术，在此不再赘述。
这样，当线缆被盗时，由线缆组成的通信网中断报警设备自动报警；或 由监视服务器在检测到线缆位置有所变化时自动报警，以通知监视人员有线 缆被盗。监视人员通过监视服务器即可获得被盗线缆的当前位置信息，当终 端从三个位置已知的信号发射设备接收信号时，监视人员还可得到终端所在 线缆的准确的经/绵度信息，从而跟踪被盗线缆。
信号发射设备可以为全球定位系统(GPS, Global Position System)卫 星、基站等位置已知且能发射信号供终端测量信号传输时间的设备。
固定在线缆中用于线缆防盗的终端可以是GPS终端或无线终端。
终端向监视服务器发送数据信息时，可以利用无线网络通过基站发送到 监视服务器，也可以通过其它无线发射及接收装置发送到监视服务器。
本发明用于线缆防盗的系统包括至少 一 个位置已知的信号发射设备、终 端和监视服务器。
其中，信号发射设备，用于向终端发射信号。终端被固定在线缆中，用于从至少一个信号发射设备接收信号，测量该 信号从信号发射设备到终端的传输时间，向监视服务器发送包括终端自身的 终端标识、信号发射设备的位置信息和对应传输时间的数据信息。
监视服务器，用于接收并根据数据信息，计算得到终端所在线缆的位置 信息。
实施例一
本实施例中，信号发射设备为GPS卫星，终端为GPS终端，终端通过 无线通信网络的基站与监视服务器通信。
GPS技术是利用GPS卫星进行精确定位的技术，具有定位精度高、定 位时间短、可提供三维坐标等优点。
图3为现有的GPS终端结构示意图。参见图3，现有的GPS终端包括 GPS天线、GSM天线、GPS接收机、GSM模块、检测模块、控制模块、显 示模块、控制键盘、电源模块和中央处理单元(CPU, Central Processing Unit )。
其中，GPS接收机通过GPS天线从GPS卫星接收信号，测量得到信号 的传输时间，并传输到CPU。
CPU根据接收到的传输时间，结合GPS卫星的已知位置，测量出GPS 终端所处位置的经炜度信息，传输到显示模块，或通过GSM模块发送出去。
GSM模块控制和收集CPU所采集和测量的数据，通过GSM天线进行 发送。
显示模块和控制键盘提供人机接口 ，供用户输入控制信号并显示相应的 内容。例如，显示用户从键盘输入的内容，或显示以CPU测量出的经纬度 信息为中心的地图。
检测模块，用于检测线缆或者被监控对象的各种状态和各种触发信号。
控制模块，用于完成终端对被监控对象的控制命令。
电源模块为GPS终端的各模块提供电源。
由以上所述可知，现有的GPS终端在用于线缆防盗时存在一些问题， 例如该GPS终端包括多个模块，占用体积大，成本高，不能植入线缆内部，易被盗窃者发现。因此，本发明对现有的GPS终端进行改进，得到适用于 线缆防盗的GPS终端。
图4为本发明用于线缆防盗的GPS终端结构示意图。参见图4，该终端 包括GPS天线、GPS接收机、无线通信天线、无线通信模块、CPU和电源 模块。
其中，GPS接收机，用于通过GPS天线接收GPS卫星信号，测量GPS 卫星信号从GPS卫星到GPS接收机的传输时间，并将包括该传输时间的GPS 信息传输到CPU。
CPU,用于接收GPS接收机的GPS信息，将预先保存的终端标识和接 收到的GPS信息传输到无线通信模块。
无线通信模块，用于将该GPS信息和终端标识通过无线通信天线发送 出去。
电源模块，用于为GP^接收机、无线通信模块和CPU提供电源。
当应用于包括电源线的线缆防盗中时，例如通信线缆等，电源模块还可 以将线缆中电源线的信号电压(例如通信线缆自身的48V电压)转换为GPS 终端各模块的电压，为GPS终端的各模块提供电源；并且在线缆被盗，线 缆中的电源线切断后，自动切换为电池供电模式。
由于本发明的GPS终端自身使用的频率，包括接收GPS卫星信号的频 率和通过无线通信模块发送数据信息时的频率，均采用国家规定的频率，同 时，通信线缆使用的频率也为与其它系统没有相互干扰的频率，因此，本发 明利用GPS终端实现线缆防盗并不会对线缆自身的信号造成干扰。另外， 线缆内部传输的电信号具有微弱的电磁辐射，但是线缆自身已经将此类干扰 降为最低，因此，电磁辐射也不会对GPS终端造成干扰。
线缆本身具有一定的形状，为了达到更好的线缆防盗效果，使GPS终 端不易被发现，本发明将用于线缆防盗的GPS终端设计为可嵌入线缆内部 的形状和大小，并且利用位置选择算法将GPS终端嵌入到线缆内部。例如， 在盗情易发地段增加一定长度植入GPS终端的数量。图5为本发明实施例一中用于线缆防盗的系统结构图。参见图5,该系 统包括固定在线缆中的GPS终端、GPS卫星、基站、监视服务器。
其中，GPS终端用于从GPS卫星接收GPS卫星信号，测量GPS卫星信 号从GPS卫星到GPS终端的传输时间，通过无线网络将包括预先保存的终 端标识、GPS卫星的位置信息和对应传输时间的数据信息传输到基站。
基站，用于将GPS终端传输的数据信息传输到监视服务器。可以为全 5求移动通信系统(GSM， Global System for Mobile communication ) 、 CDMA 等无线通信网络的基站。
监视服务器，用于根据GPS终端发送数据信息，计算得到该终端标识 对应的GPS终端的当前位置信息；对应于终端标识保存该当前位置信息。
该系统还可进一步包括固定监视器和移动监视器，固定监视器用于显示 以包括GPS终端位置的地图；移动监视器，用于当植入被盗线缆的GPS终 端位置发生变化时，通过无线网络与监视服务器通信跟踪GPS终端。
实际应用中，GPS终端的无线通信模块还可通过无线通信天线接收至少 一个基站发送的无线信号，传输到CPU; CPU测量出该无线信号从各基站 到无线通信模块的传输时间，在数据信息中进一步包括各基站的位置信息及 对应传输时间，通过无线通信模块和基站发送到监视服务器；监视服务器结 合GPS卫星信号从至少一个GPS卫星到GPS终端的传输时间、无线信号从 至少一个基站到GPS终端的传输时间计算得到GPS终端的精确位置信息。 这种实现方式中，用于线缆防盗的系统结合GPS定位技术及基于基站的定 位技术进行GPS终端的精确定位。
本实施例中，无线通信模块也可以通过其它方式将数据信息发送到监视 服务器，例如，可以在监视服务器中安装无线接收模块，由GPS终端的无 线通信模块与监视服务器的无线接收模块直接通信。
实施例二
本实施例中信号发射设备为基站，终端为固定在线缆中的无线终端。
图6为本发明用于线缆防盗的无线终端结构示意图。参见图6，该无线终端包括无线通信天线、无线通信模块、CPU和电源模块。
其中，无线通信模块，用于通过无线通信天线从至少一个基站接收无线
信号，传输到CPU;接收CPU传输的数据信息，发送到监视服务器。
CPU，用于测量得到该无线信号从各基站到无线通信模块的传输时间，
生成包括预先保存的终端标识、所述基站的位置信息及对应传输时间的数据
信息，传输到无线通信模块。
电源模块，用于为无线通信模块和CPU提供电源。
本实施例中，电源模块还可以将线缆中电源线的信号电压(例如通信线
缆自身的48V电压)转换为无线终端各模块的电压，为无线终端的各模块
提供电源；并且在线缆被盗，线缆中的电源线切断后，自动切换为电池供电模式。
图7为本发明实施例二中用于线缆防盗的系统结构图。参见图7,该系 统包括无线终端、至少一个基站和监视服务器。
其中，无线终端固定在线缆中，用于接收至少一个基站发送的信号，测 量该信号从各基站到无线终端的传输时间，通过基站向监视服务器发送包括 其终端标识、各基站的位置信息和对应传输时间的数据信息。
基站，用于向无线终端发送信号；将无线终端发送的数据信息传输到监 视服务器。
监视服务器，用于接收并根据数据信息，计算得到无线终端所在线缆的 位置信息。
实施例一和实施例二中的监视服务器可进一步用于预先保存各个固定 在线缆中终端的终端标识与其初始位置信息的对应关系。该初始位置信息是 进行线缆防盗部署时，预先保存的各个GPS终端的位置信息。
监视服务器可进一步显示各终端标识与当前位置信息及初始位置信息 的对应关系；或显示包括当前位置信息和/或初始位置信息的地图。
监视服务器还可进一步用于当终端的位置信息发生变化时进行报警；并 显示位置信息发生变化的终端的初始位置信息和当前位置信息。具体过程
12为当线缆被盗时，用于该段线缆防盗的终端的位置信息发生变化，监视服 务器检测到位置信息的变化时报警，通知监视人员某一终端的位置有所变 化。
该系统还可进一步包括通信网中断报警设备，用于当线缆被盗，线缆组 成的通信网中断时，自动报警。然后，监视人员可通过该监视服务器得到各 终端的状态信息，即可知道是哪段线缆被盗引起的通信网中断。该状态信息， 例如可以为预先设置的终端标识与初始位置及当前位置的对应关系，也可以 为监视服务器根据终端标识与初始位置及当前位置的对应关系，检测得到的 终端位置有否有所改变的状态信息。即，监视服务器可判断终端的位置是否 有所变化，如果位置有改变，则显示终端的状态变化信息。
在实际应用中，由于引起线缆组成的通信网中断的原因不仅仅是由线缆 被盗引起的，有可能是其它原因，例如通信网中的设备故障引起的通信网中 断。因此，当由通信网中断报警设备报警，对于线缆是否被盗的判断是不准 确的。
由以上所述可以看出，本发明所提供的技术方案，通过将终端固定在线 缆中，由终端从至少一个位置已知的信号发射设备接收信号，测量该信号从 信号发射设备到终端的传输时间，并将包括该传输时间的数据信息发送到监 视服务器；由监视服务器根据该数据信息对终端进行定位，使得监视人员可 通过在通过监视服务器获得固定终端在内的所有线缆的位置信息；同时，由 于本发明的终端是精简现有GPS终端的结构而得到的，因而体积小，成本 低，从而保证在低成本的前提下实现了线缆的防盗。
本发明的用于线缆防盗的终端采用线缆自身的供电，保证长期供电。而 且在盗情发生之后，即线缆被切断后，能够自动切换至电池供电。
本发明提供的用于线缆防盗的系统可以时时监视用于防盗的终端的位 置，在有线缆被盗，产生报警时，能够得到GPS终端初始位置与当前位置 的对应关系，或位置改变的信息，从而可确定被盗线缆的位置以及被盗线缆 的移动情况，使得监视人员可跟踪并追回被盗线缆。从根本上解决了线缆防盗的难题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范 围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、 一种用于线缆防盗的方法，其特征在于，该方法包括固定在线缆中的终端从至少 一个位置已知的信号发射设备接收信号，测量 该信号从所述信号发射设备到终端的传输时间，向监视服务器发送包括该终端 的终端标识、所述信号发射设备的位置信息及对应的传输时间的数据信息；监视服务器根据接收到的所述数据信息，测量得到所述终端所在线缆的位 置信息。
2、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述信号发射设备为全球定位 系统GPS卫星和/或基站。
3、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括当所述终端所在的线缆被盗时，由所述线缆组成的通信网中的通信网中断 报警设备自动报警，或监视服务器检测到所述线缆的位置变化后，自动报警。
4、 一种用于线缆防盗的系统，其特征在于，该系统包括至少一个位置已知 的信号发射设备、终端和监视服务器，所述信号发射设备，用于向终端发射信号；所述终端，固定在线缆中，用于接收至少一个信号发射设备发射的信号， 测量该信号从信号发射设备到终端的传输时间，向监视服务器发送包括所述终 端的终端标识、所述信号发射设备的位置信息和对应的传输时间的数据信息；所述监视服务器，用于接收并根据所述数据信息，计算得到所述终端所在 线缆的位置信息。
5、 如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述信号发射设备为全球定位 系统GPS卫星和/或基站。
6、 如权利要求4或5所述的系统，其特征在于，所述监视服务器进一步用 于当检测到所述终端的位置有所变化时进行报警。
7、 如权利要求4或5所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括通信 网中断报警设备，用于当线缆被盗，线缆组成的通信网发生中断时，自动报警。
8、 一种用于线缆防盗的终端，其特征在于，该终端固定在线缆中，所述终 端包括无线通信模块、无线通信天线、CPU和电源模块，所述无线通信模块，用于通过无线通信天线从至少一个基站接收信号，传 输到CPU;接收CPU传输的数据信息，通过无线通信天线发送到监视服务器；所述CPU，用于测量得到所述信号从所述基站到无线通信模块的传输时间， 生成包括预先保存的终端标识、所述基站的位置信息及对应的传输时间的数据 信息，并发送到无线通信模块；所述电源模块，用于为无线通信模块和CPU提供电源。
9、 一种用于线缆防盗的终端，其特征在于，该终端固定在线缆中，所述终 端包括GPS天线、GPS接收机、无线通信模块、无线通信天线、CPU，所述GPS接收机，用于通过GPS天线接收GPS卫星信号，测量GPS卫星 信号从GPS卫星到GPS接收机的传输时间，并将GPS卫星的位置信息和对应 的传输时间传输到CPU;CPU，用于生成包括预先保存的终端标识、GPS卫星的位置信息及对应的 传输时间的数据信息，并传输到无线通信模块；无线通信模块，用于将CPU传输的数据信息通过无线通信天线发送到监视 服务器；电源模块，用于为GPS接收机、无线通信模块和CPU提供电源。
10、 如权利要求9所述的终端，其特征在于，所述无线通信模块进一步用 于接收至少一个基站发送的无线信号，传输到CPU;所述数据信息进一步包括 所述终端的终端标识、各基站的位置信息及对应的传输时间。
全文摘要
本发明公开了一种用于线缆防盗的方法，包括固定在线缆中的终端从至少一个位置已知的信号发射设备接收信号，测量该信号从所述信号发射设备到终端的传输时间，向监视服务器发送包括该终端的终端标识、所述信号发射设备的位置信息及对应的传输时间的数据信息；监视服务器根据接收到的所述数据信息，测量得到所述终端所在线缆的位置信息。本发明还公开了一种用于线缆防盗的终端和系统。使用本发明能够得到固定了终端的所有线缆的位置情况，进一步在线缆被盗时，自动报警通知监视人员，使得监视人员可监视并跟踪被盗线缆，从而保证在低成本的前提下，实现线缆的防盗，解决了线缆防盗领域的难题。
文档编号G08B25/10GK101311978SQ20071010733
公开日2008年11月26日 申请日期2007年5月25日 优先权日2007年5月25日
发明者魏建才 申请人:魏建才