CN102722950B - 一种电子围栏监控系统及定位的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电子围栏监控系统，包括：温度传感器、监控单元和至少一根电缆，每根电缆中平行设置两根导线，两根导线之间设置多个绝缘体，温度传感器测量电缆所处的环境温度；当电缆被剪断时，监控单元测量被剪断处和监控单元间两根导线间的分布电容值，然后根据该分布电容值和被剪断的电缆所处的环境温度，计算被剪断处到监控单元的距离，或者，当电缆被触碰时，该被触碰的电缆中的两根导线在触碰处接触，监控单元测量两根导线的接触处与监控单元间导线的电阻值，然后根据该电阻值和被触碰的电缆所处的环境温度，计算接触处到监控单元的距离。本发明提供的系统和方法没有对测量距离的限制，且成本较低。

Description

一种电子围栏监控系统及定位的方法

技术领域

本发明涉及电子监控技术领域，尤其涉及一种电子围栏监控系统及定位方法。

背景技术

电子围栏广泛应用于住宅、工厂、学校、矿区、物流集散地、机场、军事基地、监狱等场所。目前，常见的电子围栏包括振动电缆式电子围栏和振动光缆式电子围栏。

振动光缆式电子围栏是利用波反射原理对异常处进行报警定位的，然而，当光缆较长时，由于反射信号很弱，因此，振动光缆式电子围栏定位距离有限。为了进行长距离监控，振动电缆式电子围栏将电子围栏分为若干段，然后沿电子围栏设置多个监测装置，监测装置通过检测电缆中两根导线间的感应电势来进行电缆触碰报警，然而，分段设置监控装置不但增加了监控装置的数量，还增加了电源电缆和通信电缆，因此，振动电缆式电子围栏的成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种电子围栏监控系统及定位方法，用以解决现有振动电缆式电子围栏和振动光缆式电子围栏成本较高和定位距离有限的问题，其技术方案如下：

一种电子围栏监控系统，包括：

温度传感器；

与所述温度传感器连接的监控单元，所述监控单元上设置有N个第一测量接口组和N个第二测量接口组，N为大于等于1的正整数，每个第一测量接口组包括两个第一测量接口，每个第二测量接口组包括两个第二测量接口；

与所述监控单元连接的M根电缆，每根电缆中平行设置有两根导线，所述两根导线间按预设距离设置有多个绝缘体，其中，M为大于等于1、小于等于N的正整数；

每根电缆连接于一个第一测量接口组和一个第二测量接口组之间，每个第一测量接口组和每个第二测量接口组之间连接一根电缆；每根电缆的一根导线连接于第一测量接口组的一个第一测量接口和第二测量接口组的一个第二测量接口组之间，该电缆的另一根导线连接于第一测量接口组的另一个第一测量接口和第二测量接口组的另一个第二测量接口之间；

所述温度传感器测量电缆所处的环境温度；

当电缆被剪断时，所述监控单元测量该被剪断的电缆的被剪断处和与该被剪断的电缆连接的第一测量接口组间两根导线间的分布电容值，然后根据所述分布电容值和所述被剪断的电缆所处的环境温度，计算所述被剪断处到与所述被剪断的电缆连接的第一测量接口组的距离，或者，当电缆被触碰时，该被触碰的电缆中的两根导线在触碰处接触，所述监控单元测量所述被触碰的电缆中两根导线的接触处和与该被触碰的电缆连接的第一测量接口组间导线的电阻值，然后根据所述电阻值和所述被触碰的电缆所处的环境温度，计算所述接触处到与所述被触碰的电缆连接的第一测量接口组的距离。

所述被剪断处到与所述被剪断的电缆连接的第一测量接口组的距离为：

$L_1=\frac{C}{k\left(T\right)}$

其中，C为所述电缆被剪断处到与该电缆连接的第一测量接口组间两根导线间的分布电容值，k(T)为温度T时单位长度导线间的分布电容值，T为所述温度传感器测量的电缆所处的环境温度。

所述被触碰的电缆中两根导线的接触处和与该被触碰的电缆连接的第一测量接口组间导线的电阻值为：

$R=\frac{U}{I}$

其中，U为与所述被触碰的电缆中的两根导线连接的两个第一测量接口之间的电压，I为在与所述两根导线中的一根连接的第一测量接口和第二测量接口之间施加的已知电流。

所述接触处到与所述被触碰的电缆连接的第一测量接口组的距离为：

$L_2=\frac{R_1}{r_0[1+k(T-T_0)]}$

其中，k为所述导线的电阻温度系数，T₀为标准温度，r₀为在标准温度T₀下单位长度导线的电阻值，T为温度传感器测量的电缆所处的环境温度。

一种定位方法，应用于上述的电子围栏监控系统，包括：

温度传感器测量电缆所处的环境温度；

当电缆被剪断时，所述监控单元测量该被剪断的电缆的被剪断处和与该被剪断的电缆连接的第一测量接口组间两根导线间的分布电容值，然后根据所述分布电容值和所述被剪断的电缆所处的环境温度，计算所述被剪断处到与所述被剪断的电缆连接的第一测量接口组的距离，或者，当电缆被触碰时，该被触碰的电缆中的两根导线在触碰处接触，所述监控单元测量所述被触碰的电缆中两根导线的接触处和与该被触碰的电缆连接的第一测量接口组间导线的电阻值，然后根据所述电阻值和所述被触碰的电缆所处的环境温度，计算所述接触处到与所述被触碰的电缆连接的第一测量接口组的距离。

一种电子围栏监控系统，包括：

温度传感器；

与所述温度传感器连接的监控单元，所述监控单元上设置有N个第一测量接口组和N个第二测量接口组，N为大于等于1的正整数，每个第一测量接口组包括两个第一测量接口，每个第二测量接口组包括两个第二测量接口；

与所述监控单元连接的M根电缆，每根电缆连接于一个第一测量接口组和一个第二测量接口组之间，每个第一测量接口组和每个第二测量接口组之间连接一根电缆，其中，M为大于等于1、小于等于N的正整数；

每根电缆包括：两根平行设置的相互绝缘的导线和至少一个敏感器，每个所述敏感器中设置有触点开关，所述触点开关并联于两根导线间；每根电缆的一根导线连接于第一测量接口组的一个第一测量接口和第二测量接口组的一个第二测量接口组之间，该电缆的另一根导线连接于第一测量接口组的另一个第一测量接口和第二测量接口组的另一个第二测量接口之间；

所述温度传感器测量电缆所处的环境温度；

当电缆被剪断时，所述监控单元测量该被剪断的电缆的被剪断处和与该被剪断的电缆连接的第一测量接口组间两根导线间的分布电容值，然后根据所述分布电容值和所述被剪断的电缆所处的环境温度，计算所述被剪断处到与所述被剪断的电缆连接的第一测量接口组的距离；或者，当电缆被拉伸时，靠近被拉伸处的敏感器中的触点开关闭合，或者，当敏感器被打开时，该被打开的敏感器中的触点开关闭合，所述监控单元测量闭合的触点开关和与设置有该闭合的触点开关的电缆连接的第一测量接口组间导线的电阻值，然后根据所述电阻值和设置有所述闭合的触点开关的电缆所处的环境温度，计算所述闭合的触点开关到与设置有所述闭合的触点开关的电缆相连接的第一测量接口组的距离。

所述被剪断处到与所述被剪断的电缆连接的第一测量接口组的距离为：

$L_1=\frac{C}{k\left(T\right)}$

其中，C为所述电缆被剪断处到与该电缆连接的第一测量接口组间两根导线间的分布电容值，k(T)为温度T时单位长度导线间的分布电容值，T为所述温度传感器测量的电缆所处的环境温度。

所述闭合的触点开关和与设置有该闭合的触点开关的电缆连接的第一测量接口组间导线的电阻值为：

$R=\frac{U}{I}$

其中，U为设置有该闭合的触点开关的电缆连接的第一测量接口组的两个第一测量接口之间的电压，I为在与所述两根导线中的一根连接的第一测量接口和第二测量接口之间施加的已知电流。

所述闭合的触点开关到与设置有所述闭合的触点开关的电缆相连接的第一测量接口组的距离为：

$L_2=\frac{R}{r_0[1+k(T-T_0)]}$

其中，k为所述导线的电阻温度系数，T₀为标准温度，r₀为在标准温度T₀下单位长度导线的电阻值，T为温度传感器测量的电缆所处的环境温度。

一种定位方法，应用于上述的电子围栏监控系统，包括：

所述温度传感器测量电缆所处的环境温度；

当电缆被剪断时，所述监控单元测量该被剪断的电缆的被剪断处和与该被剪断的电缆连接的第一测量接口组间两根导线间的分布电容值，然后根据所述分布电容值和所述被剪断的电缆所处的环境温度，计算所述被剪断处到与所述被剪断的电缆连接的第一测量接口组的距离；或者，当电缆被拉伸时，靠近被拉伸处的敏感器中的触点开关闭合，或者，当敏感器被打开时，该被打开的敏感器中的触点开关闭合，所述监控单元测量闭合的触点开关和与设置有该闭合的触点开关的电缆连接的第一测量接口组间导线的电阻值，然后根据所述电阻值和设置有所述闭合的触点开关的电缆所处的环境温度，计算所述闭合的触点开关到与设置有所述闭合的触点开关的电缆相连接的第一测量接口组的距离。

本发明提供的电子围栏监控系统和定位方法，根据电缆被剪断处与监控单元间两根导线间的分布电容值和电缆所处的环境温度即可获取电缆被剪断处到监控单元的距离，或者，根据电缆被触碰处、被拉伸处或敏感器被打开处与监控单元间导线的电阻值和电缆所处的环境温度可获取电缆被触碰、被拉伸处或敏感器被打开处到监控单元的距离，本发明提供的系统和方法没有对定位距离的限制，同时，本发明提供的电子围栏监控系统只需要一个监控单元就可对整个电子围栏进行监控，不需要沿电子围栏架设电源电缆和通信电缆，也不需要沿电子围栏设置任何具有数据通信功能的电子装置，因此，大大降低了设备成本、设备的施工和维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的电子围栏监控系统的结构示意图；

图2为本发明提供的另一电子围栏监控系统的结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的电子围栏监控系统的结构示意图；

图4为本发明实施例二提供的电子围栏监控系统的结构示意图；

图5为本发明实施例二提供的敏感器的一具体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种电子围栏监控系统，图1为该系统的结构示意图，本发明提供的电子围栏监控系统包括：温度传感器1a，与温度传感器1a连接、设置有N个第一测量接口组和N个第二测量接口组的监控单元2a，与监控单元2a连接的M根电缆3a，其中，N为大于等于1的正整数，M为大于等于1小于等于N的正整数。

监控单元2a的每个第一测量接口组包括两个第一测量接口，每个第二测量接口组包括两个第二测量接口。

每根电缆3a中平行设置有两根导线，两根导线间按预设距离设置有多个绝缘体以使两根导线隔开。每根电缆3a连接于一个第一测量接口组和一个第二测量接口组之间，每个第一测量接口组和每个第二测量接口组之间连接一根电缆3a。每根电缆3a的一根导线连接于第一测量接口组的一个第一测量接口和第二测量接口组的一个第二测量接口组之间，该电缆3a的另一根导线连接于第一测量接口组的另一个第一测量接口和第二测量接口组的另一个第二测量接口之间。

温度传感器1a测量电缆3a所处的环境温度。

当电缆3a被剪断时，监控单元2a测量该被剪断的电缆3a的被剪断处和与该被剪断的电缆3a连接的第一测量接口组间两根导线间的分布电容值，然后根据分布电容值和被剪断的电缆3a所处的环境温度，计算被剪断处到与被剪断的电缆3a连接的第一测量接口组的距离；或者，当电缆3a被触碰时，该被触碰的电缆中的两根导线在触碰处接触，监控单元2a测量被触碰的电缆3a中两根导线的接触处和与该被触碰的电缆3a连接的第一测量接口组间导线的电阻值，然后根据电阻值和被触碰的电缆3a所处的环境温度，计算接触处到与被触碰的电缆3a连接的第一测量接口组的距离。

本发明还提供了一种定位方法，该方法包括：

S1a：温度传感器测量电缆所处的环境温度。

S2a：当电缆被剪断时，监控单元测量该被剪断的电缆的被剪断处和与该被剪断的电缆连接的第一测量接口组间两根导线间的分布电容值，然后根据分布电容值和被剪断的电缆所处的环境温度，计算被剪断处到与被剪断的电缆连接的第一测量接口组的距离；或者，当电缆被触碰时，被触碰的电缆中的两根导线在触碰处接触，监控单元测量被触碰的电缆中两根导线的接触处和与该被触碰的电缆连接的第一测量接口组间导线的电阻值，然后根据电阻值和被触碰的电缆所处的环境温度，计算接触处到与被触碰的电缆连接的第一测量接口组的距离。

图2为本发明提供的另一电子围栏监控系统的结构示意图，该系统包括：

温度传感器1b，与温度传感器1b连接、设置有N个第一测量接口组和N个第二测量接口组的监控单元2b，与监控单元2b连接的M根电缆3b，N为大于等于1的正整数，M为大于等于1、小于等于N的正整数。

每个第一测量接口组包括两个第一测量接口，每个第二测量接口组包括两个第二测量接口，每根电缆3b连接于一个第一测量接口组和一个第二测量接口组之间，每个第一测量接口组和每个第二测量接口组之间连接一根电缆。

每根电缆3b包括：两根平行设置的相互绝缘的导线和至少一个敏感器，每个敏感器中设置有触点开关，触点开关并联于两根导线间；每根电缆的一根导线连接于第一测量接口组的一个第一测量接口和第二测量接口组的一个第二测量接口组之间，该电缆3b的另一根导线连接于第一测量接口组的另一个第一测量接口和第二测量接口组的另一个第二测量接口之间。

温度传感器1b测量电缆3b所处的环境温度；当电缆3b被剪断时，监控单元2b测量该被剪断的电缆3b的被剪断处和与该被剪断的电缆3b连接的第一测量接口组间两根导线间的分布电容值，然后根据分布电容值和被剪断的电缆3b所处的环境温度，计算被剪断处到与被剪断的电缆3b连接的第一测量接口组的距离；或者，当电缆3b被拉伸时，靠近被拉伸处的敏感器中的触点开关闭合，或者，当敏感器被打开时，该被打开的敏感器中的触点开关闭合，监控单元2b测量闭合的触点开关和与设置有该闭合的触点开关的电缆3b连接的第一测量接口组间导线的电阻值，然后根据电阻值和设置有闭合的触点开关的电缆3b所处的环境温度，计算闭合的触点开关到与设置有闭合的触点开关的电缆3b相连接的第一测量接口组的距离。

一种定位方法，应用于上述的电子围栏监控系统，该方法包括：

S1b：温度传感器测量电缆所处的环境温度；

S2b：当电缆被剪断时，监控单元测量该被剪断的电缆的被剪断处和与该被剪断的电缆连接的第一测量接口组间两根导线间的分布电容值，然后根据分布电容值和被剪断的电缆所处的环境温度，计算被剪断处到与被剪断的电缆连接的第一测量接口组的距离；或者，当电缆被拉伸时，靠近被拉伸处的敏感器中的触点开关闭合，或者，当敏感器被打开时，该被打开的敏感器中的触点开关闭合，监控单元测量闭合的触点开关和与设置有该闭合的触点开关的电缆连接的第一测量接口组间导线的电阻值，然后根据电阻值和设置有闭合的触点开关的电缆所处的环境温度，计算闭合的触点开关到与设置有所述闭合的触点开关的电缆相连接的第一测量接口组的距离。

本发明提供的电子围栏监控系统和定位方法，根据电缆被剪断处与监控单元间两根导线间的分布电容值和电缆所处的环境温度即可获取电缆被剪断处到监控单元的距离，或者根据电缆被触碰处、被拉伸处或敏感器被打开处与监控单元间导线的电阻值和电缆所处的环境温度可获取电缆被触碰、被拉伸处或敏感器被打开处到监控单元的距离，本发明提供的系统和方法没有对定位距离的限制，同时，本发明提供的电子围栏监控系统只需要一个监控单元就可对整个电子围栏进行监控，不需要沿电子围栏架设电源电缆和通信电缆，也不需要沿电子围栏设置任何具有数据通信功能的电子装置，因此，大大降低了设备成本、设备的施工和维护成本。

实施例一

本发明实施例一提供了一种电子围栏监控系统，图3为该系统的结构示意图，本发明实施例一提供的电子围栏监控系统包括：温度传感器11、监控单元12和一根电缆13。

其中，监控单元12上设置有两个测量接口组，分别为第一测量接口组和第二测量接口组，其中，第一测量接口组包括第一测量接口A11和A12，第二测量接口组包括第二测量接口B11和B12。电缆13平行设置两根导线131和132，导线131和导线132之间按预设距离设置多个绝缘体133。温度传感器11与监控单元12连接，监控单元12与电缆13连接。电缆13的导线131的一端与监控单元12的第一测量接口A11连接，导线131的另一端与监控单元12的第二测量接口B11连接；电缆13的导线132的一端与监控单元12的第一测量接口A12连接，导线132的另一端与监控单元12的第二测量接口B12连接。在本实施例中，两根导线131和132的参数相同。

监控单元12的第一测量接口A11、电缆13中的导线131与监控单元12的第二测量接口B11构成第一电流通路；监控单元12的第一测量接口A12、电缆13中的导线132与监控单元12的第二测量接口B12构成第二电流通路。

下面分别以图3中电缆13的F处被剪断和电缆13的F处被触碰为例说明本发明实施例一提供的电子围栏监控系统对被触碰处和被剪断处进行报警和定位的具体过程。

温度传感器11测量电缆13所处的环境温度，当电缆13的F处被剪断时，监控单元12检测到第一测量接口A11和第二测量接口B11间没有电流通路，或者第一测量接口A12和第二测量接口B12间没有电流通路，进行报警，同时，监控单元12检测电缆13的被剪断处和第一测量接口组之间的导线131和导线132间的分布电容值，然后利用该分布电容值和电缆13所处的环境温度根据式(1)计算被剪断处到第一测量接口组的距离：

$L_1=\frac{C}{k\left(T\right)}---\left(1\right)$

其中，k(T)为温度T时单位长度导线间的分布电容值，T为温度传感器11测量的电缆13所处的环境温度。

温度传感器11测量电缆13所处的环境温度，正常情况下，电缆13的两根导线131和132不接触，导线131和132之间的绝缘体很小，相邻绝缘体的间距比绝缘体的长度大的多，当电缆13的F处被触碰时，电缆13的导线131和导线132在F处接触，此时，导线131和导线132间有电流通路，监控单元12检测到导线131和导线132之间有电流通路，进行报警，同时，监控单元12在第一测量接口A11和第二测量接口B11间施加已知电流I，并检测到第一测量接口A11和第一测量接口A12间的电压为U，则监控单元12利用U和I根据式(2)计算导线131和导线132的接触处与第一测量接口A11间导线的电阻：

$R=\frac{U}{I}---\left(2\right)$

然后，监控单元12利用电阻R和电缆13所处的环境温度根据式(3)计算电缆13的导线131和导线132的接触处F到监控单元12的距离：

$L_2=\frac{R}{r_0[1+k(T-T_0)]}---\left(3\right)$

其中，k为导线的电阻温度系数，T₀为标准温度，r₀为在标准温度T₀下单位长度导线的电阻值，T为电缆13所处的环境温度。

本发明实施例一还提供了一种定位方法，应用于上述的电子围栏监控系统，该方法包括：

S11：温度传感器11测量电缆13所处的环境温度T。

S12：当电缆13被剪断时，监控单元12测量电缆13的被剪断处和第一测量接口组间两根导线131和132间的分布电容值C，然后根据该分布电容值C和电缆13所处的环境温度T，计算被剪断处到第一测量接口组的距离L₁；或者，当电缆13被触碰时，电缆13的两根导线131和132在触碰处接触，监控单元12测量电缆13中两根导线131和132的接触处和第一测量接口组间导线的电阻值R，然后根据该电阻值R和电缆13所处的环境温度T，计算接触处到第一测量接口组的距离L₂。

本发明实施例一提供的电子围栏监控系统和定位方法，根据电缆被剪断处与监控单元间两根导线间的分布电容值和电缆所处的环境温度即可获取电缆被剪断处到监控单元的距离，或者根据电缆被触碰处与监控单元间导线的电阻值和电缆所处的环境温度可获取电缆被触碰处到监控单元的距离，本发明实施例一提供的系统和方法没有对定位距离的限制。同时，本实施例提供的电子围栏监控系统只需要一个监控单元就可对整个电子围栏进行监控，不需要沿电子围栏架设电源电缆和通信电缆，也不需要沿电子围栏设置任何具有数据通信功能的电子装置，因此，大大降低了设备成本、设备的施工和维护成本。

实施例二

本发明实施例二提供了一种电子围栏监控系统，图4为该系统的结构示意图，本发明实施例二提供的电子围栏监控系统包括：温度传感器21、监控单元22和电缆。

其中，监控单元22上设置有两个测量接口组，分别为第一测量接口组和第二测量接口组，其中，第一测量接口组包括第一测量接口A21和第一测量接口A22，第二测量接口组包括第二测量接口B21和第二测量接口B22。

温度传感器21与监控单元22连接，监控单元22与电缆连接。

电缆中平行设置两根相互绝缘的导线，至少一个敏感器串接于电缆中。电缆的其中一根导线的一端与监控单元22的第一测量接口A21连接，该导线的另一端与监控单元22的第二测量接口B21连接；电缆的另一根导线的一端与监控单元22的第一测量接口A22连接，该导线的另一端与监控单元22的第二测量接口B22连接。在本实施例中，两根导线的参数相同，敏感器的数量为3个，分别为敏感器231、232和233，敏感器231、232和233将电缆分成四段，分别为电缆段234、235、236和237，相应的，电缆中的两根导线也分别被分成四段，分别为导线段234a、235a、236a和237a，导线段234b、235b、236b和237b。

敏感器231内设置有触点开关a，敏感器232内设置有触点开关b，敏感器233内设置有触点开关c，触点开关a、b和c均并联于电缆的两根导线间。

测量接口A21依次经导线段234a、敏感器231、导线段235a、敏感器232、导线段236a、敏感器233和导线段237a，与第二测量接口B21构成第一电流通路；测量接口A22依次经导线段234b、敏感器231、导线段235b、敏感器232、导线段236b、敏感器233和导线段237b，与第二测量接口B22构成第二电流通路。正常情况下，第一测量接口A21与A22之间，或者，第二测量接口B21与B22之间没有电流通路。

敏感器231内设置有弹性元件，当电缆段234或235张力超过预设值时，敏感器231内设置的弹性元件使触点开关a闭合；敏感器232内设置有弹性元件，当电缆段235或236张力超过预设值时，敏感器232内设置的弹性元件使触点开关b闭合；敏感器233内设置有弹性元件，当电缆段236或237张力超过预设值时，敏感器233内设置的弹性元件使触点开关c闭合。

图5给出了本实施例中所使用的敏感器的一种具体结构，以敏感器232为例，该敏感器232包括第一弹性元件e、第二弹性元件f和触点开关b，该敏感器与电缆的连接关系为：第一弹性元件e的一端与电缆段235a连接，另一端与电缆段236a连接，第二弹性元件f的一端与电缆段235b连接，另一端与电缆段236b连接，触点开关b连接于第一弹性元件e的一端与第二弹性元件f的一端之间。本实施例并不限定敏感器的具体结构，只要当电缆段张力超过预设值时，敏感器内设置的弹性元件能使触点开关闭合都是本发明保护的范围。

当敏感器231被打开时，触点开关a闭合，当敏感器232被打开时，触点开关b闭合，当敏感器233被打开时，触点开关c闭合。

温度传感器21测量电缆所处的环境温度。

下面分别以图5中电缆段235被剪断、电缆段235被拉伸和敏感器232被打开为例说明本发明实施例二提供的电子围栏监控系统对异常点进行报警和定位的具体过程。

温度传感器21测量电缆段235所处的环境温度，当电缆段235被剪断时，监控单元22检测到第一测量接口A21和第二测量接口B21间没有电流通路，或者第一测量接口A22和第二测量接口B22间没有电流通路，进行报警，同时，监控单元22检测第一测量接口A21和A22之间的分布电容值为C，即电缆段235的被剪断处和第一测量接口组间两根导线间的电容值，然后利用该电容值根据式(4)计算电缆段235的被剪断处到第一测量接口组的距离：

$L_1=\frac{C}{k\left(T\right)}---\left(4\right)$

其中，k(T)为温度T时单位长度导线间的分布电容值，T为温度传感器21测量的电缆段234和235所处的环境温度。

设定电缆段235被拉伸时或敏感器232被打开，敏感器232中的触点开关b闭合，此时，监控单元22检测到第一测量接口A21和A22之间或者第二测量接口B21与B22之间有电流通路，进行报警，同时，监控单元22在第一测量接口A21和第二测量接口B21之间施加已知电流I，并检测第一测量接口A21和A22间的电压为U，则监控单元利用U和I根据式(5)可计算得到第一测量接口A11经导线段234a、敏感器231、导线段235a到敏感器232的触点开关b的电阻：

$R=\frac{U}{I}---\left(5\right)$

然后，监控单元22利用电阻R和电缆段234和235所处的环境温度根据式(6)计算触点开关b到第一测量接口A21的距离：

$L_2=\frac{R}{r_0[1+k(T-T_0)]}---\left(6\right)$

其中，k为导线的电阻温度系数，T₀为标准温度，r₀为在标准温度T₀下单位长度导线的电阻值，T为电缆段234和235所处的环境温度。

本实施例中敏感器中设置的弹性元件优选为弹簧，正常情况下，弹簧被预紧，该预紧力使弹簧所带动的触点开关在两根导线之间处于断开状态，当导线被拉伸时，作用于电缆的拉伸力作用于弹簧，当拉伸力大于一设定值时，弹簧会使其带动触点开关闭合。

本发明实施例还提供了一种定位方法，应用于上述的电子围栏监控系统，该方法包括(电缆段235被剪断、电缆段235被拉伸和敏感器232被打开为例)：

S21：温度传感器21测量电缆段234和235所处的环境温度。

S22：当电缆段235被剪断时，监控单元22测量电缆段235被剪断处和第一测量接口组间两根导线间的分布电容值，然后根据分布电容值和电缆段234和235所处的环境温度，计算电缆段235被剪断处与第一测量接口组的距离；或者，当电缆段235被拉伸时，靠近被拉伸处的敏感器232中的触点开关b闭合，或者，当敏感器232被打开时，敏感器232中的触点开关b闭合，监控单元22测量触点开关b和第一测量接口组间导线的电阻值，然后根据电阻值和电缆段234、235所处的环境温度，计算触点开关b到第一测量接口组的距离。

本发明实施例二提供的电子围栏监控系统和定位方法，根据电缆被剪断处与监控单元间两根导线间的分布电容值和电缆所处的环境温度即可获取电缆被剪断处到监控单元的距离，或者根据电缆被拉伸处或被打开的敏感器与监控单元间导线的电阻值和电缆所处的环境温度可获取电缆被拉伸处或被打开的敏感器到监控单元的距离，本发明实施例二提供的系统和方法没有对定位距离的限制。同时，本实施例提供的电子围栏监控系统只需要一个监控单元就可对整个电子围栏进行监控，不需要沿电子围栏架设电源电缆和通信电缆，也不需要沿电子围栏设置任何具有数据通信功能的电子装置，因此，大大降低了设备成本、设备的施工和维护成本。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特处相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种电子围栏监控系统，其特征在于，包括：

温度传感器；

与所述温度传感器连接的监控单元，所述监控单元上设置有N个第一测量接口组和N个第二测量接口组，N为大于等于1的正整数，每个第一测量接口组包括两个第一测量接口，每个第二测量接口组包括两个第二测量接口；

与所述监控单元连接的M根电缆，每根电缆连接于一个第一测量接口组和一个第二测量接口组之间，每个第一测量接口组和每个第二测量接口组之间连接一根电缆，其中，M为大于等于1、小于等于N的正整数；

每根电缆包括：两根平行设置的导线和设置于两根导线间、将所述两根导线隔开的多个绝缘体；每根电缆的一根导线连接于第一测量接口组的一个第一测量接口和第二测量接口组的一个第二测量接口组之间，该电缆的另一根导线连接于第一测量接口组的另一个第一测量接口和第二测量接口组的另一个第二测量接口之间；

所述温度传感器测量电缆所处的环境温度；

当电缆被剪断时，所述监控单元测量该被剪断的电缆的被剪断处和与该被剪断的电缆连接的第一测量接口组间两根导线间的分布电容值，然后根据所述分布电容值和所述被剪断的电缆所处的环境温度，计算所述被剪断处到与所述被剪断的电缆连接的第一测量接口组的距离；

或者，

当电缆被触碰时，该被触碰的电缆中的两根导线在触碰处接触，所述监控单元测量所述被触碰的电缆中两根导线的接触处和与该被触碰的电缆连接的第一测量接口组间导线的电阻值，然后根据所述电阻值和所述被触碰的电缆所处的环境温度，计算所述接触处到与所述被触碰的电缆连接的第一测量接口组的距离；

所述被剪断处到与所述被剪断的电缆连接的第一测量接口组的距离为：

其中，C为所述电缆被剪断处到与该电缆连接的第一测量接口组间两根导线间的分布电容值，k(T)为温度T时单位长度导线间的分布电容值，T为所述温度传感器测量的电缆所处的环境温度；

所述被触碰的电缆中两根导线的接触处和与该被触碰的电缆连接的第一测量接口组间导线的电阻值为：

其中，U为与所述被触碰的电缆中的两根导线连接的两个第一测量接口之间的电压，I为在与所述两根导线中的一根连接的第一测量接口和第二测量接口之间施加的已知电流；

所述接触处到与所述被触碰的电缆连接的第一测量接口组的距离为：

其中，k为所述导线的电阻温度系数，T₀为标准温度，r₀为在标准温度T₀下单位长度导线的电阻值，T为温度传感器测量的电缆所处的环境温度。

2.一种定位方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的电子围栏监控系统，包括：

所述温度传感器测量电缆所处的环境温度；

当电缆被剪断时，所述监控单元测量该被剪断的电缆的被剪断处和与该被剪断的电缆连接的第一测量接口组间两根导线间的分布电容值，然后根据所述分布电容值和所述被剪断的电缆所处的环境温度，计算所述被剪断处到与所述被剪断的电缆连接的第一测量接口组的距离；

或者，

当电缆被触碰时，该被触碰的电缆中的两根导线在触碰处接触，所述监控单元测量所述被触碰的电缆中两根导线的接触处和与该被触碰的电缆连接的第一测量接口组间导线的电阻值，然后根据所述电阻值和所述被触碰的电缆所处的环境温度，计算所述接触处到与所述被触碰的电缆连接的第一测量接口组的距离；

所述被剪断处到与所述被剪断的电缆连接的第一测量接口组的距离为：

其中，C为所述电缆被剪断处到与该电缆连接的第一测量接口组间两根导线间的分布电容值，k(T)为温度T时单位长度导线间的分布电容值，T为所述温度传感器测量的电缆所处的环境温度；

所述被触碰的电缆中两根导线的接触处和与该被触碰的电缆连接的第一测量接口组间导线的电阻值为：

其中，U为与所述被触碰的电缆中的两根导线连接的两个第一测量接口之间的电压，I为在与所述两根导线中的一根连接的第一测量接口和第二测量接口之间施加的已知电流；

所述接触处到与所述被触碰的电缆连接的第一测量接口组的距离为：

其中，k为所述导线的电阻温度系数，T₀为标准温度，r₀为在标准温度T₀下单位长度导线的电阻值，T为温度传感器测量的电缆所处的环境温度。

3.一种电子围栏监控系统，其特征在于，包括：

温度传感器；

与所述温度传感器连接的监控单元，所述监控单元上设置有N个第一测量接口组和N个第二测量接口组，N为大于等于1的正整数，每个第一测量接口组包括两个第一测量接口，每个第二测量接口组包括两个第二测量接口；

与所述监控单元连接的M根电缆，每根电缆连接于一个第一测量接口组和一个第二测量接口组之间，每个第一测量接口组和每个第二测量接口组之间连接一根电缆，其中，M为大于等于1、小于等于N的正整数；

每根电缆包括：两根平行设置的相互绝缘的导线和至少一个敏感器，每个所述敏感器中设置有触点开关，所述触点开关并联于两根导线间；每根电缆的一根导线连接于第一测量接口组的一个第一测量接口和第二测量接口组的一个第二测量接口组之间，该电缆的另一根导线连接于第一测量 接口组的另一个第一测量接口和第二测量接口组的另一个第二测量接口之间；

所述温度传感器测量电缆所处的环境温度；

当电缆被剪断时，所述监控单元测量该被剪断的电缆的被剪断处和与该被剪断的电缆连接的第一测量接口组间两根导线间的分布电容值，然后根据所述分布电容值和所述被剪断的电缆所处的环境温度，计算所述被剪断处到与所述被剪断的电缆连接的第一测量接口组的距离；

或者，

当电缆被拉伸时，靠近被拉伸处的敏感器中的触点开关闭合，或者，当敏感器被打开时，该被打开的敏感器中的触点开关闭合，所述监控单元测量闭合的触点开关和与设置有该闭合的触点开关的电缆连接的第一测量接口组间导线的电阻值，然后根据所述电阻值和设置有所述闭合的触点开关的电缆所处的环境温度，计算所述闭合的触点开关到与设置有所述闭合的触点开关的电缆相连接的第一测量接口组的距离；

所述被剪断处到与所述被剪断的电缆连接的第一测量接口组的距离

为：

其中，C为所述电缆被剪断处到与所述被剪断的电缆连接的第一测量接口组间两根导线间的分布电容值，k(T)为温度T时单位长度导线间的分布电容值，T为所述温度传感器测量的电缆所处的环境温度；

所述闭合的触点开关和与设置有该闭合的触点开关的电缆连接的第一测量接口组间导线的电阻值为：

其中，U为设置有该闭合的触点开关的电缆连接的第一测量接口组的两个第一测量接口之间的电压，I为在与所述两根导线中的一根连接的第一测量接口和第二测量接口之间施加的已知电流；

所述闭合的触点开关到与设置有所述闭合的触点开关的电缆相连接的第一测量接口组的距离为：

其中，k为所述导线的电阻温度系数，T₀为标准温度，r₀为在标准温度T₀下单位长度导线的电阻值，T为温度传感器测量的电缆所处的环境温度。

4.一种定位方法，其特征在于，应用于如权利要求3所述的电子围栏监控系统，包括：

所述温度传感器测量电缆所处的环境温度；

当电缆被剪断时，所述监控单元测量该被剪断的电缆的被剪断处和与该被剪断的电缆连接的第一测量接口组间两根导线间的分布电容值，然后根据所述分布电容值和所述被剪断的电缆所处的环境温度，计算所述被剪断处到与所述被剪断的电缆连接的第一测量接口组的距离；

或者，

当电缆被拉伸时，靠近被拉伸处的敏感器中的触点开关闭合，或者，当敏感器被打开时，该被打开的敏感器中的触点开关闭合，所述监控单元测量闭合的触点开关和与设置有该闭合的触点开关的电缆连接的第一测量接口组间导线的电阻值，然后根据所述电阻值和设置有所述闭合的触点开关的电缆所处的环境温度，计算所述闭合的触点开关到与设置有所述闭合的触点开关的电缆相连接的第一测量接口组的距离；

所述被剪断处到与所述被剪断的电缆连接的第一测量接口组的距离为：

其中，C为所述电缆被剪断处到与所述被剪断的电缆连接的第一测量接口组间两根导线间的分布电容值，k(T)为温度T时单位长度导线间的分布电容值，T为所述温度传感器测量的电缆所处的环境温度；

所述闭合的触点开关和与设置有该闭合的触点开关的电缆连接的第一测量接口组间导线的电阻值为：

其中，U为设置有该闭合的触点开关的电缆连接的第一测量接口组的两个第一测量接口之间的电压，I为在与所述两根导线中的一根连接的第一测量接口和第二测量接口之间施加的已知电流；

所述闭合的触点开关到与设置有所述闭合的触点开关的电缆相连接的第一测量接口组的距离为：

其中，k为所述导线的电阻温度系数，T₀为标准温度，r₀为在标准温度T₀下单位长度导线的电阻值，T为温度传感器测量的电缆所处的环境温度。