CN117539008A - 防窃听线缆、线缆防窃听监控系统以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防窃听线缆，包括护套结构、通信单元和震动光纤单元，至少一根震动光纤单元与多个所述通信单元并列设置在所述护套结构内腔中，所述护套结构设置有金属层和外护层。通过设置震动光纤单元，以识别扰动，而且由于震动光纤单元可以与通信单元近似布置，大大降低了防窃听线缆的制造成本。同时通过护套结构中增加金属层，以保证在破坏护套结构时，产生足够大的扰动，以方便震动光纤单元内的光波出现较大的相位差变化，以方便识别。所以该防窃听线缆可以有效地解决目前的防窃听线缆使用效果不好的问题。本发明还公开了一种包括上述防窃听线缆的线缆防窃听监控系统，以及一种应用上述防窃听线缆的线缆防窃听监控方法。

Description

防窃听线缆、线缆防窃听监控系统以及方法

技术领域

本发明涉及线缆防窃听技术领域，更具体地说，涉及一种防窃听线缆，还涉及一种包括上述防窃听线缆的线缆防窃听监控系统，还涉及一种应用上述防窃听线缆的线缆防窃听监控方法。

背景技术

目前光纤通信网络的窃听现象越来越严重，必须要采取强有力的法律手段来严格的打击和制裁，避免造成社会财富和社会知识的损失，提升光纤通信网络安全。

常用的光纤窃听方法主要包括光纤弯曲法、V型槽切口法、散射法等。通过人为改变光缆的部分物理特性就可以窃取光缆中的有效信息，大部分窃听手段都是以破坏原有光缆为前提。所以我们根据窃听过程中是否对光纤或光纤信号进行破坏，又可以分为隐蔽窃听和非隐蔽窃听两类。

窃听光纤信息的基本步骤：第一步，选择有利窃听位置，对光缆进行适度弯曲。第二步，从光纤中折射出来的光线信号被设备中的光学检测设备拾取。第三步，将窃取信号发送给光电转换设备。第四步，通过光电转换装置将光信号转换为电信号，然后利用以太网线将数据传送到电脑上。

目前窃听手段大致上可以分成为两种，侵入式和非侵入式。区别是侵入式需要切割光纤，而非侵入式的不需要切断光纤。但无论是侵入式方式及非侵入式方式，都需要对光缆外护层进行剥离，提取光纤进行信号窃听。

通过对现有防窃听线缆技术方案进行查找分析，主要分为两种，一种为加强光缆护套层强度，增加窃听操作难度。另一种为光缆增加报警系统，在外护剥离过程中通过触发报警，进而保证光缆免于被窃听风险。

如公开号为CN206440864U的中国专利公开了一种防窃听光缆，该防窃听光缆通过在防窃听光缆的外护套内加载另一路光纤，进行缠绕的方式，并利用分布式传感的方式监测保护层内光纤的断点及应力发生，从而对整个通信光路进行保护。

该防窃听光缆主要通过监测在外护层内的光纤的断点及应力情况进行防窃听，该方案存在一定的报警功能，但实际实施应用中存在诸多不便，如外护层内的缠绕光纤在接头盒处无法对通信光纤进行保护；光纤在外护层内，由于光纤整体较脆弱，在光缆的铺设、使用过程中易因外力造成光纤断裂，且不易修复，从而使光缆失去防窃听功能；生产中此种方式也存在一定的工艺难度。

综上所述，如何有效地解决目前的防窃听线缆使用效果不好的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种防窃听线缆，该防窃听线缆可以有效地解决目前的防窃听线缆使用效果不好的问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述防窃听线缆的线缆防窃听监控系统，本发明的第三个目的是提供一种应用上述防窃听线缆的线缆防窃听监控方法。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种防窃听线缆，包括护套结构、通信单元和震动光纤单元，至少一根震动光纤单元与多个所述通信单元并列设置在所述护套结构内腔中，所述护套结构设置有金属层和外护层。

在上述防窃听线缆中，在护套结构中集成了震动光纤，在使用时通过，光从信号处理终端进入震动光纤，经震动光纤传输在信号处理终端汇合发生干涉，输出端口的光强随着相互干涉的光之间相位差的变化而变化。当出现被恶意破坏以进行监听时，外界扰动作用在传缆上时，就会引起干涉光波之间相位差的变化，进而可以识别是否受到外界扰动，进而判断是否遭遇窃听。且尤其在破坏金属层时，震动等扰动尤其大，可以更好的保证对于外界扰动的识别。在上述防窃听线缆中，通过设置震动光纤单元，以识别扰动，而且由于震动光纤单元可以与通信单元近似布置，大大降低了防窃听线缆的制造成本。同时通过护套结构中增加金属层，以保证在破坏护套结构时，产生足够大的扰动，以方便震动光纤单元内的光波出现较大的相位差变化，以方便识别。综上所述，该防窃听线缆能够有效地解决目前的防窃听线缆使用效果不好的问题。

在一些技术方案中，所述护套结构的内腔中心位置设置有加强件，多个所述通信单元和至少一个所述震动光纤单元依次彼此贴靠设置，以紧密围绕在所述加强件的外侧。

在一些技术方案中，四根所述通信单元和一根所述震动光纤单元共同围绕所述加强件设置；所述通信单元的外轮廓直径与所述震动光纤单元的外轮廓直径相等。

在一些技术方案中，所述通信单元包括松套管和位于所述松套管内的多根通信光纤；所述震动光纤单元包括紧套管和位于所述紧套管内侧的震动光纤；所述加强件为金属加强件。

在一些技术方案中，包括多层金属层，至少一层所述金属层为金属带层；至少一层所述金属层为金属编织层。

在一些技术方案中，所述护套结构包括从内到外依次设置的所述金属带层、内护层、所述金属编织层以及所述外护层。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种线缆防窃听监控系统，该线缆防窃听监控系统包括上述任一种防窃听线缆，还包括控制器，所述控制器用于监控所述防窃听线缆中震动光纤单元的光波之间相位差的变化。由于上述的防窃听线缆具有上述技术效果，具有该防窃听线缆的线缆防窃听监控系统也应具有相应的技术效果。

在一些技术方案中，还包括环境监测装置，所述控制器能够根据所述环境监测装置检测值，修正因环境参数变化而引起的所述所述防窃听线缆中震动光纤单元的光波之间相位差的变化。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种线缆防窃听监控方法，该线缆防窃听监控方法包括如下步骤：获取窃听线缆中的震动光纤单元光信号；根据所述震动光纤单元光信号判断其中的光波之间的相位差是否超过预设值，如果是则判断当前的震动光纤单元受到破坏。由于上述的防窃听线缆具有上述技术效果，应用该防窃听线缆的线缆防窃听监控方法也应具有相应的技术效果。

在一些技术方案中，所述根据所述震动光纤单元光信号判断其中的光波之间的相位差是否超过预设值，如果是则判断当前的震动光纤单元受到破坏，包括：

根据所述震动光纤单元光信号获取其中的光波之间的相位差，与当前环境引起的光波之间的相位差比对，若差值超出预设范围内则判断为当前的震动光纤单元受到破坏。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的防窃听线缆的横截面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的线缆防窃听监控系统的结构示意图。

附图中标记如下：

金属带层1、内护层2、金属编织层3、外护层4、通信单元5、震动光纤单元6、监控中心7、信号处理终端8。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种防窃听线缆，该防窃听线缆可以有效地解决目前的防窃听线缆使用效果不好的问题。

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。

请参阅图1-图2，图1为本发明实施例提供的防窃听线缆的横截面结构示意图；图2为本发明实施例提供的线缆防窃听监控系统的结构示意图。

在一些实施例中，本实施例提供了一种防窃听线缆，具体的该防窃听线缆主要包括护套结构、通信单元5和震动光纤单元6。

其中通信单元5可以是通信光纤单元，当然也可以是通信用电单元，具体的，可以根据需要进行设置。为了方便说明，此处通信单元5主要是以通信光纤单元进行说明。其中通信单元5主要通信导体，具体如通信光纤。其中通信单元5负责通信信息传输。

其中震动光纤单元6，主要包括震动光纤，震动光纤也可以是称为震动传感光纤。在使用时，光从信号处理终端8进入震动光纤，经震动光纤传输在信号处理终端8汇合发生干涉，输出端口的光强随着相互干涉的光之间相位差的变化而变化。当有外界扰动作用在传缆上时，就会引起干涉光波之间相位差的变化，进而可以识别是否受到外界扰动。震动光纤识别外界扰动的原理主要是基于光纤干涉仪的原理，为了检测微弱震动，采用两芯单模光纤构成平衡光纤干涉仪，当用相干激光器向其发射一束激光，由这两根光纤组成的干涉仪输出干涉光信号，当光纤受到外界侵扰，如：挖掘、触碰、敲打等，则干涉光的输出波形改变，并产生干涉图像，通过光探测器可检测到这一波形变化，通过软件分析变化波形的特征，可以分辩出事件的真实情况，从而达到“入侵模式识别”的效果。

其中护套结构一种套状结构，内部形成空腔，其中通信单元5以及震动光纤单元6均穿设空腔中，当然在护套结构中：可以具有多个通信单元5，也可以仅具有一个通信单元5；同样的，可以具有多个震动光纤单元6，也可以仅具有一个震动光纤单元6。同样的，除上述通信单元5以及震动光纤单元6之外，还可以设置其他结构，如加强件、阻水绳等，当然也可以不设置其他结构。

其中护套结构主要是一种外保护结构，此处的护套结构主要包括金属层和外护层4，且外护层4套设在金属层的外侧。外护层4主要是进行防水、防尘、缓冲等物理保护，如塑料外护套、橡胶外护套、硅胶外护套等。其中金属层，主要是抗割断、抗破坏，可以是金属铠装层、金属管层、金属带层1或金属编织层3等，主要是为了提高抗破坏保护。

在上述防窃听线缆中，在护套结构中集成了震动光纤，在使用时通过，光从信号处理终端8进入震动光纤，经震动光纤传输在信号处理终端8汇合发生干涉，输出端口的光强随着相互干涉的光之间相位差的变化而变化。当出现被恶意破坏以进行监听时，外界扰动作用在传缆上时，就会引起干涉光波之间相位差的变化，进而可以识别是否受到外界扰动，进而判断是否遭遇窃听。且尤其在破坏金属层时，震动等扰动尤其大，可以更好的保证对于外界扰动的识别。在上述防窃听线缆中，通过设置震动光纤单元6，以识别扰动，而且由于震动光纤单元6可以与通信单元5近似布置，大大降低了防窃听线缆的制造成本。同时通过护套结构中增加金属层，以保证在破坏护套结构时，产生足够大的扰动，以方便震动光纤单元6内的光波出现较大的相位差变化，以方便识别。综上所述，该防窃听线缆能够有效地解决目前的防窃听线缆使用效果不好的问题。

在一些实施例中，为了提高整个线缆的抗弯曲能力，以及抗拉能力等。此处优选护套结构的内腔中心位置设置有加强件，可以使其中多个通信单元5和至少一个震动光纤单元6依次彼此贴靠设置，以紧密围绕在加强件的外侧。其中通信单元5的数量以及震动光纤单元6的数量均可以根据需要进行对应设置。

当然在该防窃听线缆中，也可以不设置上述加强件，在设置加强件时，可以如附图设置为圆柱加强件，当然也可以设置为骨架槽型加强件。

具体的，可以如附图，四根通信单元5和一根震动光纤单元6共同围绕所述加强件设置；

进一步的可以使通信单元5的外轮廓直径与所述震动光纤单元6的外轮廓直径相等，以方便与通信单元5并列设置，以共同围绕在加强件的外侧。

在通信单元5的外轮廓直径与所述震动光纤单元6的外轮廓直径相等时：当通信单元5的数量和震动光纤单元6的数量和为六个时，此时加强件的直径可以与通信单元5的直径相等；而当通信单元5的数量和震动光纤单元6的数量和小于六个时，加强件的直径可以小于通信单元5的直径；而当通信单元5的数量和震动光纤单元6的数量和大于六个时，加强件的直径可以大于通信单元5的直径。

需要说明的是，其中加强件可以是金属加强件，也可以是塑料加强件，如尼龙加强件，具体的，加强件材质可以根据需要进行设置。

在一些实施例中，具体的，可以使其中通信单元5包括松套管和位于所述松套管内的多根通信光纤；而其中的震动光纤单元6包括紧套管和位于所述紧套管内侧的震动光纤。其中震动光纤单元6采用紧套光纤，可以提高震动识别效果。

在一些实施例中，护套结构中可以仅仅设置一层金属层，当然也可以是设置多层金属层。为了保证强度更好，可以设置多层金属层，不同金属层可以是相同结构或不同结构。如可以是至少一层所述金属层为金属带层1；至少一层所述金属层为金属编织层3。通过金属带层1，可以进行更好的强度保护，以保证强度增大，其中金属编织层3提高韧性保护。

在一些实施例中，具体的，可以使护套结构包括从内到外依次设置的所述金属带层1、内护层2、所述金属编织层3以及所述外护层4。多层防护可提升光缆的整体机械强度，增加光缆缆芯剥出难度。

具体的，一种防窃听线缆的制造方法如下：

第一步：使用光纤着色装置对通信光纤着色。

第二步：使用套塑生产装置对通信光纤外挤制PBT松套管，内填充阻水纤膏，以形成通信光纤单元。

第三步：使用紧套装置在震动光纤外挤制一层紧套层。

第四步：使用套塑生产装置在紧套震动光纤外挤制PBT松套管，以形成震动光纤单元6。

第五步：将多根通信光纤单元以及一根震动光纤单元6在成缆装置上进行绞合，内置中心金属加强件，以形成缆芯。

第六步：在上述缆芯外纵包金属带，使用挤出机在金属带外层挤制PE内护层2，即上述内护层2。

第七步：在内护层2外使用编制装置增设一层金属编织层3，即上述金属编织层3。

第八步：使用挤出机在金属编织层外挤制一层PE外护层4，即上述外护层4。

基于上述实施例中提供的防窃听线缆，本发明还提供了一种线缆防窃听监控系统，该线缆防窃听监控系统包括上述实施例中任意一种防窃听线缆，还包括控制器，所述控制器用于监控所述防窃听线缆中震动光纤单元6的光波之间相位差的变化。由于该线缆防窃听监控系统采用了上述实施例中的防窃听线缆，所以该线缆防窃听监控系统的有益效果请参考上述实施例。

在一些实施例中，可以还包括环境监测装置，所述控制器能够根据所述环境监测装置检测值修正因环境参数变化而引起的所述所述防窃听线缆中震动光纤单元6的光波之间相位差的变化。即对于获取的震动光纤单元6的光波之间相位差的变化进行修正，去除掉因为因环境参数变化而引起的震动光纤单元6的光波之间相位差的变化量，以避免因为因环境参数变化而引起的震动光纤单元6的光波之间相位差的变化超过预设范围，而出现误判。当然环境参数变化，与震动光纤单元6的光波之间相位差的变化之间的关系，可以预设设置好，控制器可以通过查表获取环境参数变化量，获取对应的相位差变化量，然后从当前的相位差变化量去除上述对应的相位差变化量。

即，具体的，具有上述控制器的监控中心7，其中的后台软件可对周围环境进行参数设置，自适应外界环境变化，可适用于大风雨、低温等恶劣环境。且不受电磁干扰，也无电磁辐射，不惧雷击、闪电等恶劣天气。系统的误报率通过强大的后台软件进行控制，对入侵信号与系统自带的信号数据库进行比对，来分析判断是否是真实入侵信号，可有效屏蔽掉误报警干扰信号。

基于上述实施例中提供的防窃听线缆，本发明还提供了一种线缆防窃听监控方法，该线缆防窃听监控方法包括如下步骤：获取窃听线缆中的震动光纤单元6光信号；根据所述震动光纤单元6光信号判断其中的光波之间的相位差是否超过预设值，如果是则判断当前的震动光纤单元6受到破坏。上述实施例中任意一种防窃听线缆。使用该防窃听线缆的线缆防窃听监控方法的有益效果请参考上述实施例。

对应的，上述根据所述震动光纤单元6光信号判断其中的光波之间的相位差是否超过预设值，如果是则判断当前的震动光纤单元6受到破坏，包括：

根据所述震动光纤单元6光信号获取其中的光波之间的相位差，与当前环境引起的光波之间的相位差比对，若差值超出预设范围内则判断为当前的震动光纤单元6受到破坏。上述预设范围可以预先获取。

在上述一些防窃听线缆中，防窃听光缆含通信光纤单元及震动光纤单元6，通信光纤单元负责通信信息传输，光从信号处理终端8进入震动光纤，经链路传输在信号处理终端8汇合发生干涉，输出端口的光强随着相互干涉的光之间相位差的变化而变化。当有外界扰动作用在传缆上时，就会引起干涉光波之间相位差的变化。在光缆发生窃听时，通过识别外部对光缆的移动、剥离等破坏性操作动作时，识别震动信号特征，触发报警模块，进行报警提醒。同时可实现数据存储，并对报警信息进行保密级别的设置，报警设备联动方便快捷，此系统在控制室实现联动报警功能，可对报警信息进行处理并启动联动设备。

主要存在如下几个优势：

首先，震动光纤基于对震动的感知，震动传感系统应用成熟，可实现超过30公里的长距离报警系统。

其次，工艺与常规通信光缆接近，结构差别不大，便于施工铺设，且震动光纤的接续与常规光纤相同，不需要额外设备。

其次，光缆整体链路均可实现较好的防窃听功能，无论是破坏光缆及接头盒等位置，一定幅度的对光缆实施外力及拖拽等，均可实现报警。

其次，产品总体成本较低，机械性能高于常规通信光缆，具有良好的产品性能。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

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点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种防窃听线缆，其特征在于，包括护套结构、通信单元和震动光纤单元，至少一根震动光纤单元与多个所述通信单元并列设置在所述护套结构内腔中，所述护套结构设置有金属层和外护层。

2.根据权利要求1所述的防窃听线缆，其特征在于，所述护套结构的内腔中心位置设置有加强件，多个所述通信单元和至少一个所述震动光纤单元依次彼此贴靠设置，以紧密围绕在所述加强件的外侧。

3.根据权利要求2所述的防窃听线缆，其特征在于，四根所述通信单元和一根所述震动光纤单元共同围绕所述加强件设置；所述通信单元的外轮廓直径与所述震动光纤单元的外轮廓直径相等。

4.根据权利要求3所述的防窃听线缆，其特征在于，所述通信单元包括松套管和位于所述松套管内的多根通信光纤；所述震动光纤单元包括紧套管和位于所述紧套管内侧的震动光纤；所述加强件为金属加强件。

5.根据权利要求1-4任一项所述的防窃听线缆，其特征在于，包括多层金属层，至少一层所述金属层为金属带层；至少一层所述金属层为金属编织层。

6.根据权利要求5所述的防窃听线缆，其特征在于，所述护套结构包括从内到外依次设置的所述金属带层、内护层、所述金属编织层以及所述外护层。

7.一种线缆防窃听监控系统，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的防窃听线缆，还包括控制器，所述控制器用于监控所述防窃听线缆中震动光纤单元的光波之间相位差的变化。

8.根据权利要求7所述的线缆防窃听监控系统，其特征在于，还包括环境监测装置，所述控制器能够根据所述环境监测装置检测值修正因环境参数变化而引起的所述所述防窃听线缆中震动光纤单元的光波之间相位差的变化。

9.一种线缆防窃听监控方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取窃听线缆中的震动光纤单元光信号；

根据所述震动光纤单元光信号判断其中的光波之间的相位差是否超过预设值，如果是则判断当前的震动光纤单元受到破坏。

10.根据权利要求9所述的线缆防窃听监控方法，其特征在于，所述根据所述震动光纤单元光信号判断其中的光波之间的相位差是否超过预设值，如果是则判断当前的震动光纤单元受到破坏，包括：

根据所述震动光纤单元光信号获取其中的光波之间的相位差，与当前环境引起的光波之间的相位差比对，若差值超出预设范围内则判断为当前的震动光纤单元受到破坏。