随着城市建设的快速发展,施工机械施工时不慎将地下电缆挖断的事故频繁发生,严重影响居民生活和工农业生产,如何防止施工机械对地下电缆的破坏具有重要意义。本文提出了一种基于振动信号处理的地下电缆保护方法,根据施工机械工作时的地面振动信号,实现地下电缆的保护预警,本课题主要工作如下:（1）地面运动目标识别研究。本文首先分析了基于过零分析的地面运动目标识别方法,接着提出了一种基于LMD和多特征选择的目标识别算法,通过LMD分解将振动信号分解成若干个PF分量,对每个PF分量提取特征,用FDR对提取的特征进行排名,将有较高FDR的特征作为训练样本,使用支持矢量机对振动信号进行识别分类,通过仿真分析和实地测试验证了该方法的有效性。（2）地面振动源定位研究。本文首先研究了振动源定位的几种方法,并选取了TDOA定位模型作为本文振动源定位方法,分析了牛顿迭代法和直接求解法求解TDOA定位模型。实验中,首先对振动传播速度进行了测量,接着进行了振动源定位实验,采用了直接法求解振动源位置信息,验证了TDOA定位模型的有效性,并对可能引起定位误差的原因进行了分析。（3）基于振动信号的地下电缆保护装置开发。本文设计了一种地下电缆保护装置,以STM32+FPGA为控制核心,进行了太阳能供电系统、信号放大电路、物联网通信结构等硬件设计,软件设计包括了地下电缆保护预警机制设计、振动信号数据结构设计和物联网云平台设计,开发了控制程序,并进行机械装配和调试,完成了地下电缆保护装置样机开发。（4）实验测试。本文首先利用LabVIEW设计了信号采集与显示软件界面,采集了不同运动目标的振动的信号,接着进行了设备功能完整性实验,验证了地下电缆保护装置和物联网云平台功能完整性与稳定性,随后进行了地面运动目标识别算法的验证,结果表明该算法能够有效地识别不同的运动目标类型,并且经过测试,地下电缆保护装置能够识别出不同地面运动目标,当检测到危险运动目标时,该装置会触发声光报警,并将危险信息等上传到物联网云平台。