一种电力电缆看护监测防盗报警系统及监测报警方法技术方案

本发明专利技术提供一种电力电缆看护监测防盗报警系统及监测报警方法，系统包括FPGA、脉冲发生器、直流脉冲驱动产生器、反射脉冲检测器、声光报警器、GSM模块以及LCD显示屏；通过脉冲发生器在监护电缆上产生恒速的脉冲信号，通过检测电缆上反射脉冲的波形以及反射脉冲和发射脉冲的时间差，计算出电缆长度，若FPGA计算的电缆长度不是预设定的电缆长度值或者反射波产生变异，则控制声光报警器产生警报，GSM模块给指定的手机群发电缆被盗的消息，通过该系统在电缆的一端可以快速检测出电缆是否被盗割或损坏，实施方便简单，并将检测信号波形及计算的相关数据显示在LCD显示屏上，可以直观的观测到异常位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力电子
，涉及。
技术介绍
当前城市电力电缆供电网络的快速发展，对电力部门电缆安全运行、事故预防产生巨大的挑战。电力电缆由于单位价值量较大、通过电缆沟布线、广泛分布在相对偏僻的区域等三大特点，近年来，一些不法分子为牟取非法利益，将黑手伸向电力电缆，给广大人民群众的生产生活带来严重影响，使国家财产蒙受了巨大损失。电力电缆多回路未运行电缆的监测和电缆敷设期的巡检看护防盗势在必行。破坏和盗窃电缆一般都发生在电缆沟道内或不易被察觉的地方，不法分子往往在夜深人静之时，偏僻幽静之地，掀开盖板钻进电缆沟，割盗电力电缆、或者电缆铜屏蔽层；电力电缆在敷设期或者多回路备用未运行的电缆由于处于未带电状态，频频受到盗取，即使有巡检人员昼夜不停的巡检，花费大量的人力、财力，也难以防止被盗割，造成巨大的财产损失甚至重大安全事故。对于电缆使用地点的特殊性以及摆线时间的限制，使得监测电缆防盗装置应具有操作简单，安装周期短等特点。目前，电缆防盗系统装置层出不穷，实现方式各有各的特点。但是，这些不同的防盗装置都有一个共同的不足，那就是在使用过程中不方便，操作复杂。其次，有些装置功能简单，比如不能实现非通电状态下的电缆监控。再者，就是界面不够友好，以及报警形式过于单一等。这些都造成电缆防盗不能很好地进行。现有的几种技术方案详细列举如下:(I)基于电力线载波的电力电缆防盗系统:基于电力线通信信道特性和报警系统的具体情况，载波通信通过扩频调制解调电路来实现。防盗报警系统由报警主站和线路探测终端组成，报警主站根据与各线路探测终端的载波通信成败或者所接收的终端状态信息数据来判断是否发生电力电缆被盗等异常信息，当异常状态出现时，报警主站通过GSM网络拨打电话和发送短信息向远端值班室人员传送警情。(2)防盗报警电力电缆:由电缆外护套、电缆内芯、防盗电缆、固定阻值的电阻和内部防盗电缆构成；其内部附带防盗电缆的新型电缆，以及附属的专业报警装置，通过在电缆内芯添加两根防盗电缆，并每隔一定长度，在两根防盗电缆之间连接一个固定阻值的电阻；另在装置上印制长度标记；一端有专用报警装置与添加的所述防盗电力电缆相连，并定时检测整个所述防盗电缆的阻值。例如申请号CN201020586698.7的专利申请。(3)电力电缆防盗报警装置:包括设在电缆远端的工频发生器、电缆近端的接警主机，工频发生器由并接在电力电缆上的自耦变压器及电源转换电路、振荡电路和工频包络发生器组成，自耦变压器及电源转换电路提供振荡电路和工频包络发生器工作电源，振荡电路产生的振荡信号经工频包络发生器馈入电力电缆中；接警主机依次由信号检测电路、单稳态电路、报警请求计数器、译码器和语音报警驱动电路连接而成，译码器输出一路经延时清零电路后至报警请求计数器的清零控制端，其中单稳态电路分别受控于信号检测电路和自耦变压器组成的偏置电路，信号检测电路通过互感器接采集电力电缆中的工频信号，自耦变压器组成的偏置电路经连接在电力电缆上的继电器常闭触点接电力电缆。例如申请号CN200720006534.0的专利申请。(4)电容探测法。这种方法就是利用一对空置电缆，将终端短路，将始端接于报警器的多谐振荡器。可用555定时器制作，当电缆正常时，振荡器不起振，当电缆被盗时，空置电缆形成电容，振荡器振动。(5)电压电流检测法。该方法顾名思义就是依据电缆上是否带电来检测电缆有没有被盗。现有的电缆防盗装置主要的缺点就是操作复杂。方案(I)的防盗报警系统由报警主站和线路探测终端组成，报警主站根据与各线路探测终端的载波通信成败或者所接收的终端状态信息数据来判断是否发生电力电缆被盗等异常信息。在实际操作上面，不仅需要安装主站，而且还要线路探测终端。方案(2)需要改变现有电缆结构，通过添加的防盗电缆中间的电阻值来计算长度，不实用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术缺陷，提供一种实施简单、便捷的电力电缆看护监测防盗报警系统及监测报警方法。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案:一种电力电缆看护监测防盗报警系统，包括FPGA、脉冲发生器、直流脉冲驱动电压产生器、反射脉冲检测器、声光报警器、GSM模块以及IXD显示屏；所述脉冲发生器、直流脉冲驱动电压产生器、反射脉冲检测器、声光报警器、GSM模块以及LCD显示屏与所述FPGA连接并由FPGA控制；所述直流脉冲驱动电压产生器与脉冲发生器连接，直流脉冲驱动电压产生器产生直流电压给脉冲发生器供电，脉冲发生器在监护电缆上产生恒速的脉冲信号，反射脉冲检测器检测监护电缆上反射脉冲的波形以及反射脉冲和发射脉冲的时间差，通过FPGA采集信号，计算出电缆长度，并将产生的相关数据显示在LCD显示屏上；倘若FPGA计算的电缆长度不是预设定的电缆长度值，或者反射波产生变异时，声光报警器产生警报，GSM模块给指定的手机群发电缆被盗的消息。进一步，所述直流脉冲驱动电压产生器为150V直流电压产生器。进一步，所述IXD显示屏采用12寸24位真彩色液晶显示触摸屏。一种电力电缆看护监测防盗报警方法，通过脉冲发生器在监护电缆上产生恒速的脉冲信号，通过反射脉冲检测器检测监护电缆上反射脉冲的波形以及反射脉冲和发射脉冲的时间差，通过FPGA采集信号，计算出电缆长度，若FPGA计算的电缆长度不是预设定的电缆长度值，或者反射波产生变异，则声光报警器产生警报，GSM模块给指定的手机群发电缆被盗的消息。进一步，如果反射脉冲检测器检测的反射脉冲波形与发射脉冲波形极性相同，表示监护电缆出现断路异常或终端头开路；如果反射脉冲波形与发射脉冲波形极性相反，表示监护电缆出现短路接地异常，通过反射脉冲和发射脉冲的时间差，计算出异常发生点距离脉冲发生器的长度，确定异常发生位置。本专利技术通过与FPGA连接的脉冲发生器在监护电缆上产生恒速的脉冲信号，通过反射脉冲检测器检测电缆上反射脉冲的波形以及反射脉冲和发射脉冲的时间差，通过FPGA采集信号，计算出电缆长度，若FPGA计算的电缆长度不是预设定的电缆长度值，或者反射波产生变异，则控制声光报警器产生警报，GSM模块给指定的手机群发电缆被盗的消息，通过该系统在电缆的一端可以快速检测出电缆是否被损坏，实施方便简单，并将检测信号波形及计算的相关数据显示在LCD显示屏上，可以直观的观测到异常位置。进一步，所述IXD显不屏米用12寸24位真彩色液晶显不触換屏，显不屏即可以显示数据也可以作为操作界面，界面友好，控制方便。通过本专利技术的监测报警方法，将报警系统连接在电缆的一端，可以快速判断电缆是否发生损坏，若损坏则FPGA控制声光报警器产生警报，GSM模块给指定的手机群发电缆被盗的消息。进一步，通过判断反射波与发射波的波形极性，可以判断出电缆的异常类型，通过反射脉冲和发射脉冲的时间差，计算出异常发生点距离脉冲发生器的长度，能够确定异常发生位置，快速发现异常现场，避免产生更大的损失。【附图说明】图1为本专利技术的电力电缆看护监测防盗报警系统的结构框图；图2为本专利技术中电缆异常的波形分析图。【具体实施方式】以下结合附图对本专利技术进行详细描述:如图1所示，本专利技术所述系统包括FPGA以及与所述FPGA连接并由其控制的脉冲发生器、直流脉冲驱动电压产生器、反射脉冲检测器、声光报警器、GSM模块以及IXD显示屏；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力电缆看护监测防盗报警系统，其特征在于：包括FPGA、脉冲发生器、直流脉冲驱动电压产生器、反射脉冲检测器、声光报警器、GSM模块以及LCD显示屏；所述脉冲发生器、直流脉冲驱动电压产生器、反射脉冲检测器、声光报警器、GSM模块以及LCD显示屏与所述FPGA连接并由FPGA控制；所述直流脉冲驱动电压产生器与脉冲发生器连接，直流脉冲驱动电压产生器产生直流电压给脉冲发生器供电，脉冲发生器在监护电缆上产生恒速的脉冲信号，反射脉冲检测器检测监护电缆上反射脉冲的波形以及反射脉冲和发射脉冲的时间差，通过FPGA采集信号，计算出电缆长度，并将产生的波形及相关数据显示在LCD显示屏上；倘若FPGA计算的电缆长度不是预设定的电缆长度值，或者反射波产生变异时，声光报警器产生警报，GSM模块给指定的手机群发电缆被盗的消息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：米建伟，白晓斌，梁军科，郑建康，蒲路，贾宏发，梁小刚，邓央奕，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网陕西省电力公司宝鸡供电公司，西安电子科技大学，西安华谱电力设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11