一种电缆防盗系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电缆防盗系统及其方法，末端发射器根据电缆线的通电状态和/或断电状态分别选择采集电流检测法的夜晚工作模式和脉冲信号检测法的白天工作模式；当白天工作模式时，末端发射器间隔一定时间向前端接收器发送脉冲信号，前端接收器通过脉冲信号检测判断在设定时间的脉冲信号的接收状况，用以确定电缆线的完整性或发送电缆线被盗的警报；当夜晚工作模式时，前端接收器通过采集电缆线上的电流并将其与设定电流值进行比较，用以确定电缆线的完整性或发送电缆线被盗的警报。本发明专利技术能实现全天候24小时检测，与电缆状态无关，投入成本低但适用范围广泛、稳定性能高。

A cable anti-theft system and its method

【技术实现步骤摘要】
一种电缆防盗系统及其方法
本专利技术涉及电力电缆防盗领域，特别涉及一种基于电缆本体的电缆防盗系统及其方法。
技术介绍
电力线或专用电缆常被人盗割，给供电部门或有关企业和人民群众的生活带来巨大损害。尤其是在施工过程中，存在闲置不用的电缆放置在工井中有2～4周的抽取时间差，这个时间差内电缆处于无电状态，不法分子利用这个时间差对电缆进行盗割。根据收集的资料估算，由此造成的直接经济损失通常都在百万元以上。目前采取原始的人工巡查防盗方式(例如两人一车排班)，费时费力防盗效果不佳，一旦发生电缆偷盗事故损失巨大。因此，需要将电力电缆防盗作为一项专项工作，依托物联网技术的高速发展，从技术层面研发防盗监控系统，从管理层面建立一套防盗管理与风险控制体系，充分利用防盗监控系统，做到逢盗必知、知盗必抓，抓必有证。现有技术中，可以采用阻抗测量法来定位电缆被盗位置，该阻抗测量原理具体为：阻抗的概念，不单单是指电路中的电阻，简单的说，阻抗是指电阻加上电抗；具体的说，阻抗是指电阻、容抗和感抗在向量上的和平常所熟悉的是电阻，是指在直流电的世界里对电流起阻碍的作用的物质。而在交流电的领域里面，除了电阻会阻碍电流外，电容和电感也会阻碍电流的运动，我们称之为电抗。电容的电抗称作电容抗，电感的则是电感抗，它们的单位和电阻一样，也是欧姆。电抗的大小与交流电的频率有关，在不同的频率条件下测量阻抗，会得到不同的阻抗值，感抗和频率大小成正比，而容抗则成反比，也就是说，频率越高感抗越大而容抗越小，频率越低感抗越低而容抗越大。除此之外，容抗和感抗的相位角，也影响着阻抗的大小，所以才会有阻抗是电阻和电抗在向量上之和这么一说。传统的测量阻抗的方法也分为很多种，这里我们选取加载直流电压和交流采样相结合的阻抗测量法，采用这种方法能通过模糊逻辑来判断阻抗以及电流的特性，并能根据设定的保护值，通过对电缆电流的动态分析对比数据，实施报警。对于道路照明来说，其负荷相对稳定，而当电缆被破坏时，其负载阻抗必定会发生变化，通过对比设定的阻抗值，就可以据此判断电缆是否被盗。负载阻抗通过交流采样算法来实现，采用傅里叶变换来处理。由于我们只需仅仅计算线路阻抗，所以可以采用解微分方程的算法来实现。如图1所示为阻抗测量法系统框图，该系统主要包含主控制芯片、信号采集电路、电源电路、继电器电路等。其中，主控制芯片主要负责数据的收、处理和发送，以及远程通信；信号采集电路负责电缆防盗数据的采集，以及对采集到的数据进行简单处理等；电源电路主要负责各单元的系统供电。这种基于阻抗检测的电缆防盗报警系统，能有效克服高频载波易受干扰的缺点，提高检测的可靠性，但由于末端设备需要供电电池，对末端设备的寿命问题有待验证，考虑到将来的维护更换，在一定程度上又增加了成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于电缆本体的电缆防盗系统及其方法，包含末端发射器1和前端接收器两部分，能实现全天候24小时检测，白天通过检测脉冲信号，晚上通过检测电流信号来判断电缆的完整性；本专利技术与传统的电缆防盗方案相比，更符合理想的电缆防盗报警系统：本专利技术的方法与电缆状态无关，投入成本低但适用范围广泛、稳定性能高。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种电缆防盗方法，该方法包含以下过程：末端发射器根据电缆线的通电状态和/或断电状态分别选择采集电流检测法的夜晚工作模式和脉冲信号检测法的白天工作模式；当白天工作模式时，所述末端发射器间隔一定时间向所述前端接收器发送脉冲信号，所述前端接收器通过脉冲信号检测判断在设定时间的脉冲信号的接收状况，用以确定电缆线的完整性或发送电缆线被盗的警报；当夜晚工作模式时，所述前端接收器通过采集电缆线上的电流并将其与设定电流值进行比较，用以确定电缆线的完整性或发送电缆线被盗的警报。优选地，所述电缆线包含多路待巡检的电缆线路通道。优选地，当电缆线为断电状态时，所述前端接收器的交流发生器产生50V交流信号，所述末端发射器接收所述50V交流信号，并每隔10S反馈一个脉冲信号，所述前端接收器一直处于查询模式，当前的任一路电缆线路通道的继电器导通后，所述前端接收器判断在10S内是否检测到所述脉冲信号：若是，则判断当前路的电缆线路通道完整，并切换到下一路电缆线路通道进行检测，直至所有路电缆线路通道检测完毕；若否，则将检测时间由10s延长至30s，继续判断是否检测到脉冲信号：(a)若是，则当前路的电缆线路通道完整，切换到下一路电缆线路通道进行检测，直至所有路电缆线路通道检测完毕；(b)若否，则发送电缆线被盗的警报。优选地，当电缆线为通电状态时，所述前端接收器的交流发生器不产生50V交流信号，所述前端接收器的电流互感器采集电缆线上任一路电缆线路通道的电流并将其与设定电流值进行大小比较：当电流大小与所述设定电流值相等时，所述电流大小正常，则当前路的电缆线路通道完整，并切换到下一路电缆线路通道进行检测，直至所有路电缆线路通道检测完毕；当电流大小小于所述设定电流值时，所述前端接收器发送电缆线被盗的警报。本专利技术还提供了一种采用如上文所述的电缆防盗方法的电缆防盗系统，所述电缆防盗系统包含与待测电缆连接的末端发射器以及与所述末端发射器连接的前端接收器；所述末端发射器间隔一定时间向所述前端接收器发送脉冲信号，所述前端接收器通过脉冲信号检测判断在设定时间的脉冲信号的接收状况，用以确定电缆线的完整性或发送电缆线被盗的警报；和/或，所述前端接收器通过采集电缆线上的电流并将其与设定电流值进行比较，用以确定电缆线的完整性或发送电缆线被盗的警报。优选地，所述末端发射器包含：第一单片机；第一时钟芯片，与所述第一单片机连接，为所述第一单片机提供稳定的时钟频率；电压切换判断模块，与所述第一单片机连接；脉冲信号发送电路，与所述第一单片机连接；所述电压切换判断模块判断识别接收到的电压信号为50V交流信号，并将对应的控制信号发送至所述第一单片机，使得所述第一单片机控制所述脉冲信号发送电路向所述前端接收器发送脉冲信号；第一信息存储模块，与所述第一单片机连接；第一供电模块，为所述末端发射器的第一单片机以及其他各个模块供电。优选地，所述前端接收器包含：第二单片机；交流信号发生器，用于向所述末端发射器发送50V交流信号；第二时钟芯片，与所述第二单片机连接，为所述第二单片机提供稳定的时钟频率；电流互感器，采集电缆线上任一路电缆线路通道的电流并经滤波整形模块传送至所述第二单片机，将电流与设定电流值进行大小比较，用以确定电缆线的完整性或发送电缆线被盗的警报；继电器，与所述第二单片机连接，用于切换电缆线中的多路待巡检的电缆线路通道；脉冲信号检测模块，与所述第二单片机连接，用于检测所述末端发射器发送的脉冲信号，判断在设定时间的脉冲信号的接收状况，向所述第二单片机发送对应的控制信号，用以确定电缆线的完整性或发送电缆线被盗的警报；第二信息存储模块，与所述第二单片机连接；第二供电模块，为所述前端接收器的第二单片机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电缆防盗方法，其特征在于，该方法包含以下过程：/n末端发射器(1)根据电缆线的通电状态和/或断电状态分别选择采集电流检测法的夜晚工作模式和脉冲信号检测法的白天工作模式；/n当白天工作模式时，所述末端发射器(1)间隔一定时间向所述前端接收器(2)发送脉冲信号，所述前端接收器(2)通过脉冲信号检测判断在设定时间的脉冲信号的接收状况，用以确定电缆线的完整性或发送电缆线被盗的警报；/n当夜晚工作模式时，所述前端接收器(2)通过采集电缆线上的电流并将其与设定电流值进行比较，用以确定电缆线的完整性或发送电缆线被盗的警报。/n

【技术特征摘要】
1.一种电缆防盗方法，其特征在于，该方法包含以下过程：
末端发射器(1)根据电缆线的通电状态和/或断电状态分别选择采集电流检测法的夜晚工作模式和脉冲信号检测法的白天工作模式；
当白天工作模式时，所述末端发射器(1)间隔一定时间向所述前端接收器(2)发送脉冲信号，所述前端接收器(2)通过脉冲信号检测判断在设定时间的脉冲信号的接收状况，用以确定电缆线的完整性或发送电缆线被盗的警报；
当夜晚工作模式时，所述前端接收器(2)通过采集电缆线上的电流并将其与设定电流值进行比较，用以确定电缆线的完整性或发送电缆线被盗的警报。


2.如权利要求1所述的电缆防盗方法，其特征在于，
所述电缆线包含多路待巡检的电缆线路通道。


3.如权利要求2所述的电缆防盗方法，其特征在于，
当电缆线为断电状态时，所述前端接收器(2)的交流发生器产生50V交流信号，所述末端发射器(1)接收所述50V交流信号，并每隔10S反馈一个脉冲信号，所述前端接收器(2)一直处于查询模式，当前的任一路电缆线路通道的继电器导通后，所述前端接收器(2)判断在10S内是否检测到所述脉冲信号：
若是，则判断当前路的电缆线路通道完整，并切换到下一路电缆线路通道进行检测，直至所有路电缆线路通道检测完毕；
若否，则将检测时间由10s延长至30s，继续判断是否检测到脉冲信号：
(a)若是，则当前路的电缆线路通道完整，切换到下一路电缆线路通道进行检测，直至所有路电缆线路通道检测完毕；(b)若否，则发送电缆线被盗的警报。


4.如权利要求2或3所述的电缆防盗方法，其特征在于，
当电缆线为通电状态时，所述前端接收器(2)的交流发生器不产生50V交流信号，所述前端接收器(2)的电流互感器(23)采集电缆线上任一路电缆线路通道的电流并将其与设定电流值进行大小比较：
当电流大小与所述设定电流值相等时，所述电流大小正常，则当前路的电缆线路通道完整，并切换到下一路电缆线路通道进行检测，直至所有路电缆线路通道检测完毕；
当电流大小小于所述设定电流值时，所述前端接收器(2)发送电缆线被盗的警报。


5.一种采用如权利要求1-4任意一项所述的电缆防盗方法的电缆防盗系统，其特征在于，所述电缆防盗系统包含与待测电缆连接的末端发射器(1)以及与所述末端发射器(1)连接的前端接收器(2)；
所述末端发射器(1)间隔一定时间向所述前端接收器(2)发送脉冲信号，所述前端接收器(2)通过脉冲信号检测判断在设定时间的脉冲信号的接收状况，用以确定电缆线的完整性或发送电缆线被盗的警报；
和/或，所述前端接收器(2)通过采集电缆...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢海军，李涛，
申请(专利权)人：上海东捷建设集团有限公司，上海运邦信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31