電纜防盜報(bào)警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電纜防盜報(bào)警領(lǐng)域，尤其涉及一種電纜防盜報(bào)警系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，電纜偷盜活動(dòng)日益猖獗，相關(guān)管理部門的防盜工作變得艱難，頻繁發(fā)生的偷盜活動(dòng)給社會(huì)帶來許多不安定因素，也造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，相關(guān)管理部門急需有效的電纜防盜報(bào)警系統(tǒng)，以便提高管理水平，威懾偷盜犯罪分子。
[0003]目前現(xiàn)有的電纜防盜方法雖然很多，但很多具有誤報(bào)警問題。電力載波方案是較高級的方案，雖然可以對多條線路進(jìn)行檢測，但無法報(bào)告斷點(diǎn)具體位置，當(dāng)巡查人員在沒有路燈的高速公路上慢慢搜索到斷點(diǎn)位置時(shí)早已人去纜空。例如，專利[吳寶財(cái)，電力電纜防盜報(bào)警器，2006]提出在電纜的末端串聯(lián)一個(gè)大阻抗交流電感，在電纜的起始端加直流檢測電源，這種方式的特點(diǎn)是電路簡單，易于實(shí)現(xiàn)，且成本較低，但該方法受電纜及路燈電容影響，直流電在電纜上信號衰減嚴(yán)重，因而報(bào)警器極有可能檢測不到報(bào)警信號。又如，文獻(xiàn)[趙彬，智能路燈監(jiān)控防盜系統(tǒng)，廈門大學(xué)碩士畢業(yè)論文，2009]提出通過GPRS和ZigBee無線通訊網(wǎng)絡(luò)來搭建電纜防盜系統(tǒng)，其特點(diǎn)是在每一個(gè)路燈桿處裝配一個(gè)帶有ZigBee無線通訊模塊且編碼的單燈控制器，單燈控制器可檢測電纜狀態(tài)并通過ZigBee通訊模塊和GPRS網(wǎng)絡(luò)將警情上報(bào)給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。采用這種方式系統(tǒng)可靠性比較高，并能準(zhǔn)確定位電纜被盜位置，但缺點(diǎn)是每一燈桿裝配單燈控制器成本高，不利于推廣。CN101937600A公開了一種路燈電纜防盜報(bào)警系統(tǒng)，其斷纜檢測使用并聯(lián)型電流傳感器，和電力載波方案測量并計(jì)算電纜上的阻抗，并與正常阻抗進(jìn)行比較，如超范圍則認(rèn)為斷纜，并根據(jù)測量到的阻抗計(jì)算出斷纜距離而后發(fā)出報(bào)警信息。但是此方案在電纜上并聯(lián)從而存在一個(gè)正常的總阻抗，如果斷纜，則總阻抗變大，根據(jù)阻抗變化的程度可大致判斷出斷纜的距離，路燈間距較短，測量誤差尚可接受，如果電燈距離過大則嚴(yán)重影響測距精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種電纜防盜報(bào)警系統(tǒng)，其采用脈沖回波與電壓監(jiān)控方案，不使用電力載波，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確檢測判斷出電纜的通斷狀況并迅速鎖定電纜斷路的準(zhǔn)確位置，即采用脈沖回波法，通過發(fā)送高壓脈沖波到電纜上，此脈沖在電纜上以近似但低于光速的速度傳播，當(dāng)脈沖遇到斷點(diǎn)或短路點(diǎn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生回波，回波以近光速反射回原點(diǎn)，原點(diǎn)高速測量到此回波后計(jì)算發(fā)射與回波的時(shí)間差，根據(jù)公式計(jì)算出斷纜的距離。
[0005]本發(fā)明提出了一種電纜防盜系統(tǒng)，其包括:中心計(jì)算機(jī)、安裝在多條電纜上的報(bào)警裝置，其特征在于:
[0006]見圖1，所述每條電纜上的報(bào)警裝置由供電端報(bào)警模塊和用電端報(bào)警模塊構(gòu)成，分別串聯(lián)接入在供電線路上靠近供電設(shè)備和用電設(shè)備處；
[0007]見圖2，所述供電端報(bào)警模塊包括:供電端接線端子、電纜接線端子、接觸器、繼電器、寬溫直流UPS模塊、門開傳感器和電纜檢測板。
[0008]見圖3，所述用電端報(bào)警模塊包括:用電端接線端子、電纜接線端子、接觸器、繼電器、寬溫直流UPS模塊、門開傳感器和電纜檢測板。
[0009]其中，所述電纜檢測板通過電纜檢測口C連接4根主線;通過電壓檢測口V連接4根主線;通過繼電器控制口 J與繼電器連接;通過直流電源總線連接寬溫直流UPS模塊與電纜檢測板的電源總線口 P;通過天線口 A連接天線;通過門開傳感器口 D連接門開傳感器。
[0010]其中，所述電纜檢測板包括斷電繼電器接口、門開傳感器接口、電壓檢測接口、A/D采集模塊、脈沖發(fā)生模塊、信號調(diào)理模塊、斷纜檢測接口、CPLD/FPGA、手機(jī)模塊和上位機(jī)通訊豐旲塊。
[0011]其中，所述系統(tǒng)具有兩種工作模式，即正常模式和檢測模式，其中在正常工作模式下繼電器釋放，用電端報(bào)警模塊與供電端報(bào)警模塊內(nèi)部的接觸器吸合，電纜檢測口斷開，電纜檢測板檢測電壓，當(dāng)檢測到電纜斷電時(shí)，兩模塊繼電器吸合，接觸器釋放，電纜檢測口接入電纜，開始定時(shí)發(fā)送檢測信號，從而進(jìn)入檢測模式，確認(rèn)斷電原因后，通過短信或GPRS網(wǎng)絡(luò)向所述中心計(jì)算機(jī)發(fā)出報(bào)警信息。
[0012]其中，在電纜斷電的情況下，所述供電端報(bào)警模塊和用電端報(bào)警模塊使用寬溫直流ups內(nèi)的蓄電池為系統(tǒng)供電。
[0013]其中，如果在兩報(bào)警模塊之間有中途用電設(shè)備則需加入中間報(bào)警模塊，所述中間報(bào)警模塊內(nèi)部只有繼電器與接觸器，其在三相電纜缺相時(shí)自動(dòng)關(guān)閉接觸器，切斷用電設(shè)備與干路電纜之間的連接，從而消除用電設(shè)備阻抗對干路電纜檢測信號的影響。
[0014]其中，在檢測模式下所述供電端報(bào)警模塊和用電端報(bào)警模塊斷開接觸器，并向電纜發(fā)射200V高壓脈沖檢測信號，并使用高速A/D采集模塊采集回波信號，分析回波數(shù)據(jù)，并計(jì)算斷纜距離。
[0015]其中，使用如下公式計(jì)算出脈沖波傳輸距離X，確定斷纜距離:
[0016]x=(l/2)*tx*v，
[0017]其中X表示脈沖波傳輸距離;V表示脈沖傳播速度，此速度由具體的電纜特性決定，使用實(shí)驗(yàn)法獲得;tx表示脈沖傳播時(shí)間。
[0018]本發(fā)明在解決誤報(bào)警問題的同時(shí)提供斷纜位置，巡查人員可使用交通工具及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場，或者得到報(bào)警信息后，啟動(dòng)斷纜位置附近的報(bào)警器，阻止盜纜行為的發(fā)生，此方案是為解決低壓主干電纜的高頻率丟失的問題而專門設(shè)計(jì)的，有很強(qiáng)的實(shí)用性。
【附圖說明】
[0019]圖1顯示了與本發(fā)明具體實(shí)施例一致的電纜防盜報(bào)警系統(tǒng)總圖；
[0020]圖2為與本發(fā)明實(shí)施例一致的供電端報(bào)警模塊；
[0021]圖3為與本發(fā)明實(shí)施例一致的用電端報(bào)警模塊；
[0022]圖4顯示了與本發(fā)明的實(shí)施例一致的電纜檢測板系統(tǒng)的原理圖。
具體實(shí)施例
[0023]實(shí)施例1
[0024]圖1顯示了與本發(fā)明具體實(shí)施例一致的電纜防盜報(bào)警系統(tǒng)總圖。如圖所示該系統(tǒng)需在待改造的原有供電線路上串入兩個(gè)報(bào)警模塊(配電箱)，分別位于供電端和用電端，其用于獲取電纜上的信息，并在高速公路監(jiān)控中心加裝中心計(jì)算機(jī)和報(bào)警軟件，用于接收來自報(bào)警箱的報(bào)警信息并向相關(guān)人員提供報(bào)警信息，也可在監(jiān)控人員的控制下配置獲取報(bào)警模塊信息。
[0025]電纜上的報(bào)警模塊具有兩種工作模式，正常模式和檢測模式。
[0026]正常模式下，設(shè)備正常供電，報(bào)警模塊檢測電纜上的電壓，當(dāng)上端或下端報(bào)警模塊檢測到電纜斷電時(shí)，進(jìn)入檢測模式，報(bào)警模塊檢測距離，最終確認(rèn)斷電原因后，通過短信或GPRS網(wǎng)絡(luò)向中心計(jì)算機(jī)發(fā)出報(bào)警信息。
[0027]該系統(tǒng)中在欲保護(hù)的電纜兩端加入報(bào)警模塊。
[0028]所述報(bào)警模塊在正常模式下檢測電纜上的電壓，如斷電則進(jìn)入檢測模式。
[0029]在電纜斷電的情況下使用蓄電池為系統(tǒng)供電。
[0030]如果有中途用電設(shè)備則需加入中間報(bào)警箱(模塊)，中間報(bào)警箱(模塊)內(nèi)部只有繼電器與接觸器。它能夠在三相電纜缺相時(shí)自動(dòng)關(guān)閉接觸器，從而切斷用電設(shè)備的電纜，它的用途是防止兩端的檢測信號被中途用電設(shè)備吞噬從而造成誤判。
[0031]實(shí)施例2
[0032]圖2為與本發(fā)明實(shí)施例一致的供電端報(bào)警模塊，圖3為與本發(fā)明實(shí)施例一致的用電端報(bào)警模塊。
[0033]所述供電端報(bào)警模塊包括:供電端接線端子、電纜接線端子、接觸器、繼電器、寬溫直流UPS模塊、門開傳感器和電纜檢測板;所述用電端報(bào)警模塊包括