電纜防盜報警系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電纜防盜報警領域，尤其涉及一種電纜防盜報警系統。
【背景技術】
[0002]近年來，電纜偷盜活動日益猖獗，相關管理部門的防盜工作變得艱難，頻繁發生的偷盜活動給社會帶來許多不安定因素，也造成了巨大的經濟損失。因此，相關管理部門急需有效的電纜防盜報警系統，以便提高管理水平，威懾偷盜犯罪分子。
[0003]目前現有的電纜防盜方法雖然很多，但很多具有誤報警問題。電力載波方案是較高級的方案，雖然可以對多條線路進行檢測，但無法報告斷點具體位置，當巡查人員在沒有路燈的高速公路上慢慢搜索到斷點位置時早已人去纜空。例如，專利[吳寶財，電力電纜防盜報警器，2006]提出在電纜的末端串聯一個大阻抗交流電感，在電纜的起始端加直流檢測電源，這種方式的特點是電路簡單，易于實現，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重，因而報警器極有可能檢測不到報警信號。又如，文獻[趙彬，智能路燈監控防盜系統，廈門大學碩士畢業論文，2009]提出通過GPRS和ZigBee無線通訊網絡來搭建電纜防盜系統，其特點是在每一個路燈桿處裝配一個帶有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并通過ZigBee通訊模塊和GPRS網絡將警情上報給遠程監控中心。采用這種方式系統可靠性比較高，并能準確定位電纜被盜位置，但缺點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警系統，其斷纜檢測使用并聯型電流傳感器，和電力載波方案測量并計算電纜上的阻抗，并與正常阻抗進行比較，如超范圍則認為斷纜，并根據測量到的阻抗計算出斷纜距離而后發出報警信息。但是此方案在電纜上并聯從而存在一個正常的總阻抗，如果斷纜，則總阻抗變大，根據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重影響測距精度。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種電纜防盜報警系統，其采用脈沖回波與電壓監控方案，不使用電力載波，以克服現有技術的不足，實現準確檢測判斷出電纜的通斷狀況并迅速鎖定電纜斷路的準確位置，即采用脈沖回波法，通過發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，當脈沖遇到斷點或短路點時，會產生回波，回波以近光速反射回原點，原點高速測量到此回波后計算發射與回波的時間差，根據公式計算出斷纜的距離。
[0005]本發明提出了一種電纜防盜系統，其包括:中心計算機、安裝在多條電纜上的報警裝置，其特征在于:
[0006]見圖1，所述每條電纜上的報警裝置由供電端報警模塊和用電端報警模塊構成，分別串聯接入在供電線路上靠近供電設備和用電設備處；
[0007]見圖2，所述供電端報警模塊包括: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、脈沖發生模塊、信號調理模塊、斷纜檢測接口、CPLD/FPGA、手機模塊和上位機通訊豐旲塊。
[0011]其中，所述系統具有兩種工作模式，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，用電端報警模塊與供電端報警模塊內部的接觸器吸合，電纜檢測口斷開，電纜檢測板檢測電壓，當檢測到電纜斷電時，兩模塊繼電器吸合，接觸器釋放，電纜檢測口接入電纜，開始定時發送檢測信號，從而進入檢測模式，確認斷電原因后，通過短信或GPRS網絡向所述中心計算機發出報警信息。
[0012]其中，在電纜斷電的情況下，所述供電端報警模塊和用電端報警模塊使用寬溫直流ups內的蓄電池為系統供電。
[0013]其中，如果在兩報警模塊之間有中途用電設備則需加入中間報警模塊，所述中間報警模塊內部只有繼電器與接觸器，其在三相電纜缺相時自動關閉接觸器，切斷用電設備與干路電纜之間的連接，從而消除用電設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警模塊和用電端報警模塊斷開接觸器，并向電纜發射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，分析回波數據，并計算斷纜距離。
[0015]其中，使用如下公式計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，使用實驗法獲得;tx表示脈沖傳播時間。
[0018]本發明在解決誤報警問題的同時提供斷纜位置，巡查人員可使用交通工具及時到達現場，或者得到報警信息后，啟動斷纜位置附近的報警器，阻止盜纜行為的發生，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計的，有很強的實用性。
【附圖說明】
[0019]圖1顯示了與本發明具體實施例一致的電纜防盜報警系統總圖；
[0020]圖2為與本發明實施例一致的供電端報警模塊；
[0021]圖3為與本發明實施例一致的用電端報警模塊；
[0022]圖4顯示了與本發明的實施例一致的電纜檢測板系統的原理圖。
具體實施例
[0023]實施例1
[0024]圖1顯示了與本發明具體實施例一致的電纜防盜報警系統總圖。如圖所示該系統需在待改造的原有供電線路上串入兩個報警模塊(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，并在高速公路監控中心加裝中心計算機和報警軟件，用于接收來自報警箱的報警信息并向相關人員提供報警信息，也可在監控人員的控制下配置獲取報警模塊信息。
[0025]電纜上的報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，設備正常供電，報警模塊檢測電纜上的電壓，當上端或下端報警模塊檢測到電纜斷電時，進入檢測模式，報警模塊檢測距離，最終確認斷電原因后，通過短信或GPRS網絡向中心計算機發出報警信息。
[0027]該系統中在欲保護的電纜兩端加入報警模塊。
[0028]所述報警模塊在正常模式下檢測電纜上的電壓，如斷電則進入檢測模式。
[0029]在電纜斷電的情況下使用蓄電池為系統供電。
[0030]如果有中途用電設備則需加入中間報警箱(模塊)，中間報警箱(模塊)內部只有繼電器與接觸器。它能夠在三相電纜缺相時自動關閉接觸器，從而切斷用電設備的電纜，它的用途是防止兩端的檢測信號被中途用電設備吞噬從而造成誤判。
[0031]實施例2
[0032]圖2為與本發明實施例一致的供電端報警模塊，圖3為與本發明實施例一致的用電端報警模塊。
[0033]所述供電端報警模塊包括: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;所述用電端報警模塊包括