摘 要 本文介紹一種電纜防盜裝置其具有變壓器或線路運(yùn)行日常數(shù)據(jù)采集、記錄、儲(chǔ)存、分析和管理的功能，檢測(cè)短路、斷路和其他異常情況的功能；以及遠(yuǎn)程通訊報(bào)警功能。

    關(guān)鍵詞 電纜 防盜 電力載波

    近年來(lái)，偷盜路燈設(shè)施的現(xiàn)象頻頻發(fā)生。由此，使用現(xiàn)代化功能防盜報(bào)警系統(tǒng)的需求顯得尤為迫切?，F(xiàn)介紹一種基于電力載波通訊的電纜防盜裝置--英特曼ELAS電纜防盜系統(tǒng)。

    1. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    該電纜防盜裝置構(gòu)成的防盜系統(tǒng)分為兩個(gè)層次：監(jiān)測(cè)中心和監(jiān)測(cè)前端。

    監(jiān)測(cè)中心： 監(jiān)測(cè)中心計(jì)算機(jī)可以及時(shí)檢測(cè)并報(bào)告所有在測(cè)防盜監(jiān)控前端的工作狀況，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的記錄和管理，進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)。發(fā)現(xiàn)異?？梢约皶r(shí)將故障定位，同時(shí)將現(xiàn)狀報(bào)告給相關(guān)人員，管理人員可以隨時(shí)隨地主動(dòng)查詢(xún)監(jiān)控前端的運(yùn)行信息。

    監(jiān)測(cè)前端：由監(jiān)控終端單元與若干單路檢測(cè)器（末端）組成。監(jiān)控終端單元設(shè)置在監(jiān)控前端，內(nèi)設(shè)無(wú)線通訊單元（采用SMS）及蓄電池模塊。監(jiān)控終端單元與線纜低壓出線側(cè)的互感器相連。單路檢測(cè)器的數(shù)量由低壓側(cè)的出線數(shù)量決定。設(shè)置在低壓側(cè)出線末端，通過(guò)電力載波與監(jiān)控終端單元相連，同時(shí)單路檢測(cè)器與低壓出線的其中一相相連，檢測(cè)出線末端的情況。如圖1所示。

    以下將分別介紹監(jiān)測(cè)中心和監(jiān)測(cè)前端的功能，其中監(jiān)測(cè)前端具備以下功能：

    1） 通信功能： 監(jiān)測(cè)終端單元的通信能力在默認(rèn)方式下采用無(wú)線方式連接，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)提供RS232方式的接口，可以與已經(jīng)具備遠(yuǎn)程監(jiān)控的系統(tǒng)相連接。

    2） 具備很強(qiáng)的本地監(jiān)測(cè)能力，具有快速的采集能力和計(jì)算統(tǒng)計(jì)能力，具有報(bào)警判斷和反應(yīng)能力，能自動(dòng)根據(jù)相關(guān)配置判斷報(bào)警的發(fā)生并及時(shí)上送到監(jiān)控中心；

    3） 具有大容量的本地儲(chǔ)存能力，能在本地儲(chǔ)存大量的歷史數(shù)據(jù)；

    4） 具有很強(qiáng)的自檢能力，在設(shè)備本身發(fā)生意外以至不能正常工作時(shí)，能自動(dòng)重新啟動(dòng)。

    5） 具有遠(yuǎn)程維護(hù)和在線診斷，出現(xiàn)故障時(shí)，無(wú)需到現(xiàn)場(chǎng)拆卸再回廠處理，可以由維護(hù)人員帶便攜機(jī)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行診斷分析，排錯(cuò)。當(dāng)前端軟件升級(jí)時(shí)，也可以直接在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)便攜機(jī)直接進(jìn)行。

    監(jiān)測(cè)中心的功能與特點(diǎn)如下：

    1） 可以在計(jì)算機(jī)的圖形界面上實(shí)時(shí)查詢(xún)各個(gè)監(jiān)控前端的情況，圖形界面基于GIS工作；

    2） 實(shí)時(shí)接收的運(yùn)行參數(shù)，如超出告警閥值，系統(tǒng)立即給出可視可聞的告警，使操作人員以最高效率排除故障。

    3） 當(dāng)同時(shí)產(chǎn)生多組警報(bào)時(shí)系統(tǒng)將依報(bào)警優(yōu)先級(jí)及發(fā)生的時(shí)間順序，自動(dòng)換頁(yè)至報(bào)警發(fā)生畫(huà)面供操作人員確認(rèn)，以迅速排除故障。

    4） 利用多媒體技術(shù)，提供了漢語(yǔ)語(yǔ)音報(bào)警功能，同時(shí)顯示故障的地點(diǎn)、時(shí)間、類(lèi)型，提高操作人員處理報(bào)警的效率。

    5） 可自動(dòng)通過(guò)電話，無(wú)線尋呼或移動(dòng)電話系統(tǒng)，立即將系統(tǒng)警報(bào)訊息傳遞給各相關(guān)人員。

    6） 建立基于GIS系統(tǒng)基礎(chǔ)上的地理圖與示意圖相結(jié)合的完整準(zhǔn)確的線路資料；基于圖紙自動(dòng)編制統(tǒng)計(jì)；

    7） 實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)更換、維護(hù)、使系統(tǒng)容易擴(kuò)展；系統(tǒng)便于使用、便于管理、便于控制；安全、可靠；

    8） 可以從電子圖紙上關(guān)聯(lián)查找其它相應(yīng)的信息，極大地方便工作人員的使用，可迅速準(zhǔn)確地確定故障地點(diǎn)、用戶(hù)地點(diǎn)、線路、設(shè)備、管道等詳細(xì)信息。

    9） 提供友好的二次開(kāi)發(fā)工具和平臺(tái)，方便與相關(guān)部門(mén)技術(shù)人員的協(xié)同開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)優(yōu)化。在友好的窗口界面上，用戶(hù)可選擇變更、查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)和打印輸出等。

    2. 通訊方式和報(bào)警方式

    通訊方式--監(jiān)測(cè)中心和監(jiān)測(cè)前端之間可以采用公網(wǎng)SMS方式的通訊形式，也可以通過(guò)提供通訊協(xié)議以及RS485接口與已有路燈監(jiān)控終端相連，或者通過(guò)干節(jié)點(diǎn)信號(hào)輸出，與已有路燈監(jiān)控終端相連。

    報(bào)警方式--報(bào)警信號(hào)可以不同形式（聲、光、手機(jī)短信報(bào)警）表現(xiàn)，按設(shè)置途徑主動(dòng)上報(bào)，通常情況下采用短信息方式及時(shí)報(bào)警。

    3. 工作狀態(tài)描述

    正常情況下，檢測(cè)終端處于自行檢測(cè)狀態(tài)，同時(shí)僅在響應(yīng)監(jiān)測(cè)中心指令的情況下進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊，可以根據(jù)監(jiān)測(cè)中心的指令查詢(xún)變壓器或線路運(yùn)行狀況以及監(jiān)控終端單元的運(yùn)行狀態(tài)。

    停電情況下，監(jiān)控終端及時(shí)將停電消息報(bào)到中

    心，同時(shí)在蓄電池支持下自行處于檢測(cè)狀態(tài)，由于功耗很小，可以長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。

    發(fā)生異常時(shí)，監(jiān)控終端可自動(dòng)檢測(cè)出變壓器出線或電力線纜是否處于停電狀態(tài)，同時(shí)可以通過(guò)與單路檢測(cè)器配合使用，測(cè)出出線是否斷開(kāi)，如判斷為異常，則通過(guò)終端單元產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，及時(shí)將信號(hào)發(fā)送到中心和值班人員的手機(jī)，監(jiān)測(cè)中心可迅速定位發(fā)生異常地點(diǎn)。

    我們以路燈電纜防偷盜系統(tǒng)為例。

    如圖2所示，通常路燈開(kāi)關(guān)箱會(huì)有幾路出線（一般為3路、6路、12路），在每個(gè)出線的末端燈桿上，串聯(lián)安裝末端檢測(cè)單元，在開(kāi)關(guān)箱內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)監(jiān)控終端（標(biāo)配的監(jiān)控終端為6路出線檢測(cè)設(shè)計(jì)），可以與常規(guī)的路燈監(jiān)控系統(tǒng)配合使用。由于在通常的路燈線路中，白天出線線路處于斷電狀態(tài)，末端檢測(cè)單元可以在白天檢測(cè)出線路的異常狀況，并通過(guò)無(wú)線手機(jī)的SMS方式（或通過(guò)已經(jīng)配置的路燈監(jiān)控器、或是現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警裝置）進(jìn)行報(bào)警，報(bào)警內(nèi)容十分詳盡。在通電狀況下，采用電力載波的方式對(duì)線路進(jìn)行檢測(cè)，而且同時(shí)可以檢測(cè)路燈末端電壓并進(jìn)行上報(bào)，對(duì)路燈的維護(hù)和設(shè)計(jì)有相當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)作用。

    綜上所述，在正常情況下，監(jiān)控終端與出線末端的檢測(cè)單元配合使用，處于自檢測(cè)狀態(tài)，同時(shí)僅響應(yīng)監(jiān)測(cè)中心的指令情況下進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊，可以根據(jù)監(jiān)測(cè)中心的指令查詢(xún)監(jiān)控終端運(yùn)行狀況、監(jiān)控末端單元的運(yùn)行狀態(tài)以及監(jiān)控終端測(cè)量的各種設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等等。舉例而言，可查詢(xún)的狀態(tài)有：變壓器溫度、變壓器出線側(cè)電壓、電流狀態(tài)，出線側(cè)末端等等。

    停電情況下，根據(jù)電纜防偷盜的不同應(yīng)用，監(jiān)控終端自動(dòng)判斷是否異常，如果屬于異常狀態(tài)，則監(jiān)控終端單元及時(shí)將停電消息報(bào)到中心，同時(shí)在蓄電池支持下自行處于檢測(cè)狀態(tài)，由于功耗很小，可以長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。異常狀態(tài)可分為以下幾種：

    1） 如果是低壓側(cè)線路短路，監(jiān)控終端單元可以自動(dòng)檢測(cè)出出線是否處于停電狀態(tài)，電流是否正常，同時(shí)可以通過(guò)與末端單路檢測(cè)器配合使用，測(cè)出電壓出線是否短路，如果判斷為異常，則通過(guò)終端單元產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，及時(shí)將信號(hào)發(fā)送到中心和值班人員的手機(jī)，監(jiān)測(cè)中心可迅速定位發(fā)生異常地點(diǎn)。

    2） 如果發(fā)生變壓器、路燈開(kāi)關(guān)箱偷盜的情況，監(jiān)測(cè)終端單元由于有傳感器連在變壓器上，可以迅速通過(guò)傳感器信號(hào)異常以及電壓電流狀況的變化，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，并及時(shí)將信號(hào)發(fā)送到中心。

    3） 另一方面，在發(fā)生上述設(shè)備偷盜的情況下，可以迅速發(fā)出報(bào)警，同時(shí)可以利用GSM定位的方式記錄變壓器的地理信息位置，便于被盜設(shè)備的追蹤。

    4） 如果監(jiān)測(cè)終端單元的殼體被非正常打開(kāi)，設(shè)備將自動(dòng)發(fā)生報(bào)警，送往監(jiān)測(cè)中心；如果現(xiàn)場(chǎng)配備警號(hào)，則將同時(shí)鳴叫告警。

    因此，該裝置具備多樣的報(bào)警形式，可以通過(guò)干節(jié)點(diǎn)的方式進(jìn)行報(bào)警，可以采用報(bào)警接入110的方式進(jìn)行，可以提供標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，通過(guò)RS232口與已經(jīng)具備的監(jiān)控設(shè)備通信并報(bào)警，可以通過(guò)GSM方式，利用無(wú)線公網(wǎng)短消息方式進(jìn)行報(bào)警，報(bào)警可以直接發(fā)到管理者手機(jī)或監(jiān)控中心短消息平臺(tái)上，進(jìn)行相應(yīng)的處理。

    4. 系統(tǒng)特點(diǎn)

    采用電力載波通訊方式，適用于大規(guī)模、地形復(fù)雜的區(qū)域，使之成為一個(gè)完全閉合的防盜區(qū)，并具有以下的優(yōu)點(diǎn)。

    微處理器控制的適配器使系統(tǒng)運(yùn)行具有高度可靠性，誤報(bào)接近零；可有效地防止人為開(kāi)路、短路；根據(jù)區(qū)域條件變化，系統(tǒng)能維持較高報(bào)警界值；易安裝于現(xiàn)有路燈、變壓器系統(tǒng)； 防盜警示和現(xiàn)場(chǎng)防盜報(bào)警，迅速反饋使保安人員作出反應(yīng)，并可知偷盜點(diǎn)；保養(yǎng)成本低廉，系統(tǒng)操作方便。具有較強(qiáng)的整體防御能力和防破壞能力；為低壓被盜纜線提供報(bào)警監(jiān)視；可與各類(lèi)專(zhuān)業(yè)報(bào)警主機(jī)聯(lián)機(jī)應(yīng)用并可與各種監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。

    從以上描述可以看出，該裝置具有電纜斷路和其他異常情況的監(jiān)測(cè)功能；電纜通電情況下實(shí)現(xiàn)線纜異常的報(bào)警功能；同樣電纜斷電情況下實(shí)現(xiàn)線纜異常的報(bào)警功能；每條被監(jiān)測(cè)電纜可獨(dú)立布防、撤防；同時(shí)主機(jī)具有SMS標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議，可與報(bào)警管理中心組成報(bào)警網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)快速出警聯(lián)防化；具有蓄電池接口，可實(shí)現(xiàn)平常涓流充電，交直流電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換等功能。

    四、運(yùn)用情況

    我公司先后對(duì)上海市外環(huán)路、西湖區(qū)寶石山、如東市北環(huán)路、武進(jìn) 湖開(kāi)發(fā)區(qū)等電纜防盜系統(tǒng)工程已投入運(yùn)行，具體情況如下。

    1. 上海市外環(huán)路電纜防盜系統(tǒng)監(jiān)測(cè)管理中心目前建立在英特曼公司本部，該公路每個(gè)路燈控制箱都是由一個(gè)交流接觸器控制兩根四股電纜，因此每個(gè)路燈控制箱只需安裝一臺(tái)監(jiān)測(cè)主機(jī)，路燈控制箱出去的每根電纜末端只需安裝一只監(jiān)測(cè)末端，同一路燈控制箱的兩根電纜的監(jiān)測(cè)末端必須安裝在不同相位，監(jiān)測(cè)管理中心和監(jiān)測(cè)主機(jī)之間是通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)通訊。自從有了本系統(tǒng)后，有效地保護(hù)了路燈電纜，保證了道路照明正常運(yùn)行。該系統(tǒng)將采用RS232方式的接口，可以與RTU相連接，防盜功能會(huì)更加強(qiáng)大。

    2. 杭州市西湖區(qū)寶石山景觀燈電纜防盜系統(tǒng)監(jiān)測(cè)管理中心建立在當(dāng)?shù)嘏沙鏊?，無(wú)需路燈管理所專(zhuān)門(mén)安排值班人員，每個(gè)大開(kāi)關(guān)箱安裝了一臺(tái)監(jiān)測(cè)主機(jī)，每個(gè)小開(kāi)關(guān)箱只需安裝一只監(jiān)測(cè)末端，構(gòu)成的防區(qū)覆蓋整個(gè)寶石山，監(jiān)測(cè)管理中心和監(jiān)測(cè)主機(jī)之間是通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)通訊，一旦其中某段電纜發(fā)生盜竊，當(dāng)?shù)嘏沙鏊⒓词盏綀?bào)警信息，公安干警隨即封鎖現(xiàn)場(chǎng)，讓盜竊分子無(wú)處可逃。

    3. 如東市北環(huán)路安裝了電纜防盜系統(tǒng)，目前監(jiān)測(cè)管理中心建立在英特曼公司本部，該公路每個(gè)路燈控制箱都是由兩個(gè)交流接觸器控制四根四股電纜，因此每個(gè)路燈控制箱只需安裝一臺(tái)監(jiān)測(cè)主機(jī)，路燈控制箱出去的每根電纜末端只需安裝一只監(jiān)測(cè)末端，同一交流接觸器出線側(cè)的兩根電纜的監(jiān)測(cè)末端必須安裝在不同相位，監(jiān)測(cè)管理中心和監(jiān)測(cè)主機(jī)之間是通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)通訊，工程達(dá)到最合理利用資源。

    4. 武進(jìn)供電局在武進(jìn) 湖開(kāi)發(fā)區(qū)安裝使用了由公司的ELAS電力電纜防盜系統(tǒng)。本系統(tǒng)項(xiàng)目的安裝地點(diǎn)處于武進(jìn)的周邊開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)，地段偏僻，治安形勢(shì)較為復(fù)雜，電力電纜偷盜現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，當(dāng)?shù)仉娏芾聿块T(mén)更是窮于應(yīng)付，苦無(wú)良策。本項(xiàng)目報(bào)警監(jiān)控中心建立在當(dāng)?shù)毓╇娬?，?shí)現(xiàn)對(duì)防盜區(qū)域報(bào)警信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控。選擇兩臺(tái)配變，檢測(cè)兩臺(tái)配變臺(tái)區(qū)的400V系統(tǒng)主干電力線的偷盜問(wèn)題，在變壓器400V主干系統(tǒng)發(fā)生偷盜現(xiàn)象時(shí)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，同時(shí)通知相關(guān)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行察看。

    該系統(tǒng)在每臺(tái)變壓器設(shè)備處安裝一臺(tái)電力線防盜主設(shè)備，在電力線主干末端安裝電力線防盜設(shè)備，通過(guò)無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)把報(bào)警信號(hào)傳送到監(jiān)控中心。

    經(jīng)以上用戶(hù)大量反映，本系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，誤報(bào)率接近零，工程合理利用了資源，大大的降低了維護(hù)費(fèi)用，有效打擊電纜盜竊分子，保證了道路照明，維護(hù)了城市形象，他們一致認(rèn)為系統(tǒng)是目前解決路燈等低電力電纜盜竊問(wèn)題的最佳方案。

    參考文獻(xiàn)

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