[发明专利]基于中压电力线屏蔽层载波的电缆实时防盗监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于中压电力线屏蔽层载波的电缆实时防盗监控方法，属于电力线载波通信技术领域。

背景技术

目前电缆的应用在逐步提高，电缆的安全问题变得日益重要。电缆主要由五部分组成：导体芯线、绝缘层、半导电层、金属屏蔽层、外护套层，目前常用的电力电缆导体芯线的材料通常为铜芯或多股铝芯，金属屏蔽层覆裹在芯线绝缘层外，一般为铜带，金属护套为钢带(丝)、铝、铜或不锈钢等材质，随着铜价的上升，电缆盗割现象越来越严重，严重影响电缆寿命，甚至引发重大安全事故。

目前电缆防盗监控措施主要分为三类：第一，通过增加物理屏障来预防盗窃者接触电缆行窃，这主要包括：井盖防盗、电缆穿管等。该类防盗措施属于被动式，当物理屏障被穿越或者破坏时，将起不到任何防盗作用。第二，通过红外探测或激光对射进行电缆防盗报警。该类措施需要大量的维护工作，成本高，且由于小动物闯入等容易发生误报。第三，通过在电缆芯线加装电流或电压互感器，通过检测电流或电压变化，进行电缆防盗报警，当电缆芯线未被破坏时无法报警，且备用电缆被盗也不会报警。这三类防盗措施在施工建设难度、成本和报警性能上都不能尽如人意。

发明内容

本发明的目的是为了弥补现有技术的缺陷，提供一种适用于中压电缆的防盗监控方法，系统通过对中压电缆屏蔽层内传输的载波信号进行质量分析，间接判定电缆是否遭到破坏，实现电缆实时防盗监控功能。

为了达到上述目的，本发明的一种基于中压电力线屏蔽层载波的防盗监控方法，硬件包括：依次连接的电缆防盗监控主站、载波通信管理设备，与所述载波通信管理设备的通信端口连接的主载波机、以及分别与主载波机处于同一载波通信网络的若干从载波机，载波通信网络为利用中压电缆屏蔽层构建的多条载波通信通道，载波通信通道中包含由中压电力线屏蔽层、屏蔽层接地线、大地构成的载波信号回路。该防盗监控方法的特点在于：利用电缆屏蔽层构建载波通信通道，远端从载波机发送信号，信号通过电感耦合器电磁感应原理耦合在电缆屏蔽层上，主站侧的主载波机再通过电感耦合器接收到从载波机发送的信号，对信号质量进行分析判定，当电缆未发生被盗异常时，屏蔽层接地良好，信号构成回路，信号质量高。由于屏蔽层处于芯线外部，当电缆发生被盗时，屏蔽层将首先遭到破坏，信号回路受到影响，载波信号将受到剧烈影响，主载波机接收到的从载波机发来的信号强度变弱，质量降低。主载波机将信号质量信息经载波通信管理机上传至电缆防盗监控平台，由平台给出相应告警信息，监控平台通过载波通信管理机连接多台主载波机，实现对多条电缆出线的在线检测，相关人员可以根据告警信息快速排查。

为了便于操作人员快速排查，主载波机定时轮询远端各从载波机，从载波机回复应答，应答数据包中包含信道信息，信号包含该从载波地址数字信息。信号经电缆屏蔽层信道传送至主载波机，因此信号被主载波机接收时，又包含了电缆屏蔽层载波信道的衰减和噪声信息，线路衰减和噪声将直接影响信号电平的强弱，主载波机通过对接收到的信号根据电平强度进行解析，评价为“1、2、3、4、5、6、7” 七个等级，“1”电平强度最低，“7”电平强度最高，主载波机将从载波机的地址与对应的信号强度值经由通信管理机上送至电缆防盗监控平台，电缆防盗监控平台通过监测电平强度变化，进而判定电缆情况。当某个从载波机的信号强度突然降低且保持低强度时，说明该从载波对应电缆屏蔽层载波回路发生问题，信道衰减增大，间接表明该电缆发生故障，电缆防盗监控平台向值班员发出告警信息，指出该条电缆正在发生故障。

本发明利用中压电缆屏蔽层与大地之间构成载波通信回路这一特点，实时监测信号强度，进而判定电缆是否被盗。当电缆线路正在被盗割时，屏蔽层载波回路被破坏，载波信道衰减增大，主载波接收到的信号电平强度突然降低，当电缆被盗严重时，屏蔽层载波回路被彻底破坏，从载波信号无法到达主载波，主载波连续60秒未收到从载波发来的信号，也将发出告警，提示相关人员前往排查。 

本发明所达到的有益效果：

电力线屏蔽层载波通信技术，是一种利用中压电缆屏蔽层作为通信介质，实现数据、话音、图像等综合业务传输的通信技术。利用载波这一电力系统专有的信道条件进行通信，现场安装施工简单。

由于电缆屏蔽层与大地之间能构成载波通信回路，因此采用基于电力线屏蔽层载波通信，通过对载波信号变化进行分析可以间接地判定电缆是否遭到破坏，实现电缆防盗监控功能。

本发明构思奇巧，利用现有屏蔽层信道回路特点，实现对中压电缆的在线防盗监控，具有良好的市场前景。

附图说明