電纜防盜系統在電纜線路中的應用

吉濤

【摘 ?要】隨著社會城市化的發展，電力電纜大多是埋在地下，如此具有不占用空間、安全性高等特點，這將逐漸代替架空線用到城市配電網中。正由于這些特點，電纜故障的確定對工作人員來說是比較艱難的，特別是在夏季等相對惡劣的天氣情況時，如果電纜出現故障，或者被盜，若由人工大范圍的進行查找，這是非常費時費力的，故為解決這一問題，我們就要設計出既快速又準確的方法來確定電纜出現故障的類型、原因、時間以及位置等來維護電纜的正常運行。

【關鍵詞】防盜系統;特點應用;電纜線路

由于銅價可觀，電力電纜經常被人盜割，竊賊盜割電纜等設施，其主要目標是電纜里的金屬銅。最近幾年，城市電纜的盜割現象越來越多，有些地方更是到了猖獗的地步，給供電部門或有關企業和人民群眾的生活帶來巨大損害。電纜被盜頻繁發生，給人們的日常生活帶來了極大的危害。根據以往電纜被盜的資料顯示，給城市帶來的經濟損失是非常嚴重的，尤其在一些大城市中更為突出，并且呈現出上升趨勢。電力線網絡是目前應用較為廣泛的一種網絡，這便成為了盜竊分子的主要目標，這會給電力系統造成不可估量的損失以及會威脅到整個系統的安全應用。

一 國內外電纜防盜研究現狀

電力電纜可以劃分為高壓和低壓網，一般情況，高壓網由于電壓高且高壓線架設的相對比較高，這些原因會讓盜竊分子望而卻步，發生被盜的可能性就會降低很多。低壓電網因為其低電壓、高價值銅芯線的特點早已成為盜竊分子的目標。由此可見電力電纜的防盜主要是在低壓電纜防盜的高價值銅芯線上。

本文針對當前技術和應用的不足，結合防盜傳感技術、裝置取電技術、智能監控系統等技術優勢，以技防為主要措施進行研究論證。通過比較分析，采用取電技術為報警裝置提供電源，研制電力電流參數測量傳感器，采用倉式殼體結構固定于變壓器低壓側，開發基于電纜鎧裝層載波通信原理的電纜防盜裝置，并進行了防盜監控系統軟件的開發應用。

二 防盜系統的要求

2.1 對電纜進行實時24小時的監控

對于電力電纜，存在有電纜帶電與不帶電兩種狀態，在電纜不帶電的狀態下，電纜線路是沒有負載的消耗，電纜防盜系統在電纜帶電或者不帶電的情況下隨時對電纜進行檢測。

2.2電纜數據采集的實時性和準確性

數據采集的實時準確性是指在電纜被實時監控時，要確保電纜數據的隨時采集隨時傳輸，且不能使得數據丟失。

2.3報警的準確性

這是對電纜防盜系統的最主要的要求，其要求在電纜確定被盜時能夠顯示在電纜監控中心的電腦上，且會將被盜信息發送給工作人員，以便進行及時的維修。同時也要在系統正常運行時，不出現報錯警的情況。在數據傳輸以及報警信息的傳送過程中，應該要保證數據的完整性，以及網絡的可靠性。

2.4報警的實時性

電纜被盜時，要及時將警情通知給工作人員，采用無線短消息傳輸方式發送給移動工作人員，于此同時通過有線傳輸方式將電纜信息發送至后臺監控。要確保在發送過程網絡是良好的，且在傳送過程中要確保數據幀的完整性。

2.5系統運行的獨立性

電纜防盜系統是我們為檢測電纜被盜開發出來的系統，其只能對電纜進行實時監控，保護電纜的安全運行，與電力電纜系統是互不相干的，自然不會影響到它的正常工作。

三 防盜系統的設置及應用

3.1防盜系統的配置

系統主要由變壓器防盜采集部分、通信和定位部分、MCU控制器等部分組成：

防盜采集部分：負責配電變壓器運行參數和設置防區信息的采集，如電壓、溫度、防拆線破壞等信息，通析處理判定變壓器運行狀態是否處于正常狀態。

定位部分：負責變壓器位置信息的采集和遠程通信，須連同整個報警系統一起固定于變壓器表面。當變壓器受到人工破壞或搬移時，通過GPRS/GSM發出報警短信和數據到報中心主站，實時掌控變壓器被破壞事件發生和搬移路線軌跡。

電源部分：環境適合情況下采用線路取電，同時，支持太陽能供電和CT取電，以可電磷酸鐵鋰電池作為后備電源。

變壓器報警裝置結構設計：采取了具有防護功能倉式殼體，便于固定于變壓器出線端子上方，具有較好隱蔽性。

3.2 策劃電力設備防盜智能系統方案

電力設備防盜智能系統是一個要求高、監測面廣、設備多、運行環境復雜、實施難度大、技術和手段不斷發展的監測與報警系統，確立了系統設計原則，項目對電力設備防盜技術進行了廣泛的調研，深入電力設備被盜的現場，分析電力設備被盜原因和不法分子的盜竊行為特征，考察國內外多家電力設備防盜系統方案和運行狀況，了解電力設備防盜相關技術的發展情況，確定了監測終端自主監測的分布式分層運行電力設備防盜監控系統，該系統具有監測終端獨立監測各自的設備，互不影響;不受電網運行方式和其他條件限制，擴展方便，維護簡單等優點。

3.3 電力設備防盜智能系統功能設計

電力設備防盜智能系統主要實現系統的各類數據存儲、檢索及電力設備在線監測，自動收集各報警終端的報警信息和各監測點運行狀態變化情況，并對其進行分析處理，形成各類報表和報告，對收到的報警信息進行分級并及時轉發給各接警員，接警員根據接到報警信息及時處理警情，阻止和中斷正在發生的盜竊行為，以免發生設備盜走或破壞現象，以達到電力設備的安全和電力系統的安全運行。

3.3 防盜系統的應用

從工程和實用化角度，采集微波和超聲波探測、位置變化、門磁開關狀態、供電電壓、電池狀態、溫度等信息，依據被侵入前后的線路帶電狀態、侵犯過程，按階段、分時進行預警，并依據侵入的嚴重程度采取不同等級的告警方式和告警內容。其中微波探測和位置變化僅用于提前一般預警和防誤報，門磁作為最后一道防線和嚴重性侵犯憑證，其它量僅作為裝置和臺變設備異常信息參考，主要是防誤判。

人工智能技術基于知識發現的配電變壓器防盜報警。選取微波探測（定向天線為佳）的原因一是可探測人活動的行為過程，二是可穿透非金屬殼體，具有隱蔽特性，足夠達到提前預警的效果;選取位置（傾斜）變化振動傳感器，作為微波探測和門磁探測的過度，進一步提高避免誤判和識別能力;選取門磁作為最后一道預警防線，從空間和時間上實現三層分級、分時預警，結合人工智能和知識發現提高系統辨識能力和防誤報能力。

當供電正常情況下，變壓器外人侵入時，首先啟動微波探測和超聲波，記錄侵犯時間、行動變化次數，若預制時間段內行動變化次數超過預置制，則啟動一般告警;同時檢測變壓器位置變化和門磁變化狀態，當位置變化達到預置值，啟動較嚴重告警信息;當門磁被破壞，則判斷為變壓器受到嚴重侵害。在停電狀態下，上述過程報警嚴重程度則提高報警級別。

微波探測在安裝時盡量不面對人員日常活動區域，以免室外有人通過引起誤報。在探測到外部侵入時，除了從時間和侵犯次數上考慮外，還應從供電狀態、電池狀態、門磁等多種因素相結合，以確認是否判為報警或誤動。報警后，沒有進一步異常信息時，不應重復報警，并設定實效時間機制。電力設備防盜智能系統報警工作過程：現場報警裝置探知并以無線GSM短信息和語音方式向GSM通信服務器報警，GSM通信服務器收到報警信號后將數據傳送給監測管理系統主機，主機管理系統軟件分析判斷后發布報警訊情，通知安監管理人員處置，屏幕顯相關的系統信息以及故障線路狀態，并顯示報警變壓器及故障線路的實際地點乃至其運動軌跡，將報警數據存入數據庫，工作人員就可以快速查詢被盜設備所處的情況。

四 結語

總之，隨著系統的完善及發展，電力設備智能防盜系統將能有效保障電力設備的安全和電網的穩定，保障廣大電力用戶的利益不受損害。本文的實施和應用，對于保障電力設備的安全和電力生產的安全運行，避免了因供電設施被盜導致的供電中斷和延遲復電，提高了供電可靠性，具有廣泛的市場前景。

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（作者單位：國網寧夏電力有限公司吳忠供電公司輸配電運檢室）