关于带有无线传输的电缆防盗装置的研究

胡小明1，费鑫杰2

摘要：本文研究主要涉及电缆防盗技术领域，具体涉及一种带有无线传输的电缆防盗装置，尤其涉及一种应用于日常低压供电线路的带有无线传输功能的电缆防盗装置。针对现有技术中存在的电缆易被盗，造成巨大损失的问题，本文研究提供了一种带有无线传输的电缆防盗装置，采用主机装置、从机装置、终端服务器组成结构，每一个部分完成相应的任务，并相互通讯协调工作。将该电缆防盗装置安装在输电线路两端，实时检测线路连接可靠性，并定时连续上报服务器，服务器一旦发现异常状态，可以通过不同的方式通知相关人员，有效降低了电缆被盗的可能性，降低了损失。

关键字：无线传输、电缆防盗装置、服务器

1背景

随着电子技术领域的不断创新发展，电子技术在社会各个领域中得到了广泛应用，并且逐步改变着人们的生产和生活方式。电能行业也越来越智能化，智能电网逐渐进入到日常生活当中，为用户提供更加方便、可靠、实时的用电信息及更加安全的用电环境。在很多欠发达地区的输电线路上，时常会有电缆被盗，继而造成很大的损失，同时也影响到人们的生活用电。鉴于此，需要研究出一种能够检查电缆防盗、断线，及时发现并上报的防盗机制，能够有效的避免电缆盗窃，降低损失。

2技术方案

本文所研究的带有无线传输的电缆防盗装置，安装于输电线路两端，它包括主机装置、从机装置和终端服务器，所述主机装置包括主机装置电源和主机装置通信模块，从机装置包括从机装置电源和从机装置通信模块，主机装置电源采用24V直流电源向主机装置供电，同时采用交流220V连接主机装置；从机装置电源为AC/DC电源和锂电池向从机装置供电，双电源切换方式不间断的检测输电线路连接状态；主机装置通信模块包括无线网络通信模块和GPRS通信模块，主机装置和从机装置通过无线网络通信模块连接并传输数据，主机装置和终端服务器通过GPRS通信模块连接并传输信息，主机装置、从机装置、终端服务器相互连接并通讯协调工作。

主机装置还设置有多组继电器，通过多组继电器实现输电线路的供电在交流220V与24V直流电源之间切换。主机装置还设置有无线Rola模块，主机装置定时通过无线Rola模块发送命令给从机装置来请求当前输电线路的信号检测并将检测 结果通过GPRS通信模块发送至终端服务器。从机装置还设置有电源检测切换模块，用于实现从机装置的AC/DC电源和锂电池的双电源切换供电。终端服务器设置有显示模块，将输电线路检测的实时抄收数据或获取的主机定时任务信息以及当前状态连续呈现给客户。终端服务器还设置有短信发送模块，将接收到的异常报警信息通过短信发送至客户手机端。主机装置设置有多个，从机装置设置有多个，终端服务器也设置有多个。

带有无线传输的电缆防盗装置还包括集中器，集中器通过其串行端口和GSM模块连接多个终端服务器或多个主机装置并采集数据。主机装置还设置有Lora通信模块，通过Lora通信模块与从机装置直接通讯并进行数据的无线传输。主机装置还设置有RS485通信模块，用于主机装置的功能模块扩展和用于集中器读取主机装置数据。RS485通信模块和Lora通信模块集成设置于主机装置的控制主板。主机装置通过交流220V线路控制连接负载线控开关。

3具体实施方案

为了克服电缆防盗装置在现有技术中所存在的问题，本文研究了带有无线传输的电缆防盗装置，这是一款可以应用于日常低压供电线路的带有无线传输功能的电缆防盗装置该装置，安装在输电线路两端，实时检测线路连接可靠性，并定时连续上报服务器，服务器一旦发现异常状态，可以通过不同的方式通知相关人员并及时检查维护。

本文中带有无线传输的电缆防盗装置包括主机装置、从机装置和终端服务器，主机装置包括主机装置电源和主机装置通信模块，从机装置包括从机装置电源和从机装置通信模块，主机装置电源采用24V直流电源向主机装置供电，同时采用交流220V连接主机装置；从机装置电源为AC/DC电源和锂电池向从机装置供电，双电源切换方式不间断的检测输电线路连接状态。安装于输电线路两端的带有无线传输的电缆防盗装置，其主机装置通信模块包括无线网络通信模块和GPRS通信模块，其主机装置和从机装置通过无线网络通信模块连接并传输数据，主机装置和终端服务器通过GPRS通信模块连接并传输信息，主机装置、从机装置、终端服务器相互连接并通讯协调工作。

本文中带有无线传输的电缆防盗装置，主机装置还设置有多组继电器，通过多组继电器实现输电线路的供电在交流220V与24V直流电源之间切换。主机装置还设置有无线Rola模块，主机装置定时通过无线Rola模块发送命令给从机装置来请求当前输电线路的信号检测并将检测结果通过GPRS通信模块发送至终端服务器。从机装置还设置有电源检测切换模块，用于实现从机装置的AC/DC电源和锂电池的双电源切换供电。

带有无线传输的电缆防盗装置，终端服务器设置有显示模块，将输电线路检测的实时抄收数据或获取的主机定时任务信息以及当前状态连续呈现给客户。终端服务器还设置有短信发送模块，将接收到的异常报警信息通过短信发送至客户手机端。主机装置设置有多个，从机装置设置有多个，终端服务器设置有多个。

带有无线传输的电缆防盗装置还包括集中器，集中器通过其串行端口和GSM模块连接多个终端服务器或多个主机装置并采集数据。主机装置还设置有Lora通信模块，主机装置通过Lora通信模块与从机装置直接通讯并进行数据的无线传输。主机装置还设置有RS485通信模块，用于主机装置的功能模块扩展和用于集中器读取主机装置数据。RS485通信模块和Lora通信模块集成设置于主机装置的控制主板。主机装置通过交流220V线路控制连接负载线控开关。

具有上述结构的带有无线传输的电缆防盗装置，可以检测装置实现对主机和从机通过无线网络进行数据传输，主机和终端服务器通过GPRS传输信息。从机带有锂电池供电，在线路交流电停电后，能够连续工作24小时以上，不间断的检测线路连接状态。及时发现输电线路被异常切断，上报相关值班人员并及时检查维护。装置安装在输电线路两端，实时检测线路连接可靠性，并定时连续上报服务器，服务器一旦发现异常状态，可以通过不同的方式通知相关人员。此装置运用于电力传输相关使用环境，可以有效、及时的发现线路异常。此装置还可以专为路灯电缆防盗监控而设计应用于路灯供电线路的带有无线传输的电缆防盗装置，此外，也可通过调整设计结构将刺装置运用到其他日常环境中。

该防盗装置是在集中器（集中控制器）上配置一个GSM卡，可以采集多个主机装置的数据，每个主机装置下最多检测9路的终端从机装置，主机装置与从机装置直接采用新型的无线通讯模块进行无线传输，即Lora通信模块，Lora通信模块可以大大增加无线通讯的距离，它具有高保密性、隐蔽性、低功耗、传输距离远等优点。

其次，关于装置结构与原理：路灯电缆晚上亮灯期间有220VAC市电供电，白天灭灯期间电缆无电，基于该特点，路灯的电缆防盗装置主要是由集中器、主机装置和从机装置组成。其中1个集中器可以控制多个主机装置，一个主机装置控制9个从机装置。集中器处于客户端（或云服务器）与灯控制器之间，负责管理一个变压器台区下的所有线缆防盗主机，向上通过GPRS与客户端（或云服务器）进行通信，向下通过RS485与线缆防盗主机通信。集中器采用操作系统的模式，可以内置多种应用程序，提供一整套丰富的软件功能，使得其可以不依赖于客户端（或云服务器）而独立工作。

具有上述结构的路灯的带有无线传输的电缆防盗装置，具有以下功能和特点： 时序控制策略调整、数据记录、报警处理和发送等；每个集中器可以管理200个灯控制器；PLC通信采用先进的OFDM和直序扩频调制方式，自动根据电力线环境选择最佳通讯信道（共12个），轻松避开LED驱动电源在不同负载下的干扰。过零通信，有效避开大噪声时段，防止相间串扰；25KHz~ 350KHz载波频率范围； 12个可用信道，并根据电力线环境动态选择最佳通路；标准信道单通道速率约 600bps，单相全通道约7.2kbps，三相吞吐率约20kbps；增强信道单通道速率约 1kbps，单相全通道约12kbps，三相吞吐率约36kbps；超级信道单通道速率约 2kbps，单相全通道约24kbps，三相吞吐率约72kbps；RS485通讯可扩展功能模块，连接线控开关、总表、光照度传感器。在路灯的带有无线传输的电缆防盗装置中，线缆防盗的主机装置由一个稳压电源及CPU主板组成，安装在表箱中。内置lora通信模块与RS485通信模块，其功能是控制路灯的多路控制接触器，在没开灯前向线缆中发送24V的直流电源给末端防盗从机装置，从机装置检测到信号之后，通过lora通讯模块将采集到的线缆信息反馈给主机装置。主机装置通过判断从机装置负载设备运行的情况，将多路的信息通过RS485通讯模块全部反馈给集中器。集中器再上传到云端终端服务器。以判断每个终端从机装置是否正常，检测路灯线缆是否正常。该路灯的带有无线传输的电缆防盗装置组成部分包括电源：开关电源HN26-250DC，提供1组12V/3A和1组24V/8A的输出电源，其中12V/3A电源供主机使用；24V/8A用于路灯断电时从机线路检测。包括RS485模块：用于集中器读取主机数据。包括lora通讯模块：用于主机读取从机数据。实际运用距离在1km以上。包括继电器控制装置：提供9路继电器控制通断。还包括用于控制外部线控开关。当路灯打开后，主机检测到220V交流电源，切断24V电源。当外部220V电源切断后，闭合继电器，提供24V电源。从机主要功能：从机安装在每条线缆的终点，电源上包含开关电压模块和锂电池；其功能主要是能不断检测外部电源信号，检测线缆中24V直流电源与220V交流电源；遇到异常时，通过lora通讯模块向线缆防盗主机提供线缆异常的信息。

5技术原理示意图

6结语

本文研究的带有无线传输的电缆防盗装置包括主机装置、从机装置和终端服务器；该电缆防盗装置安装于输电线路两端，主机装置通信模块包括无线网络通信模块和GPRS通信模块，主机装置和从机装置通过无线网络通信模块连接并传输数据，主机装置和终端服务器通过GPRS通信模块连接并传输信息，主机装置、从机装置、终端服务器相互连接并通讯协调工作，能够有效的避免电缆盗窃，降低损失。

参考文献

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