摘要：電力線網(wǎng)絡(luò)被稱為目前世界上最大的有線網(wǎng)絡(luò)，隨著偷盜電力線及其附屬設(shè)備的案件逐漸增多，給國(guó)家電力生產(chǎn)、人民生活以及社會(huì)治安造成很大的影響。及時(shí)建立電力設(shè)施防盜報(bào)警系統(tǒng)，對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行有十分重要的意義。本文對(duì)電力設(shè)施防盜報(bào)警系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行分析。

    關(guān)鍵詞：電力線網(wǎng)絡(luò)  防盜報(bào)警系統(tǒng)

    1 電力防盜報(bào)警系統(tǒng)

    電力防盜報(bào)警系統(tǒng)的保護(hù)對(duì)象一般有電纜、變壓器等，特別是戶外人煙稀少的地段更是防護(hù)的重點(diǎn)。由于電力線路是線網(wǎng)狀布設(shè), 防護(hù)的地段十分分散，涉及的地理范圍比較廣泛，地形、環(huán)境復(fù)雜多樣，因此需要分地段設(shè)置多個(gè)探測(cè)器時(shí)刻監(jiān)測(cè)電力線路的運(yùn)行狀況。目前，常見的電力防盜報(bào)警系統(tǒng)均采用多個(gè)前端探測(cè)器對(duì)應(yīng)一個(gè)監(jiān)控中心的多對(duì)一模式，并且普遍采用無(wú)線報(bào)警網(wǎng)絡(luò)。如果系統(tǒng)使用無(wú)線電磁波通信方式，因?yàn)殡姶挪▊鞑ゾ嚯x是比較有限的，所以監(jiān)控主機(jī)與各分機(jī)的安裝距離不宜太遠(yuǎn)，系統(tǒng)的規(guī)模有限，不利于系統(tǒng)的擴(kuò)容。隨著GSM和GPRS技術(shù)的成熟以及在各個(gè)領(lǐng)域的使用，提升了系統(tǒng)監(jiān)控能力和擴(kuò)大了其布防范圍。

    2 電力防盜報(bào)警系統(tǒng)的常用檢測(cè)原理

    早期在電力防盜方面只能采用比較簡(jiǎn)單且沒有較高技術(shù)含量的專職人員巡檢和被動(dòng)防御的方法。

被動(dòng)防御法則各式各樣，如下拉鋼絞線防盜法。它是在電力輸電線路桿塔附近的電纜上搭接一定長(zhǎng)度的裸露導(dǎo)線，垂下的裸露導(dǎo)線由于帶有同輸電線路同樣的電壓而迫使偷盜分子無(wú)法靠近電纜。隨著偷盜分子的摸索，很多時(shí)候根本不需要靠近電纜，如站在地面就能切割電力線路，所以它擁有明顯的缺陷。

    隨著電子技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，使用先進(jìn)的電子儀器替代以前工作人員巡檢或被動(dòng)防御是必然的趨勢(shì)。目前電子儀器檢測(cè)技術(shù)方法眾多，其中的電氣參數(shù)監(jiān)測(cè)方法主要有電壓電流檢測(cè)法、電容探測(cè)法、微波感應(yīng)探測(cè)法、電力線載波通信法等。

    2.1 電壓電流檢測(cè)法 電壓電流檢測(cè)法就是通過檢測(cè)電纜是否帶電判斷電纜是否被盜割的一種方法。這種方法簡(jiǎn)單可靠，但只適用于長(zhǎng)期通電的電纜。監(jiān)測(cè)電力線路是否帶電的檢測(cè)電路可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)施方案應(yīng)以安全、可靠、經(jīng)濟(jì)為原則。根據(jù)實(shí)際情況，采用電壓電流檢測(cè)法，當(dāng)電力線路被盜剪時(shí)，檢測(cè)點(diǎn)就會(huì)失電報(bào)警。檢測(cè)電纜是否帶電的電路多種多樣，實(shí)施方案針對(duì)不同的系統(tǒng)與實(shí)際情況而有所不同。

    2.2 電容探測(cè)法 電容探測(cè)法是利用一對(duì)終端短路的空置電力線路，始端接于報(bào)警器的多諧振蕩器上，當(dāng)電力線路正常時(shí)，振蕩器不起振，沒有信號(hào)輸出；當(dāng)電力線路被切割時(shí)，由于兩固定平行導(dǎo)線間電容為定值，不同切割位置使得空置電力線路形成的電容容量大小和振蕩器輸出的信號(hào)頻率也不同，利用單片機(jī)對(duì)輸出的方波脈沖進(jìn)行計(jì)算，可準(zhǔn)確測(cè)知被切割方位。將該平行導(dǎo)線間形成的電容接入到由555時(shí)基芯片所組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中，由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作原理可知單穩(wěn)態(tài)時(shí)間：T=1.1RC，式中R固定電阻；C農(nóng)用電網(wǎng)線路線間的電容。當(dāng)線路未被盜割時(shí)，C為一定常數(shù)C0，從而也為一固定值T0；一旦線路被盜割，發(fā)生變化，隨之也發(fā)生變化。因此，只要隨時(shí)監(jiān)測(cè)值，并與固定值T0進(jìn)行比較，就能發(fā)現(xiàn)電力線路是否被盜，并且可以推斷出盜割的位置。

    2.3 微波感應(yīng)探測(cè)法 微波感應(yīng)探測(cè)法是利用微波感應(yīng)原理，感應(yīng)有效范圍內(nèi)的物體并取得信號(hào)，進(jìn)而告知監(jiān)控人員可能發(fā)生盜竊的桿塔或線路的具體信息，同時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音警示。

    微波感應(yīng)器又稱為微波雷達(dá)，是利用電磁波的多普勒原理設(shè)計(jì)而成的。由于任何電磁波都具有反射特性，所以當(dāng)微波感應(yīng)器輻射出的一定頻率的電磁波碰到阻攔物時(shí)，就會(huì)有一部分電磁波被反射回來(lái)。如果阻攔物是靜止的，反射波的波長(zhǎng)就是恒定的；如果阻擋物向波源運(yùn)動(dòng)，則反射波的波長(zhǎng)比波源的波長(zhǎng)短；如果阻擋物向遠(yuǎn)離波源的方向運(yùn)動(dòng)，則反射波的波長(zhǎng)比波源的波長(zhǎng)要長(zhǎng)。波長(zhǎng)的變化意味著頻率的變化，微波感應(yīng)器基于此原理，通過感應(yīng)反射波的變化來(lái)判斷有無(wú)運(yùn)動(dòng)物體逼近或遠(yuǎn)離波源。

   微波感應(yīng)法與電纜沒有直接接觸，并不判斷電纜是否斷電，而是將該裝置安放在桿塔上，通過微波方式檢測(cè)桿塔周圍有效區(qū)域內(nèi)是否有運(yùn)動(dòng)的物體。它是一種間接的判斷方法，因此該設(shè)備不適合安裝在人或動(dòng)物活動(dòng)頻繁的區(qū)域，以免發(fā)生誤報(bào)。

    2.4 電力線載波通信法 利用電力線路載波通訊監(jiān)測(cè)電力線路是否被盜，是在被測(cè)電力線路上加載檢測(cè)載波信號(hào)，一旦電力線路被盜剪，信號(hào)傳輸中斷，報(bào)警器接收不到信號(hào)就會(huì)報(bào)警。

    電力線載波通信法既是一種通訊方式也是一種檢測(cè)方式，它的檢測(cè)媒介是現(xiàn)有的電力線網(wǎng)絡(luò)，因此不需要額外增加通訊媒介，成本的節(jié)省是可觀的；由于電力線不傳遞其他信息，因此可以獨(dú)享檢測(cè)通道做到實(shí)時(shí)監(jiān)視控制。電力線載波通訊法安裝簡(jiǎn)便隨意、偵測(cè)方法隱蔽，而且不論電纜是否帶電均能監(jiān)測(cè)，因而具有其他方法無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。

    3 電力防盜報(bào)警系統(tǒng)通信方式

    從國(guó)內(nèi)外對(duì)電力防盜報(bào)警系統(tǒng)的研究來(lái)看，應(yīng)用比較廣泛的通信方式主要有有線通信、無(wú)線通信以及電力線載波通訊等。

    電話線通信已被電力部門廣泛應(yīng)用于SCADA和繼電保護(hù)中。電話線利用電話網(wǎng)的現(xiàn)有資源，可以達(dá)到較高的波特率，而且容易實(shí)現(xiàn)雙向通信。但是，它難覆蓋眾多區(qū)域，在野外架設(shè)電話線很容易遭到偷盜分子的破壞。

    無(wú)線電通信是指利用無(wú)線電波傳播信息的通信方式，可以用于傳送電報(bào)、電話、傳真、廣播和電視等。無(wú)線電波傳播時(shí)易受環(huán)境干擾，傳輸距離有限。對(duì)于分布廣泛的電力線路，需要防護(hù)點(diǎn)數(shù)量大而且比較分散，很難完全覆蓋。

    全球移動(dòng)通信系統(tǒng)是一個(gè)歐洲標(biāo)準(zhǔn)，但是卻取得了全球性的成功。基于GSM技術(shù)的電力線路防盜報(bào)警系統(tǒng)是將現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和公共移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)合為一體的一種新型監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)。系統(tǒng)的中心點(diǎn)為監(jiān)控指揮中心，由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)和GSM短信平臺(tái)組成。當(dāng)監(jiān)控中心收到各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)上傳的信息和數(shù)據(jù)，就把它們存人數(shù)據(jù)庫(kù)并分發(fā)給相應(yīng)的監(jiān)控計(jì)算機(jī)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)監(jiān)視的目的；同時(shí)，監(jiān)控中心可以響應(yīng)監(jiān)控計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制信息，并且把這些信息通過GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到相應(yīng)的監(jiān)控點(diǎn)上，從而達(dá)到對(duì)監(jiān)控點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行控制的目的。監(jiān)控中心與監(jiān)控點(diǎn)通過GSM短信平臺(tái)實(shí)現(xiàn)彼此間的通信。當(dāng)有報(bào)警信息需要發(fā)送時(shí)，與傳感器連接的短信平臺(tái)立即通過GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送短信給監(jiān)控中心短信平臺(tái)和值班人員手機(jī)；當(dāng)與GSM通信機(jī)連接的短信平臺(tái)收到短信，就通過串口向監(jiān)控指揮中心工作的計(jì)算機(jī)發(fā)出相關(guān)命令。計(jì)算機(jī)收到命令后，迅速對(duì)其進(jìn)行處理，然后通過GSM網(wǎng)絡(luò)返回控制信息，交待處理結(jié)果。

    通用分組無(wú)線電業(yè)務(wù)被設(shè)計(jì)來(lái)提供比GSM電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有更高速率的分組交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS一般應(yīng)用于需要傳輸大量數(shù)據(jù)的通信業(yè)務(wù)中，GPRS通信的特點(diǎn)是永久在線,業(yè)務(wù)按流量計(jì)費(fèi)。如果信號(hào)不好,那么按流量計(jì)費(fèi)無(wú)疑是昂貴的,在此情況下可以采用GSM的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸方式。

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