CN108919310A - 一种高压电缆换位箱多功能防盗监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高压电缆护层换位箱多功能防盗监测系统，该系统包括监控管理中心和远端箱体监控设备，所述的远端箱体监控设备安装于护层换位箱内，所述的监控管理中心为具有交互的计算机管理界面的后台处理计算机，所述的远端箱体监控设备通过GSM或CDMA与监控管理中心通讯。与现有技术相比，本发明具有以下优点：显著降低偷盗事件的发生，有效提高电缆状态检修的管理水平等。

Description

一种高压电缆换位箱多功能防盗监测系统

技术领域

本发明涉及电箱防盗领域，尤其是涉及一种高压电缆换位箱多功能防盗监测系统。

背景技术

目前高压电缆护层换位箱广泛使用的是机械锁，钥匙容易被仿制，加之护层换位箱都是无人值守，很多位置隐蔽，极易被不法分子打开，窃取换位箱内的铜材，获取利益。同时，上海地区高压电缆共2760公里，运维人数57人，人均运维量达23公里/人，人工巡检根本无法掌握所有换位箱的实时状态。

近年来，换位箱盗窃事件频发，在造成大量经济损失的同时，严重影响了电力电缆的安全可靠运行，造成安全隐患甚至导致事故，影响电网安全。比如，2014年，上海共发生换位箱偷盗事件8起，甚至有一些险些导致磁悬浮列车停运；2016年共发生偷盗换位箱设备8套，电缆抱箍12只，工井设备101套。

换位箱偷盗的危害：

正常运行情况下，电缆金属护层对地的感应电压只有几伏，但一旦接地系统遭到破坏，金属护层对地电压就会到很危险的数值。沿电缆线路金属护套感应电压在正常情况时的分布情况如图1所示，当高压电缆交叉互联线被盗而外护套完全失去接地之后，电缆金属护层上的悬浮电压将会上升到电缆外护套工频耐压值容许值之上，如图2所示。这种情况下将导致外护套击穿或护层保护器烧毁从而形成单端接地，悬浮电压消失，但因为无法实现有效良好接地，在接地点会有长期的放电存在或经外电极爬电连通到最近的金属支架或固定金具。

高压电缆换位箱防盗技术：

由于换位箱盗窃事件频繁，严重影响了设备安全和供电可靠性，国网上海检修公司先后采用了加装不锈钢防盗门、换位箱放置于工井内、地埋式换位箱的方式，取得一定的防盗效果的同时也增加了运维工作开展的难度。

1、加装不锈钢防盗门

在换位箱内部加层不锈钢防盗门，增加偷盗的难度，为联防队出动提供时间。偷盗者必须开两道门才能得手，其防盗效果有限，同样运维检测人员也需打开两道门进行检测，不利于运维工作开展。

2、换位箱放置于工井内防盗

将换位箱放置在工井里。与地埋式换位箱类似，不利于运行维护，每次巡视检测都需要办理路面施工手续，并开井抽水，运维难度大大加大，换位箱一旦进水后将导致高压电缆交叉换位系统严重缺陷。

3、地埋式防盗

将传统的户外立式换位箱转换为地埋式换位箱。虽然更具隐蔽性，不易被偷盗，但是采用地埋式换位箱增加了土建施工和换位箱安装的难度，同时车道上开井作业也不利于运维工作的开展。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高压电缆换位箱多功能防盗监测系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种高压电缆护层换位箱多功能防盗监测系统，该系统包括监控管理中心和远端箱体监控设备，所述的远端箱体监控设备安装于护层换位箱内，所述的监控管理中心为具有交互的计算机管理界面的后台处理计算机，所述的远端箱体监控设备通过GSM或CDMA与监控管理中心通讯。

优选地，所述的远端箱体监控设备包括防盗警报器、摄像头、环流监测装置、运行环境监测装置和GPS定位装置；

当护层换位箱箱门被打开或撬开时，所述的防盗警报器发出警报声，并发出报警信息至监控管理中心，所述的监控管理中心在计算机管理界面上以红色字体显示报警信息，并拨打报警电话；

所述的监控管理中心控制摄像头拍摄实时场景，并将图像自动保存在摄像头的SD卡中或实时回传至监控管理中心；所述的GPS定位装置安装于易被盗取的换位箱部件上，所述的GPS定位装置与监控管理中心的系统平台上集成的地理信息GIS相配合，显示出告警点和被盗取的换位箱部件的定位；所述的环流监测装置实时监测每个高压电缆金属护层接地点的电流参数，并将电流参数信息发送至监控管理中心；所述的运行环境监测装置监测护层换位箱内的环境信息，并将监测的信息发送至监控管理中心。

优选地，所述的环境信息包括温度信息、通讯信息和电压信息。

优选地，所述的远端箱体监控设备的电源为CT取电和太阳能电池相结合。

优选地，所述的远端箱体监控设备采用防电磁干扰和防水处理解决误报问题。

优选地，所述的远端箱体监控设备通过提高护层换位箱门锁感应精度，防止间隙不均匀导致系统误报。

优选地，所述的远端箱体监控设备通过权限管理区分是否非法开启，采用钥匙和电子钥匙组合组合管理，系统对电子钥匙授权，有权操作人开闭箱门时，解除防盗报警，无权操作人开启箱门时将触发报警装置。

优选地，所述的远端箱体监控设备的各类报警信息按时间先后记录报警日志，采用流水条记录，报警联动采用自动批量设定或手动独立设定模式通过短信通知设备管理责任人以及监控管理中心。

优选地，所述的各类报警信息包括非法开启换位箱门、环流超限、温度超限、通讯中断、系统故障和低电压信息。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、针对不同地区、不同运行环境进行合理安装，对换位箱设备进行24小时不间断的全方位监控管理，可显著降低偷盗事件的发生，有效提高电缆状态检修的管理水平，提高供电可靠性。

2、能够尽早发现电缆通道设备被盗情况，并及时处理，避免事故扩大化，同时提高电缆通道管理效率，减少人力物力的浪费。

3、从已实际应用的系统情况来看，该换位箱防盗监测系统能适应户外箱体恶劣环境的考验，性能稳定，是打击换位箱偷盗行为的有力手段，在电力、通信、市政等领域将有更广泛的应用价值，保证设备的安全。

附图说明

图1为沿电缆线路金属护套感应电压在正常情况时的分布示意图；

图2为电缆金属护层上的悬浮电压示意图；

图3为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

如图3所示，一种高压电缆护层换位箱多功能防盗监测系统，该系统包括监控管理中心2和远端箱体监控设备1，所述的远端箱体监控设备1安装于护层换位箱内，所述的监控管理中心2为具有交互的计算机管理界面的后台处理计算机，所述的远端箱体监控设备1通过GSM或CDMA与监控管理中心2通讯。

所述的远端箱体监控设备包括防盗警报器、摄像头、环流监测装置、运行环境监测装置和GPS定位装置；当所述的护层换位箱箱门被打开或撬开时，所述的防盗警报器发出警报声，并发出报警信息至监控管理中心，所述的监控管理中心在计算机管理界面上以红色字体显示报警信息，并拨打报警电话；所述的监控管理中心控制摄像头拍摄实时场景，并将图像自动保存在摄像头的SD卡中或实时回传至监控管理中心；所述的GPS定位装置安装于易被盗取的换位箱部件上，所述的GPS定位装置与监控管理中心的系统平台上集成的地理信息GIS相配合，显示出告警点和被盗取的换位箱部件的定位；所述的环流监测装置实时监测每个高压电缆金属护层接地点的电流参数，并将电流参数信息发送至监控管理中心；所述的运行环境监测装置监测护层换位箱内的环境信息包括温度、通讯和电压，并将监测的信息发送至监控管理中心。

所述的远端箱体监控设备的电源为CT取电和太阳能电池相结合。

所述的远端箱体监控设备采用防电磁干扰和防水处理解决误报问题；所述的远端箱体监控设备通过提高护层换位箱门锁感应精度，防止间隙不均匀导致系统误报；所述的远端箱体监控设备通过权限管理区分是否非法开启，采用钥匙和电子钥匙组合组合管理，系统对电子钥匙授权，有权操作人开闭箱门时，解除防盗报警，无权操作人开启箱门时将触发报警装置。

所述的远端箱体监控设备的各类报警信息(非法开启换位箱门、环流超限、温度超限、通讯中断、系统故障、低电压)按时间先后记录报警日志，采用流水条记录，报警联动采用自动批量设定或手动独立设定模式通过短信通知设备管理责任人以及监控管理中心。

现阶段国内大多数主干电缆的管理仍处于计划检修阶段，通过定期巡视和检测电缆护层接地线、接地电流的方法对电缆状况进行检查，无法保证检测数据的连续性，不能及时发现运行设备的缺陷，保障电缆绝缘缺陷和潜在故障排查的实时性，并且大大增加了运维的人力成本。

从已安装防盗系统的情况来看，达到了预期设定的目标，具有实时监测，及时报警的功能，节省了运维成本，有效提高工作效率。设备具有较高的适应性和安全可靠性，充分考虑了其工作环境的恶劣性，其中，CT取电装置具有IP68防水等级，能够适应地下、水下等任何恶劣环境，能够保障长时间的可靠运行。

高压电缆换位箱多功能防盗监测系统的成功应用，解决了对广泛分布的大量护层换位箱的有效监控。目前上海高压电缆已成功安装应用该换位箱防盗系统340套。

2014年的下半年有两条电缆线路的换位箱设备反复被盗，由于被盗线路设备分布范围较广，犯罪分子作案时间不确定，给案件侦破工作带来了很大的困难。2015年这两条线路的偷盗事件更为频繁，且作案手段恶劣，现场一片狼藉，换位箱设备损失严重。仅2015年，检修公司先后组织了大小检修10多次，并有3次紧急停电消缺。由于该电缆线路关系到轨道交通，严重影响了地铁用户的可靠供电，造成了不良的社会影响。

在安装了防盗监控系统后，在盗窃事件发生的第一时间，防盗系统实现远程告警，及时通知警方和设备运维管理方。并通过信息平台集成的GIS系统和换位箱部件上的GPS追踪设备，实时追踪偷盗者所在的位置。最终，上海市电力公司检修公司成功配合公安机关将盗窃嫌疑犯抓获，确保了110kV电力电缆设备的可靠供电，以及轨道交通的安全运行。

该防盗系统的成功应用，有力地推进了电力设施保护工作，提高了技术防盗管理水平。在偷盗后电网未发生事故前将维护信息实时监测，并传递给维护人员，做到事故的提前预警和实时故障定位，为电网维护提供有效的参考。也改变了只能事后人为巡视的维护现状，能够极大的减少损失。比如，220kV输电电缆避免一次故障可减少损失费用至少1472万元，110kV输电电缆避免一次故障可减少损失费用至少533万元。在减少大量故障损失费用的同时，每年也减少了市政工地巡视13870人次，有效降低运行维护成本，提高运行维护效率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种高压电缆护层换位箱多功能防盗监测系统，其特征在于，该系统包括监控管理中心和远端箱体监控设备，所述的远端箱体监控设备安装于护层换位箱内，所述的监控管理中心为具有交互的计算机管理界面的后台处理计算机，所述的远端箱体监控设备通过GSM或CDMA与监控管理中心通讯。

2.根据权利要求1所述的一种高压电缆换位箱多功能防盗监测系统，其特征在于，所述的远端箱体监控设备包括防盗警报器、摄像头、环流监测装置、运行环境监测装置和GPS定位装置；

当护层换位箱箱门被打开或撬开时，所述的防盗警报器发出警报声，并发出报警信息至监控管理中心，所述的监控管理中心在计算机管理界面上以红色字体显示报警信息，并拨打报警电话；

所述的监控管理中心控制摄像头拍摄实时场景，并将图像自动保存在摄像头的SD卡中或实时回传至监控管理中心；所述的GPS定位装置安装于易被盗取的换位箱部件上，所述的GPS定位装置与监控管理中心的系统平台上集成的地理信息GIS相配合，显示出告警点和被盗取的换位箱部件的定位；所述的环流监测装置实时监测每个高压电缆金属护层接地点的电流参数，并将电流参数信息发送至监控管理中心；所述的运行环境监测装置监测护层换位箱内的环境信息，并将监测的信息发送至监控管理中心。

3.根据权利要求2所述的一种高压电缆换位箱多功能防盗监测系统，其特征在于，所述的环境信息包括温度信息、通讯信息和电压信息。

4.根据权利要求1或2所述的一种高压电缆换位箱多功能防盗监测系统，其特征在于，所述的远端箱体监控设备的电源为CT取电和太阳能电池相结合。

5.根据权利要求1或2所述的一种高压电缆换位箱多功能防盗监测系统，其特征在于，所述的远端箱体监控设备采用防电磁干扰和防水处理解决误报问题。

6.根据权利要求1或2所述的一种高压电缆换位箱多功能防盗监测系统，其特征在于，所述的远端箱体监控设备通过提高护层换位箱门锁感应精度，防止间隙不均匀导致系统误报。

7.根据权利要求1或2所述的一种高压电缆换位箱多功能防盗监测系统，其特征在于，所述的远端箱体监控设备通过权限管理区分是否非法开启，采用钥匙和电子钥匙组合组合管理，系统对电子钥匙授权，有权操作人开闭箱门时，解除防盗报警，无权操作人开启箱门时将触发报警装置。

8.根据权利要求2所述的一种高压电缆换位箱多功能防盗监测系统，其特征在于，所述的远端箱体监控设备的各类报警信息按时间先后记录报警日志，采用流水条记录，报警联动采用自动批量设定或手动独立设定模式通过短信通知设备管理责任人以及监控管理中心。

9.根据权利要求8所述的一种高压电缆换位箱多功能防盗监测系统，其特征在于，所述的各类报警信息包括非法开启换位箱门、环流超限、温度超限、通讯中断、系统故障和低电压信息。