CN111092489A - 一种“井井通”工程监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力技术领域，特别涉及一种“井井通”工程监控系统。其包括载波发送端和载波接收端，所述载波发送端安装在配电箱内，载波接收端安装在变压器台架端子箱内，所述载波发送端包括低压载波终端从机和报警器，所述载波接收端包括低压载波终端主机和智能终端，所述载波发送端和载波接收端均安装有电力耦合装置、高频整流模块和蓄电池。一种“井井通”工程监控系统，结构简单、组网灵活、性能可靠，解决电缆线被盗的隐患，通过报警提醒工作人员，保障安全。

Description

一种“井井通”工程监控系统

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别涉及一种“井井通”工程监控系统。

背景技术

井井通电工程是国家电网公司为实现农田灌溉智能化而推出的一项惠农政策，通过实施这项工程，可以大幅度提高粮食产区机井通电比重，提升机井灌溉效率，扩大电力在农业生产中的应用，推进农业节能减排和环境保护。

井井通电为农业田地里每一个灌溉机井都通上了380V的电源，为每一个灌溉机井都通上电源需要变压器、电缆线、配电柜及内部设备，这些设备运行一段时间后，由于不法分子对电缆线大肆盗割，有部分设备或电缆线遗失，在需要灌溉时，却通不上电，去购买安装，费工费时，也要花费一定资金。有些电缆线盗窃后，其断头在地下，如果带电，会危及生命，其主要原因是监护不力，给国家和人民财产造成一定损失。针对这些问题，提出“井井通”工程监控系统，具有安装简便、不受外界环境因素影响、监测方法隐蔽、不论电缆线是否带电均能监测等优点。

发明内容

本发明在于解决上述技术难题，提供一种结构简单、组网灵活、性能可靠的“井井通”工程监控系统，解决电缆线被盗的隐患，通过报警提醒工作人员，保障安全。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种“井井通”工程监控系统，包括载波发送端和载波接收端，所述载波发送端安装在配电箱内，载波接收端安装在变压器台架端子箱内，所述载波发送端包括低压载波终端从机和报警器，所述载波接收端包括低压载波终端主机和智能终端，所述载波发送端和载波接收端均安装有电力耦合装置、高频整流模块和蓄电池。

所述配电箱电缆线与电力耦合装置连接，所述电力耦合装置与低压载波终端从机连接，所述低压载波终端从机与报警器连接，低压载波终端从机将接收到的话音和远动信号通过频率变换，经过高频电缆，结合电力耦合装置将信号送到电缆线路上，经过线路的传输使信号到达载波接收端。

所述变压器台架端子箱电缆线与电力耦合装置连接，所述电力耦合装置连接低压载波终端主机，所述低压载波终端主机连接智能终端，所述低压载波终端主机起到解析信号作用，智能终端检测没有信号传来时，向运维人员手机终端发送信号。

所述电力耦合装置包括高频阻波器、耦合电容器、结合滤波器，所述高频阻波器阻止高频信号进入变压器和电缆线分支，耦合电容器阻止工频电流进入载波设备，耦合电容器和结合滤波器一起构成高频带通滤波器。

所述配电箱和变压器台架端子箱内安装高频整流模块和蓄电池，所述高频整流模块实时向蓄电池充电，所述蓄电池在配电箱和变压器台架端子箱没电时为低压载波终端从机和低压载波终端主机提供临时电源。

优选的，所述载波发送端为n个，载波接收端可同时接收n个载波发送端发送的信号，n为大于1的整数。

优选的，所述载波发送端和载波接收端内含模拟板和数字板，模拟板负责数模信号转换、信号滤波和信号放大，数字板内置DSP芯片和ARM芯片，完成数据编译、收发等处理。

优选的，所述智能终端内置4G无线模块，智能终端通过无线网络上传至监控后台，后台可以监控辖区内所有台区，发生故障，统一指挥。

优选的，所述智能终端包括比较器，用于将信号接收装置接收到的报警信号与预设信号报警阀值进行比较处理，将比较结果发送给监控后台。

优选的，所述电力耦合装置与低压载波终端主机、低压载波终端从机通过高频电缆连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

一种“井井通”工程监控系统，结构简单、组网灵活、性能可靠，通过对电缆线屏蔽层载波信号的实时监测，当载波通信中断时发出报警，及时发现电缆线断线故障，使工作人员做到及时处理，减少电缆线被盗损失，减少的工作的难度，对安全性也有着非常重要的影响。

本发明一些部件在整体中的具体有益效果：

1）本发明电缆线有着多用性，既是通信线，也是动力线，在使用的过程中，不需要进行外加通信媒介的架设，这样对整个电网的使用是极其重要的。

2）本发明电力耦合装置与电缆线一起组成电缆线高频通道，使载波信号有效发送，同时不影响工频电流的传输，还能方便地分离载波信号与工频电流，此外，耦合装置能防止工频电压、大电流对载波通信设备的损坏，确保安全。

3）本发明智能终端内置4G无线模块，各个台区智能终端通过无线网络，信号上传至监控后台，后台可以监控辖区内所有台区，发生故障，统一指挥。

附图说明

图1为本发明模块结构示意图。

图2为本发明载波发送端结构示意图。

图3为本发明载波接收端结构示意图。

图4为实施例2结构示意图。

图5为实施例3结构示意图。

图中：

1、载波发送端，11、低压载波终端从机，12、报警器，13、行程开关，2、载波接收端，21、低压载波终端主机，22、智能终端，3、电力耦合装置，31、高频阻波器，32、耦合电容器，33、结合滤波器，4、高频整流模块，5、蓄电池，6、微型摄像头，7、GPS定位模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例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，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1、图2和图3所示。

一种“井井通”工程监控系统，包括载波发送端1和载波接收端2，所述载波发送端1通过螺栓安装在配电箱内，载波接收端2通过螺栓安装在变压器台架端子箱内，所述载波发送端1包括低压载波终端从机11和报警器12，所述载波接收端2包括低压载波终端主机21和智能终端22，所述载波发送端1和载波接收端2均安装有电力耦合装置3、高频整流模块4和蓄电池5。

所述配电箱电缆线与电力耦合装置3连接，一起组成电缆线高频通道，使载波信号有效发送，所述电力耦合装置3与低压载波终端从机11连接，低压载波终端从机11将接收到的话音和远动信号通过频率变换，结合电力耦合装置3将信号送到电缆线路上，经过线路的传输使信号到达载波接收端2，所述低压载波终端从机11与报警器12连接，如果传输通道中断，配电箱内部报警器12响起，起到震慑作用。

所述变压器台架端子箱电缆线与电力耦合装置3连接，所述电力耦合装置3连接低压载波终端主机21，信号经过电力耦合装置3进入低压载波终端主机21，在低压载波终端主机21中进行信号解析，所述低压载波终端主机21连接智能终端22，所述经低压载波终端主机21解析的信号传送至智能终端22，当智能终端22检测没有信号传来时，向监控后台发送信号。

所述电力耦合装置3包括高频阻波器31、耦合电容器32、结合滤波器33，所述高频阻波器31串联在电缆线和母线之间，阻止高频信号进入变压器和电缆线分支线路等电力设备，所述耦合电容器32与电缆线连接，阻止工频电流进入载波设备，所述耦合电容器32和结合滤波器33一起构成高频带通滤波器，阻止电缆线上的工频高压和工频电流进入低压载波终端从机11和低压载波终端主机21。

所述配电箱和变压器台架端子箱内安装高频整流模块4和蓄电池5，所述高频整流模块4输入端与电缆线相连，输出端产生直流工作电压实时向蓄电池5充电，所述蓄电池5在配电箱和变压器没电时为低压载波终端从机11和低压载波终端主机21提供临时电源。

在本实施例中，载波发送端1按照预设的时间间隔单向向载波接收端2发送携带有预设的信号，低压载波终端从机11通过低压电缆，按照预设的时间间隔单向发送携带有预设的信号，预设信号通过电力耦合装置3进行耦合调制到电缆线路上，经电缆线路的电缆输出至载波接收端2电缆线上，低压载波终端主机21实时接收电缆线路上的信号，在接收到电缆上输送的信号后，经过电处理、解调和解码等技术进行处理，判断接收到的信号是否符合预先设定的编码方式，若符合，则判断电缆未中断；若n次接收到的信号都不符合约定的编码方式，就判定电缆已中断，其中，n为大于1的整数，n大于1以避免由于某些客观因素的影响造成的信号突变而造成控制装置误判。若电缆或配电箱内部电器件被破坏时，低压载波终端从机11不能按照预设的时间间隔单向发送携带有预设的信号，配电箱内置报警器12发出报警，提醒盗窃分子，使盗窃行为终止，同时低压载波终端主机21连续两次以上接收到的信号都不符合约定的编码方式，就判定电缆已中断，将信号传送至智能终端22，智能终端22通过无线网上传至监控后台，同时通过信号解析，发送到运维手机中，后台指示运维人员直达目标，进行抢修或抓获不法分子。

上述实施例中，具体的，所述载波发送端1为n个，载波接收端2可同时接收n个载波发送端1发送的信号，n为大于1的整数。

上述实施例中，具体的，所述载波发送端1和载波接收端2内含模拟板和数字板，模拟板负责数模信号转换、信号滤波和信号放大，数字板内置DSP芯片和ARM芯片，完成数据编译、收发等处理。

上述实施例中，具体的，所述智能终端22内置4G无线模块，当智能终端22检测没有信号传来时，通过无线网络或者光纤，信号上传至监控后台，后台可以监控辖区内所有台区，发生故障，统一指挥。

上述实施例中，具体的，所述智能终端包括比较器，用于将信号接收装置接收到的报警信号与预设信号报警阀值进行比较处理，将比较结果发送给监控后台。

上述实施例中，具体的，所述电力耦合装置3与低压载波终端主机21、低压载波终端从机11通过高频电缆连接，用于传输高频信号，降低辐射干扰。

本发明的工作原理为：

高频整流模块4经输入滤波将电网中的杂波过滤，再经整流滤波将电网中的交流电源直接整流为较平滑的直流电，然后通过逆变将直流电变为高频交流电，最后经输出整流滤波提供稳定可靠的直流电源为蓄电池5蓄电，在配电箱和变压器没电时为设备提供临时电源。低压载波终端从机11将接收到的话音和远动信号通过频率变换，经过高频电缆、结合滤波33和耦合电容器32将信号送到电缆线路上，经过线路的传输、信号到达载波接收端2。在载波接收端2，信号经过耦合电容器32、结合滤波器33、高频电缆进入低压载波终端主机21，在低压载波终端主机21中进行频率反变换，这样被还原的信号经电缆线送到话音和远动信号的智能终端22，智能终端22检测没有信号传来时，通过无线网络或者光纤上传至监控后台，后台可以监控辖区内所有台区，发生故障，统一指挥，实现信息的传输。

实施例2：

如图4所示，本实施例与具体实施例1的结构基本相同，其区别在于：所述配电箱内安装行程开关13，所述行程开关13通过螺丝和垫圈安装在配电箱上，通过电缆线连接低压载波终端从机11。

所述配电箱电缆线与电力耦合装置3连接，一起组成电缆线高频通道，使载波信号有效发送，所述电力耦合装置3与低压载波终端从机11连接，低压载波终端从机11将接收到的话音和远动信号通过频率变换，结合电力耦合装置3将信号送到电缆线路上，经过线路的传输使信号到达载波接收端2，所述低压载波终端从机11与报警器12和行程开关13连接，如果传输通道中断，配电箱内部报警器12响起，如果配电箱被破坏，行程开关触点动作，信号传递到配电箱内低压载波终端从机11上，配电箱内部报警器12响起，起到震慑作用。

在本实施例中，所述行程开关13利用电磁感应引起触点动作，信号传递到配电箱内低压载波终端从机11上，低压载波终端从机11通过低压电缆，按照预设的时间间隔单向发送携带有预设的信号，预设信号通过电力耦合装置3进行耦合调制到电缆线路上，经电缆线路的电缆输出至载波接收端2电缆线上，低压载波终端主机21实时接收电缆线路上的信号，在接收到电缆上输送的信号后，经过电处理、解调和解码等技术进行处理，判断接收到的信号是否符合预先设定的编码方式，若符合，则判断电缆未中断；若n次接收到的信号都不符合约定的编码方式，就判定电缆已中断，其中，n为大于1的整数，n大于1以避免由于某些客观因素的影响造成的信号突变而造成控制装置误判。若电缆或配电箱内部电器件被破坏时，低压载波终端从机11不能按照预设的时间间隔单向发送携带有预设的信号，配电箱内置报警器12发出报警，提醒盗窃分子，使盗窃行为终止，当盗窃继续进行，如破换内部交流电源铜排、空气开关或者偷窃电缆等，低压载波终端主机21连续两次以上接收到的信号都不符合约定的编码方式，就判定电缆已中断，将信号传送至智能终端22，智能终端22通过无线网上传至监控后台，同时通过信号解析，发送到运维手机中，后台指示运维人员直达目标，进行抢修或抓获不法分子。

实施例3：

如图5所示，本实施例与具体实施例1的结构基本相同，其区别在于：所述在配电箱或电缆隐蔽位置安装微型摄像头6，在智能终端22安装GPS定位模块7，所述微型摄像头6通过电力线与电缆和低压载波终端从机11电连接，通过无线向监控后台传输信息，GPS定位模块7通过串行接口与智能终端22连接，通过智能终端向监控后台传输信息。不法分子盗取电缆时，若为团伙联合作案，则盗取速度快，运维人员接到报警信息赶到时，不法分子已盗取成功，安装微型摄像头6和GPS定位模块7可以在不法分子盗窃时，根据GPS的精度计算出三维坐标，快速定位，微型摄像头6捕捉不法分子面部特征并上传至监控后台。

在本实施例中，载波发送端1按照预设的时间间隔单向向载波接收端2发送携带有预设的信号，低压载波终端从机11通过低压电缆，按照预设的时间间隔单向发送携带有预设的信号，预设信号通过电力耦合装置3进行耦合调制到电缆线路上，经电缆线路的电缆输出至载波接收端2电缆线上，低压载波终端主机21实时接收电缆线路上的信号，在接收到电缆上输送的信号后，经过电处理、解调和解码等技术进行处理，判断接收到的信号是否符合预先设定的编码方式，若符合，则判断电缆未中断；若n次接收到的信号都不符合约定的编码方式，就判定电缆已中断，其中，n为大于1的整数，n大于1以避免由于某些客观因素的影响造成的信号突变而造成控制装置误判。若电缆或配电箱内部电器件被破坏时，低压载波终端从机11不能按照预设的时间间隔单向发送携带有预设的信号，配电箱内置报警器12发出报警，提醒盗窃分子，使盗窃行为终止，同时低压载波终端主机21连续两次以上接收到的信号都不符合约定的编码方式，就判定电缆已中断，将信号传送至智能终端22，智能终端22通过无线网上传至监控后台，监控后台通过调动微型摄像头6拍摄偷盗者体貌特征和偷盗者逃逸路线，通过GPS定位模块实时接收电缆防盗系统发送的信息，并将微型摄像头6拍摄的画面通过监控后台显示单元显示，运维人员通过手机终端实时接收各类数据，并随时随地的浏览和查找电缆防盗系统的各类数据，用于了解被盗电缆的详细信息。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的可行性，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

Claims (6)

1.一种“井井通”工程监控系统，包括载波发送端（1）和载波接收端（2），所述载波发送端（1）安装在配电箱内，载波接收端（2）安装在变压器台架端子箱内，所述载波发送端（1）包括低压载波终端从机（11）和报警器（12），所述载波接收端（2）包括低压载波终端主机（21）和智能终端（22），所述载波发送端（1）和载波接收端（2）均安装有电力耦合装置（3）、高频整流模块（4）和蓄电池（5）。

2.根据权利要求1所述的一种“井井通”工程监控系统，其特征在于，所述载波发送端（1）为n个，载波接收端（2）可同时接收n个载波发送端（1）发送的信号，n为大于1的整数。

3.根据权利要求1所述的一种“井井通”工程监控系统，其特征在于，所述载波发送端（1）和载波接收端（2）内含模拟板和数字板，模拟板负责数模信号转换、信号滤波和信号放大，数字板内置DSP芯片和ARM芯片，负责数据编译、收发处理。

4.根据权利要求1所述的一种“井井通”工程监控系统，其特征在于，所述智能终端（22）内置4G无线模块，智能终端（22）通过无线网络上传至监控后台，后台可以监控辖区内所有台区。

5.根据权利要求1所述的一种“井井通”工程监控系统，其特征在于，所述智能终端（22）包括比较器，用于将智能终端（22）接收到的报警信号与预设信号报警阀值进行比较处理，将比较结果发送给监控后台。

6.根据权利要求1所述的一种“井井通”工程监控系统，其特征在于，所述电力耦合装置（3）与低压载波终端主机（21）、低压载波终端从机（11）通过高频电缆连接。

Images