CN111583565A - 利用现有的电力继电伴随光缆对电力电缆防盗的预警系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用现有的电力继电伴随光缆对电力电缆防盗的预警系统，包括：电力电缆、伴随光缆、连接光缆和主机设备，在电力缆沟内敷设电力电缆并且在电力缆沟内敷设伴随光缆。本发明将主机设备通过连接光缆接入电力继电伴随光缆中，主机设备中包含光源发射装置，光源发射装置发射的相干光沿电力继电伴随光缆线路传输，并反射回传至主机设备中；当光缆某一处受到较大振动或者触碰时，就会引起光缆中的光路相位发生改变，通过主机设备的解调，即可得到振动或触碰的位置等信息，向安防人员并发出警报。本发明可在贼人撬开井盖，触碰或拉扯到管道中的电缆时，第一时间发出警报信息，无需等到贼人切断电缆，实现提前预防。

Description

利用现有的电力继电伴随光缆对电力电缆防盗的预警系统
技术领域
本发明涉及电力电缆防盗系统，尤其涉及一种利用现有的电力继电伴随光缆对电力电缆防盗的预警系统。
背景技术
现有的电力电缆防盗的预警分为三种：电力载波通讯监测系统防盗，电力载波通讯法在电线电缆防盗系统中利用信号传输手段，在检测范围的电缆上加载检测载波信号，监控中心的报警器与被监测电缆上的载波信号连接，一旦电缆出现断面导致信号传输中断，报警器无法接到信号则会自动报警，起到警示作用。
电容探测监测系统防盗，所述电容探测监测系统防盗利用一对空置电缆短路电缆终端，另一端连接报警器的多谐振荡上，当电缆正常工作时，报警器的振荡器不产生振动现象；当电缆出现断面时，空置电缆变成一个简易电容，振荡器会输出信号，引起报警，且振荡器输出信号的频率随着电缆被切断位置不同而变化。
电流检测型监测系统防盗，所述电流检测型监测系统防盗以在线检测电缆回路中是否有传输电流来判断电缆系统的完整性。也就是说当电缆正常工作时，检测系统无反应；当电缆中，无电流传输时，检测系统便会启动报警系统。
上述三种方法均利用需要保护的电缆作为感应及传输单元，只有在电缆被切断的情况下，才能发出警报，此时事件已经发生，没有起到预警的作用，并且无法视频影像取证。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种利用现有的电力继电伴随光缆对电力电缆防盗的预警系统，本发明无需将任何设备接入电力电缆中，利用伴随光缆的富余光纤或是光纤中富余的波段通道进行防护，除主机设备外，其他均为无源配件，可在贼人撬开井盖，触碰或拉扯到管道中的电缆时，第一时间发出警报信息，无需等到贼人切断电缆，实现提前预防。
为了达到上述目的，本发明提供了一种利用现有的电力继电伴随光缆对电力电缆防盗的预警系统，包括：电力电缆，在电力缆沟内敷设电力电缆并且在电力缆沟内敷设伴随光缆；伴随光缆，所述电力电缆受到振动时将振动信号传递给伴随光缆，所述伴随光缆受到振动时光缆中的相干光的相位发生变化并且所述发生变化的相干光信号传递到所述主机设备中进行报警；连接光缆，所述连接光缆用于连通所述主机设备与所述伴随光缆；主机设备，所述主机设备通过所述连接光缆与伴随光缆连接，当所述主机设备接收到所述发生变化的相干光信号时将发生变化的相干光信号进行解调，得到表示振动事件的波形图。
优选方式下，所述伴随光缆为三芯光缆，所述三芯光缆中的两芯光缆作为微应变传感器，所述三芯光缆中的另一芯光缆作为定位器，即通过所述微应变传感器和定位器实现对于振动事件的报警和定位。
优选方式下，所述主机设备通过光隔离器和光耦合器与所述三芯光缆中两芯光缆的始端相连，所述三芯光缆中两芯光缆的终端通过光耦合器与所述三芯光缆中另一芯光缆的始端相连，所述三芯光缆中另一芯光缆的终端通过光耦合器和光隔离器与所述主机设备相连。
优选方式下，当振动事件作用于所述伴随光缆上时，所述主机设备发射的相干光在所述两芯光缆中发生光相位的变化，所述发生变化的相干光信号通过所述两芯终端的光耦合器反射到另一芯光缆中，然后回传到所述主机设备中，所述主机设备对所述发生变化的相干光信号解调后得到表示振动事件的波形图。
优选方式下，当振动事件作用于所述伴随光缆上时，所述主机设备向所述三芯光缆中的两芯光缆发射相干光然后经过光耦合器和另一芯光缆回传到所述主机设备中所经历的时间为t1；所述主机设备同时向所述三芯光缆中的另一芯光缆发射相干光然后经过光耦合器和两芯光缆回传到所述主机设备中所经历的时间为t2，所述分别从三芯光缆中两芯光缆和另一芯光缆发出的双向相干光由于振动事件造成的时延为t1-t2，则定位地点与主机设备的距离x为：
x＝L-(t1-t2)/2*c
其中，c为光速，L为伴随光缆的总长度；主机设备通过测量得到的时间t1、t2和上述公式即可计算得到振动事件的定位信息。
优选方式下，所述主机设备将振动事件的报警信息通过手机短信的方式发送给安防人员，所述报警信息包括振动事件的定位信息和时间。
优选方式下，所述主机设备为分布式光纤振动预警主机，能够实现对于振动事件的预警、定位以及通知。
本发明的有益效果是：本发明利用现有的伴随电缆即可实现对于电力电缆防盗的预警，并且在电力电缆受到触碰或拉扯时便能第一时间通过短信的形式发出警报信息，实现提前预防的作用；无需重新布缆以及布置其他设备，成本低而且维护容易。
附图说明
图1为预警系统的原理示意图；
图2为伴随光缆的示意图；
图3为无报警时主机设备的信号波形图；
图4为有报警时主机设备的信号波形图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种利用现有的电力继电伴随光缆对电力电缆防盗的预警系统，1为主机设备，2为连接光缆，3为伴随光缆，4为电力电缆，5为井盖；所述系统包括：电力电缆，在电力缆沟内敷设电力电缆并且在电力缆沟内敷设伴随光缆，所述电力电缆与伴随光缆通过扎带绑定在一起，所述伴随光缆能够探测到地埋管道沿线的振动信号，当地埋管道被外力破坏时，管道里面敷设的光缆就会探测到振动信号；伴随光缆，所述电力电缆受到振动时将振动信号传递给伴随光缆，所述伴随光缆受到振动时光缆中的相干光的相位发生变化并且所述发生变化的相干光信号传递到所述主机设备中进行报警；连接光缆，所述连接光缆用于连通所述主机设备与所述伴随光缆；主机设备，所述主机设备通过所述连接光缆与伴随光缆连接，当所述主机设备接收到所述发生变化的相干光信号时将发生变化的相干光信号进行解调，得到表示振动事件的波形图。所述主机设备为分布式光纤振动预警主机，能够实现对于振动事件的预警、定位以及通知。
如图2所示，所述伴随光缆为三芯光缆，所述三芯光缆中的两芯光缆作为微应变传感器，所述三芯光缆中的另一芯光缆作为定位器，即通过所述微应变传感器和定位器实现对于振动事件的报警和定位。
如图2所示，C1、C4为光隔离器，C2、C3为光耦合器，所述主机设备通过光隔离器和光耦合器与所述三芯光缆中两芯光缆的始端相连，所述三芯光缆中两芯光缆的终端通过光耦合器与所述三芯光缆中另一芯光缆的始端相连，所述三芯光缆中另一芯光缆的终端通过光耦合器和光隔离器与所述主机设备相连。
如图2所示，当振动事件作用于所述伴随光缆上时，所述主机设备发射的相干光在所述两芯光缆中发生光相位的变化，所述发生变化的相干光信号通过所述两芯终端的光耦合器反射到另一芯光缆中，然后回传到所述主机设备中，所述主机设备中对所述发生变化的相干光信号解调后得到表示振动事件的波形图，如图3所示为没有报警时的波形图，如图4所示为有报警时的波形图。
如图2所示，当振动事件作用于所述伴随光缆上时，所述主机设备向所述三芯光缆中的两芯光缆发射相干光然后经过光耦合器和另一芯光缆回传到所述主机设备中所经历的时间为t1；所述主机设备同时向所述三芯光缆中的另一芯光缆发射相干光然后经过光耦合器和两芯光缆回传到所述主机设备中所经历的时间为t2，所述分别从三芯光缆中两芯光缆和另一芯光缆发出的双向相干光由于振动事件造成的时延为t1-t2，则定位地点与主机设备的距离x为：
x＝L-(t1-t2)/2*c
其中，c为光速，L为伴随光缆的总长度；主机设备通过测量得到的时间t1、t2和上述公式即可计算得到振动事件的定位信息。
所述主机设备将振动事件的报警信息通过手机短信的方式发送给安防人员，也可以通过APP等方式一并发送至安防人员，所述报警信息包括振动事件的定位信息和时间。
本发明利用现有的电力继电伴随光缆进行电缆的防护；只需接通主机设备与伴随光缆，进行简单的设置及校验；伴随光缆可感知到周边的振动及触碰，并由主机转化为清晰的报警信号。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种利用现有的电力继电伴随光缆对电力电缆防盗的预警系统，其特征在于，包括：电力电缆，在电力缆沟内敷设电力电缆并且在电力缆沟内敷设伴随光缆；伴随光缆，所述电力电缆受到振动时将振动信号传递给伴随光缆，所述伴随光缆受到振动时光缆中的相干光的相位发生变化并且所述发生变化的相干光信号传递到所述主机设备中进行报警；连接光缆，所述连接光缆用于连通所述主机设备与所述伴随光缆；主机设备，所述主机设备通过所述连接光缆与伴随光缆连接，当所述主机设备接收到所述发生变化的相干光信号时将发生变化的相干光信号进行解调，得到表示振动事件的波形图。
2.根据权利要求1所述利用现有的电力继电伴随光缆对电力电缆防盗的预警系统，其特征在于，所述伴随光缆为三芯光缆，所述三芯光缆中的两芯光缆作为微应变传感器，所述三芯光缆中的另一芯光缆作为定位器，即通过所述微应变传感器和定位器实现对于振动事件的报警和定位。
3.根据权利要求1所述利用现有的电力继电伴随光缆对电力电缆防盗的预警系统，其特征在于，所述主机设备通过光隔离器和光耦合器与所述三芯光缆中两芯光缆的始端相连，所述三芯光缆中两芯光缆的终端通过光耦合器与所述三芯光缆中另一芯光缆的始端相连，所述三芯光缆中另一芯光缆的终端通过光耦合器和光隔离器与所述主机设备相连。
4.根据权利要求1所述利用现有的电力继电伴随光缆对电力电缆防盗的预警系统，其特征在于，当振动事件作用于所述伴随光缆上时，所述主机设备发射的相干光在所述两芯光缆中发生光相位的变化，所述发生变化的相干光信号通过所述两芯终端的光耦合器反射到另一芯光缆中，然后回传到所述主机设备中，所述主机设备对所述发生变化的相干光信号解调后得到表示振动事件的波形图。
5.根据权利要求1所述利用现有的电力继电伴随光缆对电力电缆防盗的预警系统，其特征在于，当振动事件作用于所述伴随光缆上时，所述主机设备向所述三芯光缆中的两芯光缆发射相干光然后经过光耦合器和另一芯光缆回传到所述主机设备中所经历的时间为t1；所述主机设备同时向所述三芯光缆中的另一芯光缆发射相干光然后经过光耦合器和两芯光缆回传到所述主机设备中所经历的时间为t2，所述分别从三芯光缆中两芯光缆和另一芯光缆发出的双向相干光由于振动事件造成的时延为t1-t2，则定位地点与主机设备的距离x为：
x＝L-(t1-t2)/2*c
其中，c为光速，L为伴随光缆的总长度；主机设备通过测量得到的时间t1、t2和上述公式即可计算得到振动事件的定位信息。
6.根据权利要求1所述利用现有的电力继电伴随光缆对电力电缆防盗的预警系统，其特征在于，所述主机设备将振动事件的报警信息通过手机短信的方式发送给安防人员，所述报警信息包括振动事件的定位信息和时间。
7.根据权利要求1所述利用现有的电力继电伴随光缆对电力电缆防盗的预警系统，其特征在于，所述主机设备为分布式光纤振动预警主机，能够实现对于振动事件的预警、定位以及通知。
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