CN115684793A - 基于无线通讯的电缆窃电监测仪 - Google Patents

Abstract

本发明属于电缆防窃电技术领域，具体涉及基于无线通讯的电缆窃电监测仪及检测方法，该监测仪包括壳体，上表面转动设置有盒盖，盒盖的中下部开设有放置电缆的弧形槽，盒盖端部固定设置卡扣件一，壳体的上表面上固定设置卡扣件二，卡扣件一与卡扣件二相互卡合；壳体内设置有4G通信模块和蓄电池组，4G通信模块与蓄电池组电性连接；壳体一侧表面设置有插接孔，且插接孔与4G通信模块电性连接，插接孔插接用于测试A、B、C三相交流电源电缆一个节点上电流的开口式电流互感器，开口式电流互感器上设置有与插接孔连接的插接头；壳体外底部固定安装有通讯天线，通讯天线与4G通信模块电性连接。该监测仪采用无线通讯技术，对电缆进行窃电监测。

Description

基于无线通讯的电缆窃电监测仪

技术领域

本发明属于电缆防窃电技术领域，具体涉及基于无线通讯的电缆窃电监测仪及检测方法。

背景技术

电缆按其用途可分为电力电缆、通信电缆和控制电缆等。与架空线相比,电缆的优点是线间绝缘距离小,占地空间小，地下敷设而不占地面以上空间，不受周围环境污染影响，送电可靠性高，对人身安全和周围环境干扰小。因此，非常适合人口密集和电网稠密区及交通拥挤繁忙的地方使用；电缆也常被用在需要避免架空线对通信干扰的地方以及需要考虑美观或避免暴露目标的场合。

电缆主要由四部分组成，即导电线心、绝缘层、密封护套和保护覆盖层，其中导电线心，绝大部分采用的是铜芯线，其市场价值猛涨，因此就吸引许多不法分子铤而走险，疯狂盗窃电缆，尤其是农村和偏远地区的电缆被盗现象普遍。因电缆被偷而造成供电中断，这不但影响人们生活，给社会也造成了很大的经济损失，还给不法分子作案提供了有利环境，给社会带来一系列的治安问题，并且会威胁到行人以及盗窃者自身的生命安全。

电缆被盗现在是很多行业非常头痛的问题，给国家造成很大的损失。很多地方仅一个月就损失上百万。能够有急事的电缆断线报警装置，对偷盗者抓捕，减少电缆被盗损失，已经是很多行业很迫切的要求。

电力线路的运行状态主要是由电力线路监测系统的报警终端通过对电压信号的采样分析来进行识别，以便系统在电力线路或变压器在发生断路、断电、缺相或认为破坏等故障时，对故障作出实时的判断与分析，并对故障的具体情况包括时间、线路位置、配变名称、编号以及发生原因等进行报警处理，电力线路监测系统。

公布号为CN 103871184 A的发明专利公开一种电缆防盗报警装置，包括无线断线探测器、微电脑主机、报警器、移动通信网络和上位机，所述的微电脑主机分别与无线断线探测器和报警器连接，所述的微电脑主机通过移动通信网络与上位机连接，所述的无线断线探测器安装在电缆上；所述的无线断线探测器监测到电缆被剪断时，立即发送被减电缆位置信息给微电脑主机，所述的微电脑主机收到信息后，控制报警器进行报警，同时通过移动通信网络将报警信息上传至上位机。

公告号为CN203396809U的实用新型专利公开了一种智能防窃电电流监测装置，包括五个防窃电封盖，A相进线端防窃电封盖和C相进线端防窃电封盖均包括第一封盖壳体和电流监测电路板，第一封盖壳体的底部内壁上设置有第一内螺纹，第一封盖壳体的顶部设置有第一穿线孔，电流监测电路板上设置有电流监测电路，电流监测电路包括微控制器模块、电源模块、无线通信模块、数据存储电路模块和电流采集电路模块；A相出线端防窃电封盖、B相接线端防窃电封盖和C相出线端防窃电封盖均包括第二封盖壳体，第二封盖壳体的底部内壁上设置有第二内螺纹，第二封盖壳体的顶部设置有第二穿线孔。本实用新型设计新颖合理，安装使用方便，能够有效防止窃电，维护正常供电秩序，保证了用电安全。

传统的电缆防盗报警系统包括监控回路负载变化法、电路载波防盗以及漏电检测方法等。上述方案均不能实现对电缆的全天候防盗，且容易受到供电环境、设备阻抗不一致、设备老化以及供电线路长短的影响而出现误报问题，从而使得防盗系统的环境适应性差，工作效率低。

无线通信主要包括微波通信和卫星通信。微波是一种无线电波，它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽，通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系，而在电力防窃电监测领域，传统以有线形式通讯，防窃电监测点选取受到极大限制，所以需要一种更灵活的能够适应更多监测环境的产品。而结合以上提出的有线通讯在使用中的不方便，不利于灵活布置，微波通信传输距离短，需要设置很多微波中继站，不利于大规模使用的问题，现提出一种无线通讯方式的电缆窃电监测仪。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题提供一种基于无线通讯的电缆窃电监测仪及检测方法，该监测仪采用先进的4G等多种无线通讯技术，依托通信基站实现了超远距离的信息传输和远程控制，对电缆进行窃电监测。

本发明的技术方案是：

基于无线通讯的电缆窃电监测仪，包括壳体，所述的壳体的上表面转动设置有盒盖，所述的盒盖的中下部开设有放置电缆的弧形槽，所述的盒盖端部固定设置卡扣件一，所述的壳体的上表面上固定设置卡扣件二，所述的卡扣件一与卡扣件二相互卡合；所述的壳体内设置有4G通信模块和蓄电池组，所述的 4G通信模块与蓄电池组电性连接；所述的壳体一侧表面设置有插接孔，且所述插接孔与4G通信模块电性连接，所示插接孔开设有三个，分别插接用于测试A、 B、C三相交流电源电缆一个节点上电流的开口式电流互感器，所述的开口式电流互感器上设置有与插接孔连接的插接头；所述的壳体外底部固定安装有通讯天线，所述通讯天线与4G通信模块电性连接。

具体的，所述的壳体的上表面固定安装有第一转动轴，所述盒盖的一端与第一转动轴的一侧转动连接。

具体的，所述的卡扣件一为固定设置在远离第一转动轴的盒盖端部的卡合槽，所述的卡扣件二包括固定安装在所述壳体的上表面的推安装块，所述推安装块的内部转动安装有第二转动轴，所述第二转动轴上固定安装有锁扣，所述锁扣靠近盒盖的一侧设置有卡舌，且卡舌与卡合槽相互配合使用，所述锁扣之间固定安装有扭转弹簧，且所述扭转弹簧套装于第二转动轴上。

具体的，所述的放置电缆的弧形槽内设置有防滑垫，弧形槽对应的壳体的上表面上同时设置防滑垫。

具体的，所述的通讯天线为4G天线或者433天线或者是两者的组合。

使用如上任意权利要求所述基于无线通讯的电缆窃电监测仪的监测方法，包括如下步骤：

S1、将该电缆窃电检测仪安装到待监测的电缆上；

S2；该电缆窃电检测仪的插接孔分别插接用于测试A、B、C三相交流电源电缆一个节点上电流的开口式电流互感器；

S3；测量供电线路上同一时刻各个节点的电流数据，从而判断是否有窃电行为。

具体的，判断是否有窃电行为的方法如下：取A相的电缆电流及六个节点，六个节点分别为节点A1、节点A2、节点A3、节点A4、节点A5和A6，电能从左往右传输，节点A2的电流加上节点A3的电流应该等于节点A1的电流，当节点A2的电流加上节点A3的电流小于节点A1的电流时，即可认为A相发生了窃电，判定窃电发生在节点A1、节点A2两点或节点A1、节点A3两点之间；若节点A4的电流加上节点A5的电流加上节点A6的电流应该等于节点A2 的电流，当节点A4的电流加上节点A5的电流加上节点A6的电流小于节点A2 的电流时，即可认为A相发生了窃电，窃电发生在节点A2、节点A4两点或节点A2、节点A5两点或节点A2、节点A6两点之间。

长期以来，一些单位特别是私营企业，将盗窃电能作为获利手段，采取各种方法不计或者少计电量，以达到不交或者少交电费的目的，造成国家电能大量流失，损失惊人。这严重损害了供电企业的合法权益，扰乱了正常的供用电秩序，严重影响了电力事业的发展，而且给安全用电带来严重威胁。但随着窃电技术智能化的不断升级，窃电主体由原来的居民用户向企业、由生活向经营、由供电企业外部到内部相勾结的发展，使得窃电现象依然得不到有效遏制。窃电技术日益智能化，产业化，窃电行为更加隐蔽。各地区曾多次发生用户在隐蔽处安装切换开关、无线遥控开关实施远控和遥控窃电，窃电的黑手屡屡伸向电网，且窃电方式日趋隐蔽，窃电科技含量也在不断增大。表前分流、强磁铁窃电、智能红外遥控器修改电表参数、10kv搭接窃电方式窃电等行为很难监测，供电企业电量严重损失，每年蒙受巨大的经济损失。

针对各类窃电行为的日渐猖獗，反窃电工作稽查难度大，要缓解目前严峻的反窃电形势，全力增强反窃电的科技含量及手段，解决反窃电取证难、查处难等重大课题。主要存在以下几方面技术问题：

(1)目前，常规的用电监测设备，如抄表和负控管理终端等能够对电能进行远程监测，实现对用户基本用电环节的监测。但是这些设备的监测范围是有一定的盲区的，尤其是对表前分流、遥控器窃电、强磁窃电等是无法监测到的。

(2)对窃电行为防控力度不够，若对重点怀疑用户每天24小时蹲守则效率非常低。需要的人力物力又非常巨大。若每天对用户进行用电检查，给非窃电用户也会带来不便。

(3)反窃电工作的管理水平有待提高，不能实现高科技智能化管理。需强化企业内部营销管控，超前制定防范措施，将反窃电的重点由“打击为主”转向“打防结合，重在预防”、由事后处置转向事前预防和事中控制，增强源头防控窃电行为力度。

(4)检查窃电难，并且在发现窃电后取证更难。对于窃电过程中损失的电量等相关参数无法记录和追补。

电力线网络作为当今世界最大的有线网络，本身具有较高的利用价值，于是就成为了盗窃现象经常发生的地方。电力电缆的防盗问题也就成了当前电力部分必须面对的问题。电力电缆被盗所造成的损失，尤其是间接损失是很可观的，而且会对电力系统的安全造成严重威胁。因此，相应的电力电缆防盗、监控产品开发对电力系统安全生产具有重要的意义。

目前电力电缆防盗的方法主要有以下几种：

一、专业值守人员进行值守巡查，这种电缆的防盗方法可以与消防、安全相结合，但是，使用范围有限，灵活性差。因此只适用于有围墙的场所地点，如学校、工厂、仓库等。

二、低下敷设，把供电电缆套上保护用的硬塑管或穿在混凝土排管中埋敷于地下，由于地下电缆有很好的隐蔽性和保护性，可起到很好的防盗作用，但埋敷低下电缆工程量大、成本高、检查维护不变，因此只常用于电网密度大，传输距离较近的城镇。

三、采用电子仪器对电缆监测保护，在电缆上装上监测报警仪器，当电缆被盗剪时，仪器发出报警信号通知有关人员及时抓获犯罪分子，通过这种威慑作用达到对电缆的保护。

四、红外线入侵探测器报警，双束或多束主动红外线入侵探测器、微波墙式入侵探测器、脉冲式高压电网以及微波泄露电缆入侵探测器等，优点是可在盗窃行为发生之前就出警制止，但缺点是只要在布防阶段，不管是不是犯罪分子，只要进入布防区就会报警，可能会引起误报。

五、电流检测型电力电缆防盗报警，该方法主要是以检测电缆回路是否有电流来判定电缆的完整性。如果电缆回路有电流，则判定电缆完整；如果电缆回路电流为零，则判定电缆被盗。另外，电力主电缆上往往并接有多路分支，当且仅当电力主电缆上各分支电缆全部被盗剪时，电缆回路总电流才为零。当电缆局部被盗剪时，电缆回路电流仍然不等于零。因此目前该方案还存在缺陷，存在有警不报的现象。

本发明的有益效果是：

与现有技术中使用电流进行判定盗窃行为的方案本发明采用了先进的4G 等多种无线通讯技术，内置4G通信模块，内置蓄电池供电，依托通信基站实现了超远距离的信息传输和远程控制，同时采用卡扣安装固定在电缆上，拆装方便，扭转弹簧铰链锁扣，锁扣靠扭转弹簧始终压向锁止位，卡合槽向下能撑开锁扣，当卡合槽与锁扣上的卡舌正好咬合时实现锁合；设置有防滑垫，可垫于电缆表面或包裹于电缆表面，实现电缆固定和防止电缆表皮压伤，从而保护电缆，且防滑垫由耐候EVA材质制成，该材质具有足够弹性、韧性、较高摩擦系数和寿命，能够有效防滑，不压伤电缆。

与现有技术中使用的电流检测进行判断盗窃行为的方案相比，本发明具有的优点是：本发明具有的优点是：当供电线路上同一时刻各个节点的电流数据经4G模块远传汇聚到后台，在后台就能进行窃电分析，能根据电能流动的方向，分支上各个节点的电流相加应等于其汇总节点的电流，这样就能缩小查找发生窃电的范围，减少排查工作量。

附图说明

图1是本发明提出的一种无线通讯的电缆窃电监测仪的立体结构示意图；

图2为本发明提出的电缆窃电监测仪的盒盖的立体结构示意图；

图3为本发明图1中A处放大示意图；

图4为实施例2提出的一种窃电判别的算法图；

图5为实施例2提出的一种无线通讯方式的电缆窃电监测仪的电流互感器的结构示意图。

1.壳体、2.第一转动轴、3.盒盖、4.卡合槽、5.防滑垫、6.推安装块、7.扭转弹簧、8.锁扣、9.电缆、10.插接孔、11.4G天线、12.433天线；13.第二转动轴

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案进行详细的说明。

实施例1

本实施例提供的基于无线通讯的电缆窃电监测仪如图1所示，包括壳体1，所述的壳体1的上表面转动设置有盒盖3如图2所示，所述的盒盖3的中下部开设有放置电缆9的弧形槽，所述的盒盖3端部固定设置卡扣件一，所述的壳体1的上表面上固定设置卡扣件二，所述的卡扣件一与卡扣件二相互卡合；所述的卡扣件一为固定设置在远离第一转动轴2的盒盖3端部的卡合槽4，所述的卡扣件二包括固定安装在所述壳体1的上表面的推安装块6如图3所示，所述推安装块6的内部转动安装有第二转动轴13，所述第二转动轴13上固定安装有锁扣8，所述锁扣8靠近盒盖3的一侧设置有卡舌，且卡舌与卡合槽4相互配合使用，所述锁扣8之间固定安装有扭转弹簧7，且所述扭转弹簧7套装于第二转动轴13上所述的壳体1内设置有4G通信模块和蓄电池组，所述的4G通信模块与蓄电池组电性连接；所述的壳体1一侧表面设置有插接孔10，且所述插接孔10与4G通信模块电性连接，所示插接孔10开设有三个，分别插接用于测试A、B、C三相交流电源电缆一个节点上电流的开口式电流互感器14，所述的开口式电流互感器上设置有与插接孔连接的插接头；所述的壳体1外底部固定安装有通讯天线，所述通讯天线与4G通信模块电性连接。

所述的壳体1的上表面固定安装有第一转动轴2，所述盒盖3的一端与第一转动轴2的一侧转动连接，所述的放置电缆9的弧形槽内设置有防滑垫5，弧形槽对应的壳体1的上表面上同时设置防滑垫。

所述的通讯天线为4G天线11或者433天线12或者是两者的组合。本实施例中为两者的组合，如图1所示。

本实施例提供的窃电监测仪装置卡扣安装固定在电缆9上，拆装方便，扭转弹簧7铰链锁扣8，锁扣8靠扭转弹簧7始终压向锁止位，卡合槽4向下能撑开锁扣8，当卡合槽4与锁扣8上的卡舌正好咬合时实现锁合；设置有防滑垫5，可垫于电缆9表面或包裹于电缆9表面，实现电缆9固定和防止电缆9表皮压伤，从而保护电缆9，且防滑垫5由耐候EVA材质制成，该材质具有足够弹性、韧性、较高摩擦系数和寿命，能够有效防滑，不压伤电缆。

实施例2

本实施例提供使用实施例1提出的基于无线通讯的电缆窃电监测仪的监测方法，包括如下步骤：

S1、将该电缆窃电检测仪安装到待监测的电缆上；

S2；该电缆窃电检测仪的插接孔10分别插接用于测试A、B、C三相交流电源电缆一个节点上电流的开口式电流互感器14如图5所示；

S3；测量供电线路上同一时刻各个节点的电流数据，从而判断是否有窃电行为，判断是否有窃电行为的方法如下：该方法采用了先进的4G等多种无线通讯技术，内置4G通信模块，内置蓄电池供电，依托通信基站实现了超远距离的信息传输和远程控制，当供电线路上同一时刻各个节点的电流数据经4G模块远传汇聚到后台，在后台就能进行窃电分析，例如取A相的电缆电流及六个节点，如图4所示，六个节点分别为节点A1、节点A2、节点A3、节点A4、节点A5 和A6，电能从左往右传输，节点A2的电流加上节点A3的电流应该等于节点 A1的电流，当节点A2的电流加上节点A3的电流小于节点A1的电流时，即可认为A相发生了窃电，判定窃电发生在节点A1、节点A2两点或节点A1、节点 A3两点之间；若节点A4的电流加上节点A5的电流加上节点A6的电流应该等于节点A2的电流，当节点A4的电流加上节点A5的电流加上节点A6的电流小于节点A2的电流时，即可认为A相发生了窃电，窃电发生在节点A2、节点A4 两点或节点A2、节点A5两点或节点A2、节点A6两点之间。另外两项B和C 相的判断方法如A相。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.基于无线通讯的电缆窃电监测仪，包括壳体(1)，其特征在于，

所述的壳体(1)的上表面转动设置有盒盖(3)，所述的盒盖(3)的中下部开设有放置电缆(9)的弧形槽，所述的盒盖(3)端部固定设置卡扣件一，所述的壳体1的上表面上固定设置卡扣件二，所述的卡扣件一与卡扣件二相互卡合；

所述的壳体(1)内设置有4G通信模块和蓄电池组，所述的4G通信模块与蓄电池组电性连接；

所述的壳体(1)一侧表面设置有插接孔(10)，且所述插接孔(10)与4G通信模块电性连接，所示插接孔(10)开设有三个，分别插接用于测试A、B、C三相交流电源电缆一个节点上电流的开口式电流互感器(14)，所述的开口式电流互感器上设置有与插接孔连接的插接头；

所述的壳体(1)外底部固定安装有通讯天线，所述通讯天线与4G通信模块电性连接。

2.根据权利要求1所述基于无线通讯的电缆窃电监测仪，其特征在于，所述的壳体(1)的上表面固定安装有第一转动轴(2)，所述盒盖(3)的一端与第一转动轴(2)的一侧转动连接。

3.根据权利要求1所述基于无线通讯的电缆窃电监测仪，其特征在于，所述的卡扣件一为固定设置在远离第一转动轴(2)的盒盖(3)端部的卡合槽(4)，所述的卡扣件二包括固定安装在所述壳体(1)的上表面的推安装块(6)，所述推安装块(6)的内部转动安装有第二转动轴(13)，所述第二转动轴(13)上固定安装有锁扣(8)，所述锁扣(8)靠近盒盖(3)的一侧设置有卡舌，且卡舌与卡合槽(4)相互配合使用，所述锁扣(8)之间固定安装有扭转弹簧(7)，且所述扭转弹簧(7)套装于第二转动轴(13)上。

4.根据权利要求1所述基于无线通讯的电缆窃电监测仪，其特征在于，所述的放置电缆(9)的弧形槽内设置有防滑垫(5)，弧形槽对应的壳体(1)的上表面上同时设置防滑垫。

5.根据权利要求1所述基于无线通讯的电缆窃电监测仪，其特征在于，所述盒盖(3)的下表面、壳体(1)的上表面均设置有密封垫，且密封垫上均刻有防滑纹。

6.根据权利要求1所述基于无线通讯方式的电缆窃电监测仪，其特征在于，所述的通讯天线为4G天线(11)或者433天线(12)或者是两者的组合。

7.使用如上任意权利要求所述基于无线通讯的电缆窃电监测仪的监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将该电缆窃电检测仪安装到待监测的电缆上；

S2；该电缆窃电检测仪的插接孔(10)分别插接用于测试A、B、C三相交流电源电缆一个节点上电流的开口式电流互感器(14)；

S3；测量供电线路上同一时刻各个节点的电流数据，从而判断是否有窃电行为。

8.根据权利要求7所述基于无线通讯的电缆窃电监测仪的监测方法，其特征在于，判断是否有窃电行为的方法如下：取A相的电缆电流及六个节点，六个节点分别为节点A1、节点A2、节点A3、节点A4、节点A5和A6，电能从左往右传输，节点A2的电流加上节点A3的电流应该等于节点A1的电流，当节点A2的电流加上节点A3的电流小于节点A1的电流时，即可认为A相发生了窃电，判定窃电发生在节点A1、节点A2两点或节点A1、节点A3两点之间；若节点A4的电流加上节点A5的电流加上节点A6的电流应该等于节点A2的电流，当节点A4的电流加上节点A5的电流加上节点A6的电流小于节点A2的电流时，即可认为A相发生了窃电，窃电发生在节点A2、节点A4两点或节点A2、节点A5两点或节点A2、节点A6两点之间。

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