WH万恒路灯电缆防盗技术方案剖析

1、电缆防盗报警系统技术方案辽宁万恒信息技术有限公司2012 年 5 月目录1. 概述 1 1.1. 项目背景 1.1.2. 适用对象 1.1.3. 设计原则 2.2. 系统组成与功能 3.2.1. 系统结构 3.2.2. 工作原理 4.2.3. 系统功能 5.2.4. 产品特点 7.2.5. 安全注意事项 9.3. 软件功能 1.0.3.2. 系统操作 113.3. 配置操作 1.5.3.4. 历史操作 1.9.3.5. 常见问题解析 2.1.4. 后期运行费用 :2.3.1. 概述1.1. 项目背景近年来，电缆偷盗活动日益猖獗。随着国民经济的不断发展，社会不安 定因素也在增加，这就使得社会治安

2、形势更加复杂，同时由于电力系统内无 人值班变电站的推广，使得分布在各个地区的变压器、变压器出线电缆、路 灯电缆变得更加难以管理，少人顾问，进而使得分布在城市周边、郊区的电 力电缆成为偷盗和破坏的主要目标， 在这些地方使用现代化的智能防偷盗报 警系统的需求变得越来越迫切，防偷盗监控系统对电力电缆的使用者而言， 从安全防范和内部管理角度都将起到极大的作用。1.2. 适用对象本系统为那些苦于线缆偷盗的管理部门（路灯管理部门、电力部门）建 立一个安全可靠，报警精确，误报率极低，不受自然环境（如小动物、雾、 雨、风、雪）等影响的电缆防盗报警系统。当破坏电缆或强行偷盗时，主机 将产生报警信号，并传输到报警

3、中心，是一个符合安防现代化管理要求的分 布式、开放式、网络化、可扩充的高科技技术应用系统。 同时具有报警接口， 能与其它系统联动，有效地提高了安防系统的安全防范级别，并具有昼夜分 状况检测的功能。多种功能的综合效果即能将企图偷盗者拒之门外，若强行 偷盗或破坏系统，系统则迅速发出报警信号。1.3. 设计原则1) 可用性。该系统具有完整清晰的结构， 检测和报警功能十分强大。 同时系 统保证实时性、准确性、完整性，做到可用、实用、够用。2) 可行性。已经被广泛应用于现代安防管理的电力电缆安全防护， 具有很强 的可行性 。3) 可靠性。误报率极低，真正增强了探测器的可靠性。4) 先进性。有强大的报警能

4、力和报警区别能力。 电力混合载波技术提供断电、 常规用电下报警监视功能， 能完美地检测出断电和具备电力负荷 (甚至是 大量容性负荷)时线路的异常情况，技术先进。5) 安全性。拓展了具有智能化功能的主控制器， 具有强大的防盗作用， 将线 缆防盗系统发展到一个新的高峰。6) 可扩充性。具有报警扩展备用接口， 能与各类公安专业报警主机监控系统联动接入，提高了系统的安全防范等级。2. 系统组成与功能2.1. 系统结构本电缆防盗报警系统是传统的防盗技术、 无线报警技术、电力电子技术、 计算机数据处理技术、多媒体技术与线缆检测技术的完美结合。既具有报警 功能，又具有线路状态检测功能，误报率极低，同时又增加

5、了远程报警的功 能。系统分为两个层次：监测中心和监测前端。监测前端：包括电缆防盗主机（简称“主机” ），每个主机又带若干电缆 防盗末端（简称“末端”）。主机设置在监控前端，主机与电力电缆低压出线 相连，末端的数量由低压侧的出线数量决定。监测中心：由通讯处理前置机、计算机主机和相关软件构成。通过无线 网络（公网）将各个点的状况采集上来。监测中心计算机可以及时检测并报 告所有在测防盗监控前端的工作状况，实现数据的记录和管理，进行数据的 统计。发现异常可以及时将故障定位，同时将现状报告给相关人员，管理人 员可以随时随地主动查询监控前端的运行信息。其中，报警信号不同形式 （光、声、手机短信报警）的表现

6、，并能够主动报送或根据预设方案进行报 送。检测中心可以不止一个。值班人员：监控中心具有短信发送功能，设置好多个手机号码后，在报 警时可向这些号码发送报警短信，以便计时赶赴现场被被被被被被被被被被IK BBlLTB被被被被被被被被被被被图1电缆防盗报警系统结构示意图22工作原理主机和末端之间通过通讯，实时检测电缆是否被盗，一旦发生警情，末 端立刻向中心报警。1桶当开灯时，路灯电缆上有 220V 电压，但关灯时，通过前端给路灯电缆 送 18V 的低压，这样，无任是开灯，还是关灯，路灯电缆上全天都会有电 压。这就为末端进行电缆检测创造了条件，从理论上讲，只要末端检测不到 路灯电缆上的电压，说明路灯电

7、缆已经断开（电缆遭到了破坏） ，末端发出 短信报警信息。对路灯，通常其开关箱会有几路出线（一般为 4 路、8 路、12 路），在 每个出线的末端灯杆上，并联安装末端单元，在开关箱内设置一个或多个主 机（标配的监控终端为 4 路出线检测设计），可以与常规的路灯监控系统配 合使用。通常的路灯线路白天停电，该系统可以全天候检测出线路的异常状 况，并通过 GPRS 通讯方式（或通过已经配置的路灯监控器、或是现场报警 装置）进行报警，报警内容十分详尽。2.3. 系统功能正常情况下，主机与末端配合使用，处于自检测状态，同时在仅响应监 测中心的指令情况下进行远程通讯， 可以根据监测中心的指令查询报警主机 运

8、行状况、末端的运行状态，如果采用高级应用设备，甚至可以测量各种设 备运行参数。举例而言，可查询的状态有：变压器出线侧电压、电流状态、 有功、无功功率、末端电压情况等等。停电情况下，根据线缆防偷盗的不同应用， 监控终端自动调整载波模式， 判断是否异常，如果属于异常状态，则主机及时将当前状态报到中心。在被 测对象进线电源断的情况下，可以采用蓄电池工作，并自行处于检测状态， 由于功耗很小，可以长时间运行。如果低压侧线路漏电、短路，主机可以自动检测出出线是否处于停电状态，电流是否正常，同时可以通过与末端内的检测器配合使用，测出出线是 否短路，如果判断为异常，则通过主机产生报警信号，及时将信号发送到中

9、心和值班人员的手机，监测中心可迅速定位发生异常地点。如果发生电缆偷盗的情况下， 则迅速发出报警， 报警中心立刻可以定位、 记录信息，并通知值班人员及时处理。监测中心可实现的功能如下：1) 可以在计算机的图形界面上实时查询各个监控前端的情况， 图形界面 基于 GIS 工作；2) 实时接收的运行参数， 如超出告警阀值， 系统立即给出可视可闻的告 警，使操作人员以最高效率排除故障。3) 当同时产生多组警报时系统将依报警优先级及发生的时间顺序， 自动 换页至报警发生画面供操作人员确认，以迅速排除故障。4) 利用多媒体技术，提供了汉语语音报警功能，同时显示故障的地点、 时间、类型，提高操作人员处理报警的

10、效率。5) 可自动通过电话， 无线或移动电话系统， 立即将系统警报讯息传递给 各相关人员。6) 建立可基于 GIS 系统基础上的地理图与示意图相结合的完整准确的线路资料；7) 实现动态的数据更换、维护、使系统容易扩展；8) 系统便于使用、便于管理、便于控制；安全、可靠；9) 可以从界面上关联查找其它相应的信息，可迅速准确地确定故障地点、用户地点、线路、设备等详细信息。10) 可动态配置用户值班名单，根据名单出勤顺序进行报警设置。11) 用户可以对历史报警信息进行快速查询、统计和打印输出。 监测前端主机具备以下功能：1) 通信功能： 监测主机的通信能力在默认方式下采用无线方式连接， 同 时现场提

11、供 RS232 方式的接口，可以与已经具备远程监控的系统相 连接；2) 具备很强的本地监测能力， 具有快速的采集能力和很强的计算统计能 力。具有很强的报警判断和快速反应能力。 能自动根据相关配置判断 报警的发生并及时上送到监控中心；3) 具有很强的自检能力， 在设备本身发生意外以至不能正常工作时， 能 自动重新启动。4) 具有远程维护和在线诊断， 出现故障时，无需到现场拆卸再回厂处理， 可以由维护人员带便携机在工业现场进行诊断分析，排错。5) 具备多样的报警形式，可以通过干节点的方式进行现场报警，通过RS232 口与已经具备的监控设备通信并报警，可以通过 GPRS方式， 利用无线公网方式进行报

12、警， 报警可以直接发到管理者手机或监控中 心平台上，进行相应的处理。2.4. 产品特点该系统对于非法线缆偷盗极具针对性，适用于变压器出线侧电缆偷盗、城市照明系统电缆偷盗的防范。它具有以下基本特点： 微处理器控制的适配器使系统运行具有高度可靠性，误报接近零。 数据采集的处理芯片采用军工级产品，运算速度高，数据分析精确， 可靠性高。产品采用低能耗设计， 长时间断电使用过程中， 消耗能量极小， 自身 能耗损失极小。自适应技术 系统自动适应现场条件的改变。 根据区域条件变化而 变化，可有效地检测线路异常情况， 甚至能够区别照明故障与线缆异 常。安装方式简便，易安装于现有路灯、变压器系统。 现场防盗报警

13、，对偷盗者构成心理威慑。高水平的探测能力， 探测偷盗和确定报警， 迅速反馈使保安人员做出 反应，并可通过监控中心或用户的指定手机快速得知线路异常段。 保养维护成本低廉，系统操作方便。不因阳光、雨、雾、雪等气候而 影响使用。可与各类专业报警主机联机应用并可与各种监控系统联动。 主机与监控中心之间具备完善的通讯机制， 不仅可以采用 GPRS 通讯 处理方式，还可以与用户已经具备的监控终端通过 RS232/485 接口进 行信息交互，同时也可以由用户选择采用其他的通讯方式。 监控中心设置方便， 使用简易， 人机界面直接、 简洁，数据处理可靠， 可远程进行访问，并且可以根据用户的班组制度动态设置报警对

14、象。 根据预算和美观的要求，用最合适的技术满足客户独特的需求。2.5. 安全注意事项严禁将主机安装在潮湿的场所。不得在雷雨闪电的气候环境中安装调试线缆防偷盗设备。若未确认线路已解除通电状态，不准触摸主机导体部分。 对安装应用本产品的工作人员，必须先期进行安全技术培训。 应用本产品的企业人员必须经过专业培训，熟悉产品的正确使用方 法。3. 软件功能3.1.1. 系统功能简介通过本系统， 能够采集到被保护开关箱内每路出线电缆防盗检测终端的 工作状况，操作人员可以直观的看到各路出线的运行状态和报警状态，以下 就本系统对用户管理、告警管理、历史数据几个主要功能进行逐一说明。用户管理。本系统可以注册新用

15、户删除用户、 修改用户的密码。 配置 不同用户的手机号码，报警是否短消息通知，防止对系统的误操作， 增强本系统的安全系数。运行状态管理。本功能分为图片信息，运行状态，报警，通信四个部 分。图片信息能显示电缆 / 开关箱/箱变的布局， 定位，并显示有鼓掌 电缆。运行状态显示并时实更新电缆运行状态。报警显示报警信息。 通讯显示各个箱变 / 开关箱通讯状态告警/ 恢复管理。本功能可由用户配置各种告警，屏蔽或显示告警事 项。当发生告警时， 系统会自动进行报警。 与此同时会自动把告警信 息或故障恢复信息通过手机短消息发送到相关人员的手机上。 历史数据管理。本功能可由用户查询指定时间段内指定报警终端的所

16、有数据历史、报警历史和通讯历史。3.1.2. 配置要求本系统正常运行要求计算机系统满足以下最小要求：CPU：PIV 1.6G 以上的处理器内存：256MB勺内存（内存越大性能越好）硬盘：20G以上可用的硬盘空间鼠标： Microsoft 鼠标或兼容勺定向设备显示卡： SVGA，16 位真彩以上显示模式3.1.3. 运行环境硬件环境：主控中心PC机。采集、通讯系统： 本系统选择无线传输的传输方式， 各变压器根据线 路分布配备若干台电缆防盗终端， 无线传输设备将电缆防盗终端采集 到的数据发送到中心，实现数据的采集、通讯。软件环境系统平台：中心计算机为 WINDOWS 200或0 以上操作系统3.2

17、. 系统操作本章将逐一向您介绍系统各项功能的操作。首先要运行该系统，双击 windows 界面上图标或在程序路径中击该项， 将运行本系统，如下图所示：图2主界面3.2.1.登录在操作本系统前，需登录操作，所谓登录，就是用系统认可的用户名和密码进入系统网络，从而对系统进行操作。具体操作如下：1. 单击“管理”菜单的该项，出现“登录”对话框，如下图所示：图3登录系统参数设置说明：用户名，当前用户登录名；口令，用户登录所需的密码2. 设置好参数，单击“确定”按钮，系统信息提示“已登录：用户名” 后，即可进行其它的控制操作。3. 若口令出错，系统信息提示“用户或密码不正确，登录未成功”。若要继续登录，

18、须重新打开“登录”对话框3.2.2.登出登出或用户切换：单击“管理”菜单里的该项，系统信息提示“未登录”，成功登出。3.2.3.通讯通讯端口打开后系统软件可以通过 GSM无线通讯设备通讯，把数据从 报警终端处接收到，并把报警信息通过短消息通讯平台发送操作人员的手机 上:单击“管理”菜单里的该项，系统跳出“通讯”对话框，如下图所示。当通讯设备还未打开时，选择GSM通讯设备端口（通常为 COM1），按 下“打开端口并测试”按钮，系统打开串口，并初始化GSM通讯设备。如果通讯设备安装正确，系统将开始正常工作，自动采集防盗终端的数 据，发送报警给用户。图 4 通讯设置3.2.4. 退出当用户使用完本系

19、统需退出时，单击“管理”菜单里“退出”,并得到同登陆窗口一样的窗口，再输入用户和密码，并验证正确后方可退出。33配置操作本章主要介绍在本系统里软件的内部配置操作，女口：防盗报警器管理、用户管理和选项设置功能。3.3.1.用户管理用户属性是指操作本系统的用户信息，包括用户名，密码，用户 手机号码，是否需要报警通知和其它信息，单击“配置”菜单里的“用 户”，弹出对话框，如下图所示：图5用户管理注意：如果用户的是否报警通知的检查框选中以后， 一旦系统检 查到有报警，系统将自动把报警信息以短消息的方式发送给该用户。 检查框“管理员“选中，则该用户可管理其他用户的增加，删除，修 改。3.3.2.选项本系

20、统为方便用户的使用，增加了运行的选项设置功能操作方法：鼠标单击“配置”菜单里的“选项 ”，系统弹出选 项设置对话框，如图3-4-1所示，选项操作包括以下内容：图6选项设置自动拨号查询：当此项选中时，系统将按照拨号间隔时间定时去 拨号查询防盗终端是否在线，由于本方法采用拨号方式，不耗费任何 通讯费用，但是本功能占用系统资源较多，为了保证系统性能，不建 议经常使用此功能，拨号间隔时间设置最好在半小时以上。声音提示：当此选项选中时，系统发生报警以后，将用语音提示 有报警，报警语音可以由用户自行配置和录制在下方的编辑窗内。3.3.3.实时数据功能由于本系统是针对路灯电缆防偷盗使用，具有实时数据采集功

21、能，可以查看当前系统的运行状态和报警信息。3.3.4.运行状态如下图所示，图片信息显示整个系统所有开关箱，箱变，电缆等 的地理分布及运行状态，当有电缆出现故障时，将会在地图上闪烁。 选中左边某个结点，系统将自动定位到该点所在的位置， 图片同时支 持放大、缩小、拖动、还原。图7运行状态，岀现报警时该地理位置的电缆图闪烁3.3.5.运行状态单击左边结点，将根据所选接点，显示不同开关箱或箱变或全部 电缆的信息，运行状态。如果电缆有报警，字体将变为红色。双击列 表中的某个电缆，将会出现如下图 b的信息，可进行修改。rirrKiEMd SHMI&.降工I mbd4 E?PT；mLi五兀丸：严1-Jrw*

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25、这时用户可选中某个电缆，单击右键“确认报警“， 这是报警将停止，并会在系统中记录操作历史。at*mm m 瞬kh庖13-4)IKOJFIbQlUi lf02l SEIffl3.3.7.通讯状态孚Wu丽QHSTStHUBSW -母i昨，團酉 W) -矗 2-iiS 站S.-*lg鼻 jHiXIKQJFn讪I1Q.|.|iIfOZI阪扫贩 MVMH腫JXFII2J炖OS毎厅 * 11 沌I&iW ffi 鹤 ia E1H& ii * !181JI.-SIII.I.irM WJ-fUl111=5 1zek-w-w n j rT1L4SI:-M-W IJZCn-i ITIS1M5 M-15 Ij 边

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27、甘间20GS- G-GG 7如止时间 3CB5= B-I7r班沁命迂121KB-D&-I3 ta21MB-D&-I2 01刑因2O0E4&-IO K筋Il2StME-ifi-IO (TT40 24纳才0肝恂肌計25柘992W6-W-I2 陆35科20S6-W-I0 W駛55聞3320Q5-M.-I3 M柚朝20ffi.-W.-lS 1.20.200S-tft-W 0M.4620te-K.-|2 1T:O9EWB-D&-H 22越:0GED05-D&-10 2345:09ZDOS-Dfr-U Z3旳:4B3宁吟1.0 DOIE：如L5lU：liE2IME-D&-I3 LDLS:312tKB-Del5 D417:252ffi35-D&-IJ 1.5Lfl：4L2ff