电力电缆类论文范本,与电力电缆防盗系统的设计相关毕业论文

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【摘　要】电力工业是郭明经济发展中重要的基础能源产业,是国民经济的第一基础产业,关系着国计民生.但往往在偏僻的地方存折电力电缆被盗的现象,为此,电力电缆防盗显得尤为重要.

【关 键 词】电力电缆防盗系统设计

电力电缆电缆防盗系统由4大部分组成：线路检测部分、供电部分、通讯部分、信息管理应用部分.系统应用了单片机技术,数据传输编码技术,无线通信技术等,可以有效的在电力线路设施发生断电、断路等故障现象或遭到人为破坏时,进行监控并及时报警,使工作人员做到及时处理,有效地减少电缆被盗的损失.路灯监控系统是指对整个城市的路灯照明进行集中管理的一个系统,可以遥控、遥测、遥迅操作.监测路灯控制箱内的电压、电流、电量数值以及接触器、配电门禁状态,并且实现集中开启和关闭路灯的功能.监控系统框图如下：

一、线路检测原理

本电缆防盗系统采用应答方式检测线路完整性.因此,其检测部件分为监控端和末端.在通常情况下,监控端对末端进行不间断的信号巡测,末端收到监控端的信号后,发出对应的回复应答信号,监控端接收到完整的应答信号后,即判断为线路完好；当线路被盗后,监控端和末端的应答通讯就会被中断,因此,当监控端接收不到末端的应答信号,则认为电缆发生了被盗行为.由于通讯信号可能会被干扰,因此,在判断优化上,我们采用了多次收不到应答信号后,才认为电缆被盗了.监控端采用时分复用的方法,就可以实现一个监控机监测多条电缆线路的目的.

二、供电部分

由于路灯照明的特殊性,因此,在白天,线路上是不供电的,末端设备在白天就不能从线路上获取220伏交流电源来给自身的工作进行供电.因此,只有解决了监控末端白天供电后,系统才能正常运行.其方法有两个：其一是采用可充电电池给末端供电.

当晚上线路上有电时,就使用220伏交流电给设备供电,并且给可充电电池充电；当白天线路没电时,就采用电池对设备进行供电.缺点是可充电电池都有一定的充放电周期,在达到使用寿命后,需定时更换电池,需要产生周期性的投入费用；第二,必须有足够的充电时间,才能保证末端在白天有足够的电能进行工作,因此,对于不定时开启的景观灯电缆就没法进行监控.其二是采用馈电方式给末端供电.当晚上线路上有电时,就使用220伏交流电给设备供电；当白天线路没电时,控制机就通过路灯电缆对末端馈送一个安全的低压直流电,以供末端机进行正常工作.

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三、通讯部分

现在科技发达,无线电通讯有专网电台、GSM短消息、GPRS、电力载波等多种模式.考虑到成本,简单适用性,我们利用现有的路灯供电电缆,使用载波的方式进行通讯.由于本系统成功的关键是通讯的稳定性以及抗干扰能力,因此对于此部分将进行比较详细的论述.

(一)线路频谱安排的特殊性

电力线载波通信能使用的频谱由三个因素决定：

①电力线路本身的高频特性.②避免50Hz工频的干扰.③考虑载波信号的辐射对无线电广播及无线通信的影响.

我国统一规定电力线载波通信使用的频率范围为40―500KHz.

电力线路和耦合设备构成,如图1

(二)电力线载波通信新技术

实现低压配电网电力线载波可靠通信,需要很多新技术来支撑.这里仅列举了作者认为重要的几项技术：

1.正交频分复用（OFDM）

正交频分复用（OFDM）是一种被电力载波通信行业普遍看好的高效多载波宽带数字调制技术,采用一组相互正交的子载波构成信道来传输数据流,这些载波在频率上等间隔地分布,载波间隔一般取码元周期的倒数.它采用并行调制技术、长码元周期、FET/IFFF调制与解调技术,使OFDM具有频带利用率高、抗ISI干扰能力强、抗信道衰落好、抗噪声干扰强、易实现等一系列优点；由于OFDM通过动态选择子载波.

2.跳频（PH）

跳频（FH）是一种无线通信中最常用的扩频方式.工作原理是收发双方传输信号的载波频率按照预定规律（一组伪随机码PN,Pseudo-Noise）进行离散变化,通信中使用的载波频率受伪随机码的控制而随机跳变.跳频通信在电力载波通信中利用具有很强的适用性：①适应电力线的强干扰环境.低压配电网噪音干扰强,并且噪声不是分布在所有频段内,可用信道是变化的,跳频技术恰好可以满足这一需要.②适应低压配电网频率选择性衰减.低压配电网负载复杂,且具有时变性,各种干扰和信道特性均无法“长期”预测.综上所述,虽然正交频分复用（OFDM）、跳频（PH）技术较为先进,但考虑到设备的复杂性以及成本等因素,我们还是采用了FSK的模式进行载波通讯.并且根据现场条件,设计时充分考虑线路阻抗、线路干扰等因素,并

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四、信息管理应用部分

信息管理隶属于路灯监控系统的一部分,包含数据采集、数据存档、信息查询、自动报警系统以及应急处理系统等.路灯监控系统采用了LAMPSTARPRO系统,其运行环境为WisdomV5.26平台,winXP运行环境,C/S结构,Oracle9.2数据库.当电力线路设施发生断电、断路等故障现象或遭到人为破坏时,系统自动报警,监控中心值班人员根据报警信息,结合GIS地理信息系统,视频监控系统及时确定故障发生的确切地点,结合GPS车辆监控系统立即通知就近维护巡查人员赶往现场,缩短了从事发到人员赶到现场的时间,使故障处理时间大大减少,可有效减少偷盗损失,为抓获犯罪分子提供条件.

作者简介:

王蛟（1973.2.7―）工程师,毕业于西安建筑科技大学,现在西安供电局工作,从事架空线路施工、管理、设计方面的工作.

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