专利名称：一种铠装电缆防盗防外力破坏检测定位方法
技术领域：
本发明涉及电力检测技术领域，具体地说涉及一种铠装电缆防盗、防外力破坏检测定位方法及装置，主要适用于铠装电力电缆的防盗、防破坏及报警和破坏点的定位。
背景技术：
近年来，铠装电缆由于人为的偷盗活动和野蛮施工造成的破坏事故频繁发生，给工业生产和日常生活造成巨大损失。目前市场上的电缆防盗产品主要分五大类1.井盖防盗，其基本原理是通过在电缆沟道井盖处安装人体红外探头监测是否有人由井盖处进入电缆沟道，进行电缆防盗报警。缺点当偷盗电缆的人通过挖地道进入电缆沟偷盗时不能报警；而此方法为盗贼惯用方法。2.红外探测或激光对射，其基本原理是通过在电缆沟道安装红外或激光对射监测是否有人由井盖处进入电缆沟道，进行电缆防盗报警。缺点老鼠等其他物体遮挡光线时误报。以上两类检测方法的共同缺点供电问题难以解决，采用电池供电后期维护工作量大；多单位难以协调；成本高；加装摄像机由于沟道太黑图像难以看清； 对破坏点不能定位。3.电流电压互感器，其基本原理是通过在电缆芯线加装电流电压互感器，通过检测电流电压变化，进行电缆防盗报警。缺点(1)当盗贼剥屏蔽层不割断芯线时不报警O)电缆在备用状态下无法防盗报警C3)对破坏点不能定位；4.电力载波，其基本原理是通过在电缆芯线加载信号，采用通信原理，进行电缆防盗报警。缺点(1)当盗贼剥屏蔽层不割断芯线时不报警O)负载电流变化大时经常误报(3)影响原有电缆绝缘状态 (4)对破坏点不能定位。5.电缆穿管，缺点施工量大，工期长，成本高，后期电缆维护难度大，对破坏点不能定位。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种铠装电缆防盗防破坏的检测定位方法，这种方法能在铠装电缆的铠装(钢带)层或铜屏蔽层遭到破坏时及时报警和定位。本发明的技术方案是一种铠装电缆防盗防外力破坏检测定位方法，按照电力电缆敷设规范，铠装电缆的铠装层和金属屏蔽层必须两端接地，这样铠装层和外屏蔽层就构成一个闭合的接地回路，其中铠装层主要作用是加强电缆抗压抗拉强度，屏蔽层其主要作用是电磁屏蔽和均勻电场分布，本铠装电缆防盗防外力破坏检测定位方法，是利用铠装电缆的铠装层和铜屏蔽层作为电容两极板构成的电容，通过检测此电容的容量判断铠装电缆是否被盗或遭到外力破坏，并对其破坏位置进行定位。其特征在于由铠装层和屏蔽层两端接地构成的是完整的闭合回路，即使断开铠装层的一端也不能形成电容结构；当铠装电缆某点铠装或屏蔽层遭到外力破坏时，断开铠装层的一端后才能形成以铠装层和铜屏蔽层作为两极板的电容结构，且电容容量与破坏点到检测点的距离成正比。既断开铠装层后测不到电容断定电缆完好，测到电容断定电缆遭到外力破坏，且可通过容量对被盗或外力破坏点进行定位。方法的具体步骤如下
1、电缆防盗检测单元〔11〕串接于铠装层与接地点或铠装层内。2、是否发生外力破坏或盗窃事件，根据以下方法判断铠装层和屏蔽层两端接地构成的是完整的闭合回路，即使断开铠装层的一端也不能形成电容结构；当铠装电缆某点铠装或屏蔽层遭到外力破坏时，断开铠装层的一端后才能形成以铠装层和铜屏蔽层作为两极板的电容结构，且电容容量与破坏点到检测点的距离成正比。即断开铠装层后测不到电容断定电缆完好，测到电容断定电缆遭到外力破坏，且可通过容量对被盗或外力破坏点进行定位。电容容量根据以下方法检测图3实施本发明方法的电容容量检测原理图。Vcc为稳压充电电压；VO为电容上的初始电压值；Vl为电容最终可充到或放到的电压值；Vt为t时刻电容上的电压值。贝U，Vt = VO+(Vl-VO) *[l-exp(_t/RC)]或，t = RC*Ln [ (Vl-VO) / (Vl-Vt)]即，C = t/ {R*Ln [ (Vl-VO) / (Vl-Vt) ]}所以只要已知Vl和R，测出V0、Vt和t，就可以计算出电容的容量。实现上述方法的电缆防盗防破坏报警定位装置，由电缆防盗检测单元〔11〕和高压隔离电源〔12〕组成，其中电缆防盗检测单元〔11〕由信号采集及处理系统〔5〕、程控稳压充电电路〔7〕、电压检测电路〔6〕、单刀双掷直流接触器〔8〕、接触器驱动电路〔10〕、保护单元 〔9〕、通信模块〔4〕组成。其工作过程是信号采集及处理系统〔5〕通过接触器驱动电路〔10〕间隔控制单刀双掷直流接触器〔8〕交替电缆防盗检测单元输出A端〔13〕与程控稳压充电电路〔7〕和电缆防盗检测单元〔11〕输出B端〔18〕接通。当电缆防盗检测单元输出A端〔13〕与程控稳压充电电路〔7〕后，信号采集及处理系统〔5〕打开程控稳压充电电路〔7〕，电压检测电路〔 6〕对输出电压进行监测，信号采集及处理系统〔5〕进行同步计时并对电压值进行分析处理。 电压不变说明未形成以铠装层〔16〕和铜屏蔽层〔17〕作为两极板的电容结构断定被检测电缆完好；电压沿充电曲线上升说明已形成以铠装层〔16〕和铜屏蔽层〔17〕作为两极板的电容结构断定被检测电缆遭到外力破坏，且信号采集及处理系统〔5〕可通过容量对被盗或外力破坏点进行定位，并通过通信模块〔4〕将报警信息发送到监控中心及相关人员手机上。
本发明中，保护单元〔9〕的主要功能是为浪涌电压和浪涌电流提供通道，进而达到保护电缆防盗检测单元〔11〕的目的。本发明中，高压隔离电源〔12〕主要是为电缆防盗检测单元〔11〕提供低压隔离电源和防止高压灌入低压配电网。
图1实施本发明方法的电缆施工工艺图。图2实施本发明方法的装置结构示意图。 图3实施本发明方法的电容容量检测原理图。
具体实施例方式图1中标记的说明1-外护套，2-铠装层近地端，3-内护套，16-铠装层远地端。图2中标记的说明2-铠装层近地端，4-通信模块，5-信号采集及处理系统，6-电压检测电路，7-程控稳压充电电路，8-单刀双掷直流接触器，9-保护单元，10-接触器驱动电路，11-电缆防盗检测单元，12-高压隔离电源，13-检测单元输出A端，14-铜编织线， 15-铜编织线，16-铠装层远地端，17-铜屏蔽层，18-检测单元输出B端。下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。按照图1所示对电缆进行以下步骤施工方式一①确定电缆无电压后，根据现场实际情况，选择电缆沟道间隙较大的地段进行操作。②剥除电缆铠装；量取250mm剥除外护套〔1〕，分别将距两侧外护套断开处50mm 的铠装层〔2〕铠装层〔16〕绑扎，去除中间段铠装层，将所留段铠装层打毛。③焊地线；用两条25mm2铜编织线〔14〕铜编织线〔15〕一端分别用火烙铁与铠装层〔2〕铠装层〔16〕焊接起来，焊点良好。④铜编织线〔14〕铜编织线〔15〕绝缘；用J-20绝缘带将铜编织线包裹3_4层。⑤防水措施；采用防水带将外护套〔1〕断开处外加IOOmm用防水带进行包裹2_3 层。⑥铜编织线〔15〕另一端压200A电鼻子接检测单元输出A端〔13〕，铜编织线〔14〕另一端压200A接线端子接检测单元输出B端〔18〕。方式二检测单元输出A端〔13〕通过25mm2铜编织线〔15〕接电缆铠装层，检测单元输出B 端〔18〕通过25mm2铜编织线〔14〕接接地点。结合图2所示实施例对本发明作进一步的详述高压隔离电源〔12〕选用西安波普特种电源有限公司生产的PUB-220/12型高压隔离电源；电压检测电路〔6〕选用美国BB公司生产的LM258 ；程控稳压充电电路〔7〕选用TI 公司生产的LM7150 ；通信模块〔4〕选用西安达泰通讯有限公司生产的军用级TD-2006C型通信模块。利用图2所示装置，信号采集及处理系统〔5〕通过接触器驱动电路〔10〕间隔控制单刀双掷直流接触器〔8〕交替电缆防盗检测单元输出A端〔13〕与程控稳压充电电路〔7〕 和电缆防盗检测单元〔11〕输出B端〔18〕接通。当电缆防盗检测单元输出A端〔13〕与程控稳压充电电路〔7〕后，信号采集及处理系统〔5〕打开程控稳压充电电路〔7〕，电压检测电路〔6〕对输出电压进行监测，信号采集及处理系统〔5〕进行同步计时并对电压值进行分析处理。电压不变说明未形成以铠装层〔16〕和铜屏蔽层〔17〕作为两极板的电容结构断定被检测电缆完好；电压沿充电曲线上升说明已形成以铠装层〔16〕和铜屏蔽层〔17〕作为两极板的电容结构断定被检测电缆遭到外力破坏，且信号采集及处理系统〔5〕可通过容量对被盗或外力破坏点进行定位，并通过通信模块〔4〕将报警信息发送到监控中心及相关人员手机上。外力破坏或盗窃事件根据电容容量定位实施方法统计现有电缆各厂家各规格单位长度电缆的铠装层与屏蔽层构成电容的容量值，以次推算元外力破坏或盗窃地点位置。经过大量挂网运行，结果表明本方法施工简单，成本低，运行稳定，能可靠，无误报现象，定位准确，可以很好的实现对电缆的防盗防外力破坏的目的。
权利要求
1. 一种铠装电缆防盗防外力破坏检测定位方法，是利用铠装电缆的铠装层和铜屏蔽层作为电容两极板组成的电容，通过检测此电容的容量判断铠装电缆是否被盗或遭到外力破坏，并对其破坏位置进行定位。其特征在于由铠装层和屏蔽层两端接地构成的是完整的闭合回路，即使断开铠装层的一端也不能形成电容结构；当铠装电缆某点铠装或屏蔽层遭到外力破坏时，断开铠装层的一端后才能形成以铠装层和铜屏蔽层作为两极板的电容结构， 且电容容量与破坏点到检测点的距离成正比。即断开铠装层后测不到电容则断定电缆完好，若测到电容则断定电缆遭到外力破坏，且可通过此电容容量对被盗或外力破坏点进行定位。方法的具体步骤如下1)将检测单元串接于铠装层与接地点或铠装层内；2)间隔断开铠装层与接地点，进行电容检测；3)是否发生盗窃或外力破坏根据以下方法判断断开铠装层后测不到电容则断定电缆完好，测到电容则断定电缆遭到外力破坏，且可通过此电容容量对被盗或外力破坏点进行定位。
全文摘要
一种铠装电缆防盗防外力破坏检测定位方法，是利用铠装电缆的铠装层和铜屏蔽层作为电容两极板组成的电容，通过检测此电容的容量判断铠装电缆是否被盗或遭到外力破坏，并对其破坏位置进行定位。其特征在于由铠装层和屏蔽层两端接地构成的是完整的闭合回路，即使断开铠装层的一端也不能形成电容结构；当铠装电缆某点铠装或屏蔽层遭到外力破坏时，断开铠装层的一端后才能形成以铠装层和铜屏蔽层作为两极板的电容结构，且电容容量与破坏点到检测点的距离成正比。即断开铠装层后测不到电容断定电缆完好，测到电容断定电缆遭到外力破坏，且可通过此电容容量对被盗或外力破坏点进行定位。
文档编号G08B13/12GK102194295SQ201010117339
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月4日 优先权日2010年3月4日
发明者刘昕, 张爱妮, 谷鹏 申请人:西安朗博电力科技有限责任公司