基于NB-IoT的电缆防盗装置的制作方法

本实用新型涉及一种基于NB-IoT的电缆防盗装置，属于电缆防盗技术领域。

背景技术：

电力设施，尤其是电缆的安全是电网企业安全运行的基础。

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，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。

目前，市场上应用于电缆防盗的技术主要包括三种：1、电力载波技术，电缆两端安装有防盗装置，前端向后端发送信息并接收反馈信号，以实现防盗检测，这种检测会因电缆上的负载不明确产生误报的情况发生；2、电流采集技术，通过在电缆上连接电流采集模块，通过采集的电流判断是否发生电缆被盗行为，这种检测会因电缆的上负载(灯具)长时间使用发生电流变化，从而产生误报；3、GPRS技术，在电缆末端连接防盗设备，并在防盗设备内设置GPRS通信模块，实时检测电缆中的电流从而实现电缆防盗检测；但是存在设备功率较大，导致电池容量大，使用寿命短、待机时间短；同时安装在灯杆内部时，容易产生通信不稳定。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种通信稳定且不受负载影响的基于NB-IoT的电缆防盗装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

基于NB-IoT的电缆防盗装置，包括防盗检测装置和直流电模块，所述直流电模块与电缆连接，所述防盗检测装置安装在电缆的末端；

所述直流电模块包括依次连接交流电检测模块、驱动器和直流电发生器，连接有交流电检测模块，交流电检测模块用于检测电缆是否有交流电，直流电发生器的直流电输出端与电缆连接；

所述防盗检测装置包括数据采集模块、单片机和NB-IoT模块，所述数据采集模块用于检测直流电压或者交流电压，它采用非隔离开关电源MP150芯片，NB-IoT模块连接有云平台。

进一步地，所述防盗检测装置还包括与单片机连接的有电过零模块和直流电检测模块。

进一步地，所述有电过零模块采用LTV217光耦芯片，所述LTV217光耦芯片的引脚1和引脚2分别与电缆的火线和零线连接，引脚3输出方波信号至单片机，引脚4接电源。

进一步地，所述直流电检测模块采用LTV217光耦芯片，所述LTV217光耦芯片的引脚1与电缆连接，引脚3输出脉冲信号至单片机，引脚2接地，引脚4接电源。

进一步地，所述防盗检测装置采用锂电池供电。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)通过设置直流电模块在电缆不通电的时也可实现防盗检测，减少了电缆被盗的概率；

(2)通过设置NB-IoT模块代替传统的GPRS通信模块，其覆盖广、功耗低且通信稳定；

(3)通过设置非隔离开关电源MP150芯片，即可采集直流电又可实现交流电；单片机通过非隔离开关电源MP150芯片输出的信号可判定电缆是否被盗；

(4)通过设置锂电池供电，可在无交流电或者直流电使防盗检测工作正常；

(5)结构简单、功耗低、防盗检测报警及时。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型数据采集模块的电路示意图。

图3为本实用新型有电过零模块的电路示意图。

图4为本实用新型直流电检测模块的电路示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例提供的基于NB-IoT的电缆防盗装置包括防盗检测装置和直流电模块，所述直流电模块安装在是电缆始端，优选安装在配电箱内，在电缆无交流电时启动直流电模块给电缆输送直流电；所述防盗检测装置安装在电缆的末端，通过在末端设置检测电缆是否有交流电或者直流电判断电缆是否被盗。

所述直流电模块包括直流电发生器、交流电检测模块和驱动器，所述交流电检测模块用于检测电缆中是否有交流电，可用现有技术的线性霍尔传感器可以实现对交流电的检测，或者其他的可检测交流电的传感器均可，通过检测电缆中是否有交流电来驱动直流电发生器输出直流电，当检测电缆中无交流电信号，交流电检测模块发送信号至驱动器，驱动器驱动直流电工作，输出12V直流电，直流电发生器的输出端与电缆连接，即可实现在无交流电时给电缆输入直流电。

所述防盗检测装置包括数据采集模块、单片机、NB-IoT模块、锂电池、有电过零模块和直流电检测模块，所述数据采集模块、NB-IoT模块、锂电池、有电过零模块和直流电检测模块均与单片机连接，所述数据采集模块用于采集电缆中是否交流电或直流电，具体采用非隔离开关电源MP150芯片及与其外围电路实现对电缆中的交流电或直流电的检测，具体电路结构如图2所示，所述数据采集模块的两个输入端分别与电缆的火线和零线连接，若电缆传输的是交流电时，数据采集模块的输入端采集的是交流电电压信号，其值大约314V，经过数据采集模块处理后输出5V的电压信号；若电缆传输的是直流电时，数据采集模块的采集的是12V直流电，314V处的经过整流后约11VDC电压，5V输出；当线路被盗时，314V无电压输入，同时也无输出5V电压输出，单片机为采集到的没有5V电压输入，再通过NB-IoT模块发送报警信号至云平台，云平台再将报警信号发送到预存的电话或者连接的总控制室，以实现通知报警的目的。所述NB-IoT模块采用BC-95芯片实现无线通信，其具有覆盖广、功耗低等优点，可有效解决传统GPRS通信模块信号强度不够的问题。

所述单片机还连接有有电过零模块和直流电检测模块，所述有电过零模块采用LTV217光耦芯片，所述LTV217光耦芯片的引脚1和引脚2分别与电缆的火线和零线连接，引脚3输出方波信号至单片机，引脚4接电源，具体电路结构如图3所示，有电过零模块实时检测电缆中的交流电信号。所述直流电检测模块采用LTV217光耦芯片，所述LTV217光耦芯片的引脚1与电缆连接，引脚3输出脉冲信号至单片机，引脚2接地，引脚4接电源，具体电路结构如图4所示，直流电检测模块实时检测电缆中的直流电信号。当输入端L、N有交流电时，有电过零模块的ACD输出端输出持续高电平信号；当输入端L、N有直流电时，直流电检测模块的DCD输出端输出持续高电平信号；单片机检测到高电平信号时进入全速模式，即实施采集信号判断电缆是否被盗。同时，直流电检测模块是用于将输入电压和输出电压完全隔开，保证装置的稳定性。

以上所述仅是本实用新型优选的实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何基于本实用新型所提供的技术方案和实用新型构思进行的改造和替换都应涵盖在本实用新型的保护范围内。