路灯电缆24小时防盗监控报警系统的制作方法

本发明公开一种报警系统，特别是一种路灯电缆24小时防盗监控报警系统。

背景技术：

1、随着有色金属价格的不断攀升，路灯照明电缆成了盗窃分子的重要目标，电缆经常被反复盗割，这不仅给国家造成重大的财产损失，而且带来了严重的交通及治安隐患。由于路灯电缆分布的特殊性，犯罪分子往往轻易得逞，治安及路灯管理部门难于应付。随着城市道路的不断延伸，迫切需要利用现代化的先进管理手段来对路灯进行监控与管理。

2、目前，市场上已推出了采用不同原理几款针对路灯线路的防盗报警设备，但是，现有技术中的几款产品在现场使用后均有很多不尽人意的地方，主要原因是其检测原理有各自的局限性，下面针对几种电缆防盗报警设备的原理和试用情况分别进行一下说明：

3、1.电力载波防盗报警方案：电力载波方案是行业内使用最多的方案，主要是因为电力载波扩频的芯片抗干扰能力有了改善，同时在其它行业如小区抄表领域有了成功的运用范例。当晚上路灯亮时，采用电力载波方式进行集中单元与末端的通讯，若通讯不通时，则认为断线从而报警。这种方式有其可行性，原因是路灯线路很多都是专用变压器，线路比较干净、杂波少，便于电力载波通讯，对于一些特定线路也取得了比较好的效果。但是，此种方式在许多线路中不能使用，具体有以下局限性：

4、（1）不适合公用变压器的路灯线路。由于居民用电和工厂用电都在其中，就会使得线路上杂波信号比较强，当强于载波信号时，就会产生虚警。

5、（2）不适合超长线路（通常电力载波的有效距离是500米）的情况。有时路段本身比较长（大于1km），钠灯数量多，补偿电容数量相应也多，而电容会大量吸收中频（100k-300k）的载波信号，进而使通讯受到影响。

6、（3）不适合关灯期间的断线告警。由于电力载波通讯需要末端有电才能实现断线报警，所以一般加装锂电池使其能在关灯期间通过锂电池供电完成电力载波通讯。但是由于锂电池寿命一般为充放电300次，也就是说一天一次充放电只能维持10个月左右，到时维护量、维护成本和虚警数量将是业主难以接受的。

7、2.漏电防盗报警方案：采用检测漏电方式进行监测。其主要原理是将一路段的三相四线电缆同时穿过互感器进行检测，正常值应为一特定初始值（即初始漏电值），然后，在该路末端人为使其火线与地之间产生漏电，则其检测的值应超过原先的初始值，所以一旦检测值恢复到正常，则认为电缆被盗，随即报警。这种方式根据其原理在理想状态是可行的，但是实际情况往往不是如此，具体局限如下：

8、（1）难以确定检测初始值：由于线路老化或是在铺设线路时有损伤，线路的漏电情况或多或少都会存在，而且根据天气情况（潮湿或干燥）还会有所变化，或者安装时没有漏电，时间久了发生了漏电，所以这个特定值很难确定，往往是安装初期报警多，待调高初始值后电缆被盗时又会产生不报警现象。

9、（2）存在安全隐患：由于末端灯杆存在漏电现象是一安全隐患，一旦发生安全事故得不偿失。

10、（3）不能实现白天无电状态的断线告警。

11、3.在灯杆末端加装通讯设备实施报警的方案：采用在灯杆末端加装通讯设备，由路灯线路供电通过无线（电台）或是有线电话线与主站进行通讯联系。报警方式也有主动型和被动型两种，主动型的需加装电池，一旦末端断电则被认为电缆被盗，立该向主站报警；而被动型的由主站不断巡测，当多次检测不通（因为断电设备无法工作），则认为电缆被盗。这种方式是比较可靠的，即报警的误报率是比较低的，而且能根据编码地址准确定位，但是其也有一定的局限性：

12、（1）其只能在线路有电情况下报警，做不到24小时全天候；

13、（2）先期投入成本和安装难度都比较大，其包括：路灯末端都须有电台或是电话线接入、天线安装的问题、防雷措施等等。

技术实现思路

1、针对上述提到的现有技术中的路灯线路的防盗报警设备存在的缺点，本发明提供一种路灯电缆24小时防盗监控报警系统，其综合电容检测、剩余电流检测以及时间控制等，可实现白天和夜晚的不同的检测模式，能实现24小时防盗监控。

2、本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种路灯电缆24小时防盗监控报警系统，系统包括中央控制系统和一个以上的路灯控制终端，一个以上的路灯控制终端分别与中央控制系统连接，通过中央控制系统控制路灯控制终端工作，并检测路灯控制终端及连接线缆的状态；路灯控制终端安装在路灯配电箱内，路灯配电箱通过一条及以上的电缆供电线路与路灯连接供电；路灯控制终端中包括主机中央控制模块、一组以上的电流电阻检测模块和一组以上的电流互感器，电流互感器输出端与主机中央控制模块的数据端连接，各组电流电阻检测模块分别与供电线路连接，各组电流电阻检测模块的输出端与主机中央控制模块的数据端连接；每一组电流电阻检测模块和电流互感器对应于供电线路中的一根供电电缆。

3、每一组电流电阻检测模块包括一组连接在供电线路末端任一火线与零线之间的电容和电感；每一个安装在上述火线中的电流互感器和电容的另一端接地；在晚上亮灯时，供电线路带电，由于供电线路末端的电容一端接地，在电容两端产生电势差而在该回路中产生了一个额外的电流（又称：剩余电流），电流互感器检测线路中的剩余电流。当供电线路正常时，电流互感器检测的剩余电流值为定值；当供电线路被剪断时，电流互感器检测到的剩余电流为0，说明有线缆被盗或者供电线路出现问题。在白天关灯时，供电线路无电，通过电流电阻检测模块检测该供电线路的电阻值；线路正常时，供电线路的电阻值为定值，当供电线路被剪断时，检测到的电阻为∞，则说明有线缆被盗或者供电线路出现问题。

4、本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：

5、所述的电流电阻检测模块连接在任一组火线和零线之间，电流电阻检测模块与火线之间连接有检测控制开关，当供电线路正常给路灯进行供电时，检测控制开关断开。

6、当采用三相电供电时，电感和电容只要接其中的一相即可，电感和电容的一端必须接在同一相上，另一端必须分别接到零线和接大地线上。

7、所述的系统还包括电容检测模块，电容检测模块采用电流电阻检测模块线路进行电容检测，或者单独另行设置电容检测模块，每一组监测的线路上设置不同容量的电容，并将对应的电容值设置在主机中央控制模块中进行电容管理，进一步地对不同电容产生的不同剩余电流进行区分，监测对应的每一回路电缆状态，实现多分支电缆的防盗监测。

8、进一步地，供电线路正常状态下，零线和火线之间一直存在一个定值的剩余电流，当供电线路某位置处断开时，剩余电流为0，主机中央控制模块通过测量电容时间常数来测量零线和火线之间的电容值与原设置的电容值进行对比，当电容值发生变化时，表明线路出现异常；介电常数和两电极之间的距离是固定不变的，电容值和两电极之间的正对面积呈线性关系，当供电线缆被剪断时，根据电容值和两电极之间的正对面积变化的多少，能够判断出线缆被剪断的位置距离路灯配电箱的远近。

9、所述的电容检测时，采用pwm方式进行供电，通过路灯配电箱和路灯控制终端的控制模块供电。

10、所述的路灯监控终端包括终端中央控制模块、光照传感器、定位信息采集模块、无线通信模块、锂电池和电源管理模块，光照传感器与终端中央控制模块的数据端连接，用于输出关照亮度信息给终端中央控制模块，定位信息采集模块与终端中央控制模块的数据端连接，定位信息采集模块用于采集地理定位信息，并将定位信息传输给终端中央控制模块，无线通信模块与终端中央控制模块的数据端连接，通过无线通信模块与中央控制系统和/或用户手机和/或监控中心进行通信以及数据传输，电源管理模块通过变压器与路灯控制终端供电线路连接，锂电池与电源管理模块连接，供电线路中的电源在夜晚供电时，同时有一部分电源输出给变压器，通过变压器变压后输出给电源管理模块，利用电源管理模块给锂电池充电，在白天供电线路中没电或者供电线路出现故障时，利用锂电池给监控终端进行供电。

11、所述的光照传感器设置在路灯灯杆上能被路灯照亮的位置，或设置在路灯可照射到的其他位置，供电线路中的电源在夜晚供电时，光照传感器工作在设定阈值下，一旦路灯发生故障或者线路出现问题时，光照传感器检测数据会发生异常变化，终端中央控制模块检测到光照传感器出现异常时，判定为相应的路灯出现问题或者线路出现问题。

12、所述的定位信息采集模块采用gps模块或北斗模组；无线通信模块采用2g通信模块或3g通信模块或4g通信模块或5g通信模块。

13、所述的监控终端中还包括有摄像头，摄像头连接在终端中央控制模块的数据端上，摄像头用于采集视频或图像信息，并传输给终端中央控制模块，监控终端中还包括有云台驱动模块，云台驱动模块连接在终端中央控制模块的数据端上，摄像头安装在云台上，云台驱动模块驱动云台转动，进行不同角度的视频或图像采集；监控终端中还包括有红外照明模块，红外照明模块连接在终端中央控制模块的数据端上，且与摄像头采集视频或图像的角度相同。

14、所述的监控终端中还包括有紧急照明模块，紧急照明模块连接在终端中央控制模块的数据端上，通过终端中央控制模块控制紧急照明模块发光，紧急照明模块的电源端与锂电池连接，通过锂电池为紧急照明模块供电，紧急照明模块采用路灯控制终端中的照明模块，或单独设置，监控终端中还包括有报警模块，报警模块连接在终端中央控制模块上，当相应的路灯控制终端或供电线路出现问题时，终端中央控制模块控制报警模块和紧急照明模块工作，报警模块和紧急照明模块一同设置，或单独设置其一。

15、本发明的有益效果是：本发明在关灯期间末端为无需任何形式的外接电源，开灯期间的防盗报警与线路状态（即线长、灯型）无关，与供电状态无关（即变压器供电方式或公用电供电方式）。

16、本发明具有多种冗余手段，可防止虚警发生，采用控制箱前端集中多路告警方式，即多条线路由一个主控设备通过多种通讯设备与中控室联系，同时，配合当今成熟的高清视频监控设备，实现实时掌控路灯运行状况以及完成路灯电缆盗窃的视频取证；另外，路灯视频监控同时可以弥补部分路面治安监控的一些盲区，为公安系统提供一定的破案线索。

17、本发明既实现了路灯电缆24小时防盗要求又轻易解决了视频图像难传输的问题；率先采用无源电缆防盗与多路电缆实时监控终端相结合技术，真正实现电缆的24小时在线防盗，通过大量工程实践表明：报警准确性大于98%。特别是由于路灯电缆被盗基本发生在电缆不带电的情况下，本发明可以做到具有独特的电缆一剪即自动重新亮灯和启动报警警笛的功能，对犯罪分子进行有效的恫吓，可最大程度减少电缆被盗造成的损失。

18、下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。