基于NB-IoT的电缆防盗系统——2019神灯奖申报技术

项目名称：  基于NB-IoT的电缆防盗系统

Cable anti-theft system based on NB-IoT

申报单位：  四川艾贝斯科技发展有限公司

综合介绍或申报理由：

在实际的现场维护过程中，特别是新建项目和偏远地区.线缆边施工边被载断的事情屡见不鲜。给工程人员带来了很大的施工难度及维护难度。为了解决这一痛点,结合其他相关需求，公司开发此套基于NB-IoT的电缆防盗系统。应用环境为220VAC/50Hz的供电环境。通过添加本设备，完成配电系统的电缆完好度监测。当电缆被剪断后能够实时发出报警信号，提示工作人员完成检修或对犯罪分子进行抓捕。

主要技术参数：

一、电缆防盗主机：

1、工作电压：85-265VAC 50~60Hz

2、额定功率：<25w

3、防盗回路：3路/6路/12路

4、工作方式：有电防盗、无电防盗、全天防盗

5、工作温度：-10 ~70°C

6、防护等级：IP20

二、电缆防盗末端

1、工作电压：85-265VAC 50~60Hz

2、额定功率：<2w

3、响应时间：<1分钟

4、工作方式：有电防盗、无电防盗、全天防盗

5、通信方式：NB-IOT

6、通信频段：BAND5/BAND8

7、防盗距离：2KM

8、无电防盗时间：48小时

9、工作温度：-20~60°C

10、防护等级：IP65

与国内外同类产品或同类技术的比较情况：

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。

而本系统，提供一种通信稳定且不受负载影响的基于NB-IoT的电缆防盗系统及其报警方法。

经济评价分析：

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；还通过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。

技术及工艺创新要点：

一、技术要点

基于NB-IoT的电缆防盗系统，采用无电防盗技术结合有电时的交流采样技术，完成线路在有电、无电、停电的全天候电缆防盗；整个系统由防盗主机和防盗末端构成，防盗主机一般安装在配电箱中，防盗末端一般安装在线路末端的灯杆内部。

无电防盗：指电缆防盗主机存在交流供电，防盗末端所在线路无交流电的情况；

有电防盗：指电缆防盗主机存在交流供电，防盗末端所在线路也存在交流的情况；

停电防盗：指电缆防盗主机无交流供电，采用外部蓄电池供电，防盗末端所在线路无电流电的情况；

在有电防盗时，防盗末端完成对监控线路的交流采样，当末端检测存在交流电时，表示该线路正常，否则进入无电检测；

在无电防盗时，主机产生直流低压信号，传输到线路；防盗末端检测直流低压信号，当存在直流低压信号时，表示该线路正常；否则该线路被盗，由报警末端发送报警信号于灯联网平台；

在停电防盗时，由外接蓄电池为防盗主机供电，防盗主机经过切换调压电路，将低压直流信号传输到线路中。配合防盗末端的无电检测原理，当检测到无信号时，产生报警，由报警末端发送报警信号于灯联网平台；

二、功能要点：

1、电缆被盗报警功能：灯联网电缆防盗报警系统能够在有电、无电、停电的情况下全天候的检测线路完整性情况，精确定位被盗线路；报警时间小于3MIn，误报率小于1%；

2、开关灯状态监测功能：灯联网防盗报警末端可以 用于辅助判断线路是否开灯。当线路末端有电时，表示该回路开灯，否则为关灯状态；

3、开灯时间统计功能：灯联网防盗报警末端实时记录有电时间和无电时间；为线路全年或全月开灯时间提供数据支撑；

4、短信报警功能：结合灯联网平台及短信报警终端，设备的电缆被盗报警信息能够及时的发送给管理人员的手机；

5、弹窗及声音报警，通过灯联网报警客户端，可以实现报警的弹窗提示，和报警声音播放功能；

实际运用案例和用户评价意见：

实际运用案例：郑新黄河大桥电缆防盗项目 （项目内容包括：电缆防盗，路灯亮化，路灯集中控制，单灯控制）；

用户评价： 保障了电缆被盗的问题，减少因电缆被盗造成的损失，实现了路灯的节能管控，节约能源节省财物；
   

获奖、专利情况：

1、中国实用新型专利CN201820931352.2  基于NB-IoT的电缆防盗装置

2、中国发明专利CN201810619257.3  专利名称：基于NB-IoT的电缆防盗系统及其报警方法（实审阶段）
   

是否有“智能设计”？

当线路产生故障时，系统产生报警信号并上传到灯联网平台上，通过灯联网平台实现短信报警、声音报警、报警提示等。

申报单位介绍：

艾贝斯科技发展有限公司是专业从事灯联网智慧照明节能产品研发、制造、销售的高新技术企业。公司主营业务为智慧照明领域提供节能管控运营维护一体化平台级整体解决方案和成套产品，公司利用大数据、云计算、物联网及综合节能技术,历时十年研发并打造的核心技术-“中国灯联网云平台”成功投入运行，主要应用于市政路灯、景观亮化、隧道照明等领域

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