摘 要：本文讨论了电缆的监控工程方案在项目前期规划设计时讨论系统组成，以及根据监控的需求，分析监控系统采用的无线传输技术、管理软件设计以及系统成本控制等宏观问题，为后续的具体电路和软件设计奠定基础。
　　关键词：电力载波；射频技术
　　一、背景
　　电缆的远程防盗监控系统工作时，当监控探头检测到电力线断线后，可以迅速地通过射频信号向信息采集及报警器发出告警信息；报警器定时将采集到的告警信息用手机短信的方式通过手机网络发送到短信猫；服务器根据信息内容更新数据库，并在用户页面上显示，并向特定的手机用户发出告警短信，告知警情，把损失降低到最小，对犯罪分子形成震慑。
　　二、监控的需求
　　1.低压线断线及停电检测
　　（1）电源直接监控：
　　平时220V正常供电时不发送任何信号；当检测到220V中断后，启用备用电源，并向CPU发出告警信息。
　　（2）电力载波监控：
　　每根电线杆安装一个电力载波收发装置，平时220V正常供电时不发送任何信号；当检测到220V中断后，启用备用电源，并向上游发送载波信号。上游模块收到信号后立即回复。本端模块收到回复则判定此时为停电，未收到回复则判定为断线；两种情况均需通过短信发出告警信息。
　　此种监控方法的优点在于可以判断线路是断线还是停电，并分别告警。
　　2.高压电缆断线检测
　　高压电力系统电缆由外护套、铠装层和内芯三部分构成。利用铠装层传递不间断的信号，报警系统的监控电路对其信号进行计数。当电缆正常时，监控电路在一定时间所测得的信号数量在允许的范围之内，监控电路不发送触发信号；如果电缆被破坏，无论偷盗者是剥开铠装层还是整体切割，正常的信号均无法到达报警系统，则收到的信号为杂波信号，其数量不在允许的范围之内，监控电路向外发送报警信号。
　　三、系统组成
　　经过分析，系统初步由有电压探头、信息采集前端、无线通信网络、手机终端以及数据服务器构成。
　　1.无线传输技术的选择
　　无线信号频率在公用频段315M、433M、868M、915M中选择，频率越高，传输距离越远，穿越障碍物的能力越强。现在流行用868M或915M的频率。在实现方式上，无线接收部分可采用现有的ASK超外差接收模块，对性能有一定保证；发射端，在对性能要求不高，距离较近的场合，可直接通过印制电路利用相应频率的晶振和高频三极管发射。在一些要求高的场合，发射端也可利用现成的大功率发射模块。以上都采用1/4波长单芯天线。
　　除了对简单模拟数据用分离的接收模块和发射模块外，采用无线数传芯片来进行视频图像等数据量较大的数据传送，常用的有CC1100，nRF2401，IA4421等。无线芯片将发送和接收器件全部集中在一个芯片内，只需极少的外围器件和天线即可完成数百米距离内的射频信号收发。其收发动作由单片机进行控制。解决在较大范围内进行信号无线传输的可靠性问题。
　　2.管理软件的设计
　　在数据采集后，需要后台管理软件对数据进行管理。要求能够有针对性地按照特定的要求设计本管理系统，符合防盗管理的实际需求。在本系统投入使用后，随着用户量的增加，服务器的负担以及后台数据库的维护量都将加大。采用服务器租用或托管的办法，利用电信或者移动的专门设备，可以保证服务器在一般情况下不会因为掉电或死机影响整个系统的运行。对数据库，采用平时自动维护，定时人工维护的办法，保证其在不丢失重要数据的前提下，合理设计存储空间的大小。
　　3.系统成本控制
　　射频模块可根据监控电缆的种类和应用环境的地理条件来选择，其目的是为了减少单位面积内短信模块的数量，节约整个系统成本。其应用场合应该是一定范围内断线探测器数目比较多的情况，可采取射频收发模块将该范围内的告警信息汇集到一个CPU上，通过同一个短信模块进行告警短信发送，以节约系统成本.
　　作者介绍：
　　赵阔，男，汉族，四川人，硕士在读，讲师，主要研究方向：电子技术、通信系统与信息处理。
　　项目来源：重庆市教委科学技术研究：“基于无线通道的低成本高可靠性电力防盗报警系统研究”，项目KJ122204。