專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于阻抗測(cè)試和gsm通信相結(jié)合的電纜防盜系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電纜防盜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于阻抗測(cè)試和GSM通信相結(jié)合的電纜防盜系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
相信市場(chǎng)上的人都對(duì)防盜并不陌生，有視頻防盜，無(wú)線(xiàn)通訊防盜，電力載波防盜等等一系列的防盜設(shè)備，但是現(xiàn)在大多都采用了電力載波通信防盜和無(wú)線(xiàn)通訊防盜兩種技術(shù)。電力載波通信防盜是在電力線(xiàn)上傳輸指令，利用交流電作為載體，從終端發(fā)送指令給末端，末端接收到指令后再回傳相應(yīng)的應(yīng)答指令回終端，由此來(lái)判斷電纜是否完整。這樣的方式首先受到的約束條件就是距離，眾所周知，電力載波通信的有效距離不過(guò)200-300m之間，大于這個(gè)距離之后，電力載波通信就無(wú)法接收到數(shù)據(jù)信息，因此許多廠家都采用中繼的方式來(lái)完成防盜，這樣的缺點(diǎn)就是中繼使用的越多，信號(hào)傳輸?shù)男Ч讲睿行Ь嚯x就將縮短，并且成本也將大幅度提高；并且這種方法只能在有交流通電情況下才能完成，在沒(méi)有交流電情況下就不能完成防盜。采用無(wú)線(xiàn)防盜也受到了距離的影響，現(xiàn)有的無(wú)線(xiàn)防盜電路最遠(yuǎn)距離只能達(dá)到500m范圍內(nèi)，并且受到了空中無(wú)線(xiàn)信號(hào)的相互間干擾，照成信號(hào)傳輸不暢通，極易出現(xiàn)誤報(bào)現(xiàn)象。并且在沒(méi)有交流供電給模塊的情況下，終端需要從配電柜里輸出一個(gè)直流電供無(wú)線(xiàn)防盜末端實(shí)用，這方法在傍晚路燈開(kāi)燈瞬間，極易照成交流電壓竄入到直流供電電路中，使直流供電電路燒毀，而破壞了防盜終端。還有的廠家采用了末端大電感短路或者是大電容短路，測(cè)試電纜上電流的突然變化，這種方案在道路的路燈電纜防盜中容易出現(xiàn)誤報(bào)。一條道路上100個(gè)燈具點(diǎn)燈情況下，電流變化4-5安培的情況時(shí)有發(fā)生，因此用這類(lèi)方法來(lái)防盜出現(xiàn)的判斷錯(cuò)誤更高。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型提供了一種基于阻抗測(cè)試和GSM通信相結(jié)合的電纜防盜系統(tǒng)，克服了遠(yuǎn)距離傳輸信號(hào)靈敏度不高，誤報(bào)現(xiàn)象頻繁，直流供電安全性能低等缺點(diǎn)；能夠?qū)崿F(xiàn)了主動(dòng)上報(bào)，判斷準(zhǔn)確，誤報(bào)率低。一種基于阻抗測(cè)試和GSM通信相結(jié)合的電纜防盜系統(tǒng)，包括主控單元以及通過(guò)電纜與主控單元相連的防盜末端單元；其中所述的主控單元，包括主控制模塊，與向電纜輸電的變電柜相連；主通信模塊，與主控制模塊相連；交直轉(zhuǎn)換模塊，與主控制模塊和電纜相連；阻抗測(cè)試模塊，與主控制模塊和電纜相連。所述的交直轉(zhuǎn)換模塊用于采集電纜電壓，并根據(jù)主控制模塊提供的控制信號(hào)電纜向防盜末端單元發(fā)送檢測(cè)電壓信號(hào)；所述的阻抗測(cè)試模塊用于采集電纜上的阻抗信息，并提供給主控制模塊；所述的主控制模塊用于通過(guò)交直轉(zhuǎn)換模塊判斷電纜上是否有交流電，若沒(méi)有，則向交直轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送控制信號(hào)；同時(shí)對(duì)阻抗測(cè)試模塊采集到的阻抗信息進(jìn)行判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果向主通信模塊發(fā)送報(bào)警信號(hào)；所述的主通信模塊用于根據(jù)主控制模塊提供的報(bào)警信號(hào)向用戶(hù)發(fā)送報(bào)警信息。所述的防盜末端單元，包括末端控制模塊；末端通信模塊，與末端控制模塊相連；電壓檢測(cè)模塊，與末端控制模塊和電纜相連。 所述的電壓檢測(cè)模塊用于采集電纜電壓以及檢測(cè)電壓信號(hào)，并根據(jù)末端控制模塊提供的控制信號(hào)使電纜火線(xiàn)和零線(xiàn)通過(guò)電阻接通；所述的末端控制模塊用于通過(guò)電壓檢測(cè)模塊判斷電纜上是否有交流電，若沒(méi)有，則通過(guò)電壓檢測(cè)模塊判斷是否接收到檢測(cè)電壓信號(hào)，并根據(jù)判斷結(jié)果向電壓檢測(cè)模塊發(fā)送控制信號(hào)或向末端通信模塊發(fā)送報(bào)警信號(hào)；所述的末端通信模塊用于根據(jù)末端控制模塊提供的報(bào)警信號(hào)向主通信模塊發(fā)送
報(bào)警信息。所述的交直轉(zhuǎn)換模塊由電阻Rl和繼電器Jl組成；其中，繼電器Jl常開(kāi)觸點(diǎn)的一端與電阻Rl的一端相連并接主控制模塊，電阻Rl的另一端接電源電壓，繼電器Jl常開(kāi)觸點(diǎn)的另一端接電纜火線(xiàn)，繼電器Jl的線(xiàn)圈由主控制模塊的控制信號(hào)控制通斷電。所述的電壓檢測(cè)模塊由電阻R2和繼電器J2組成；其中，繼電器J2常開(kāi)觸點(diǎn)的一端與電阻R2的一端相連并接末端控制模塊，電阻R2的另一端接電纜火線(xiàn)，繼電器J2常開(kāi)觸點(diǎn)的另一端接電纜零線(xiàn)，繼電器J2的線(xiàn)圈由末端控制模塊的控制信號(hào)控制通斷電。所述的阻抗測(cè)試模塊由兩個(gè)反相器INVl INV2組成；其中，反相器INVl的輸入端接電纜火線(xiàn)，反相器INVl的輸出端與反相器INV2的輸入端相連，反相器INV2的輸出端與主控制模塊相連。所述的主控制模塊連接有報(bào)警指示模塊，其用于接收主控制模塊提供的報(bào)警信號(hào)實(shí)施閃爍報(bào)警。所述的主通信模塊和末端通信模塊均采用GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))通信模塊。所述的主控制模塊和末端控制模塊均采用MCU。本實(shí)用新型的工作原理為在電網(wǎng)不通電情況下，防盜末端單元檢測(cè)一次主控單元傳輸過(guò)來(lái)的檢測(cè)電壓信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到該電壓信號(hào)，防盜末端單元的GSM通信模塊不提供報(bào)警信息，同時(shí)防盜末端單元通過(guò)繼電器將一個(gè)低電阻并聯(lián)至電纜上。主控單元通過(guò)傳輸?shù)臋z測(cè)電壓信號(hào)，測(cè)試電纜阻抗數(shù)據(jù)；當(dāng)電纜從中間任意地方斷開(kāi)時(shí)，防盜末端單元的低電阻也同時(shí)斷開(kāi)，主控單元檢測(cè)到的電纜阻抗就變大，重復(fù)判斷后確定阻抗數(shù)據(jù)，認(rèn)定電纜被盜，則主控單元通過(guò)GSM通信模塊發(fā)送報(bào)警信息給用戶(hù)設(shè)備。當(dāng)電纜未被盜時(shí)，主控單元在電網(wǎng)不通電的情況下，始終處于阻抗檢測(cè)狀態(tài)。在電網(wǎng)通電情況下，防盜末端單元通過(guò)繼電器將低電阻斷開(kāi)，電路轉(zhuǎn)換成測(cè)試末端電壓。防盜末端單元檢測(cè)到電纜電壓時(shí)，GSM通信模塊不提供報(bào)警信息給用戶(hù)設(shè)備。當(dāng)電纜斷開(kāi)時(shí)，防盜末端將檢測(cè)不到電纜電壓，此時(shí)檢測(cè)一次主控單元傳輸過(guò)來(lái)的檢測(cè)電壓信號(hào)，未檢測(cè)到該電壓信號(hào)后，防盜末端單元的GSM通信模塊就發(fā)送報(bào)警信息至主控單元，主控單元檢測(cè)到此時(shí)是有交流電存在的情況下，由主控單元的GSM通信模塊發(fā)送報(bào)警信息至用戶(hù)設(shè)備。本實(shí)用新型利用了電纜在不通交流電情況下，火線(xiàn)與零線(xiàn)之間的阻抗為無(wú)窮大的特點(diǎn)，以及通電情況下，末端必須會(huì)有交流電的特性，利用GSM平臺(tái)作為遠(yuǎn)程通信不易出現(xiàn)錯(cuò)誤的優(yōu)點(diǎn)，將兩者進(jìn)行結(jié)合，充分的實(shí)現(xiàn)了道路上電纜全天候監(jiān)控；且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，基本解決所有防盜設(shè)備存在的誤報(bào)等現(xiàn)象。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為主控單元的執(zhí)行流程示意圖。圖3為防盜末端單元的執(zhí)行流程示意圖。
具體實(shí)施方式
為了更為具體地描述本實(shí)用新型，
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其工作原理進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，一種基于阻抗測(cè)試和GSM通信相結(jié)合的電纜防盜系統(tǒng)，包括主控單元以及通過(guò)電纜與主控單元相連的防盜末端單元；其中主控單元包括主控制模塊、主通信模塊、交直轉(zhuǎn)換模塊、報(bào)警指示模塊和阻抗測(cè)試模塊；其中交直轉(zhuǎn)換模塊與主控制模塊和電纜相連，其用于采集電纜電壓，并根據(jù)主控制模塊提供的控制信號(hào)電纜向防盜末端單元發(fā)送檢測(cè)電壓信號(hào)；本實(shí)施方式中，交直轉(zhuǎn)換模塊由電阻Rl和繼電器Jl組成；其中，繼電器Jl常開(kāi)觸點(diǎn)的一端與電阻Rl的一端相連并接主控制模塊，電阻Rl的另一端接電源電壓，繼電器Jl常開(kāi)觸點(diǎn)的另一端接電纜火線(xiàn)，繼電器Jl的線(xiàn)圈由主控制模塊的控制信號(hào)控制通斷電。主通信模塊與主控制模塊相連，其用于根據(jù)主控制模塊提供的報(bào)警信號(hào)向用戶(hù)發(fā)送報(bào)警信息，并接收防盜末端單元發(fā)送的報(bào)警信息；本實(shí)施方式中，主通信模塊采用型號(hào)為JNFT-F2308 (北京西化儀)的GSM通信芯片模塊。阻抗測(cè)試模塊與主控制模塊和電纜相連，其用于采集電纜上的阻抗信息，并提供給主控制模塊；本實(shí)施方式中，阻抗測(cè)試模塊由兩個(gè)反相器INVl INV2組成；其中，反相器INVl的輸入端接電纜火線(xiàn)，反相器INVl的輸出端與反相器INV2的輸入端相連，反相器INV2的輸出端與主控制模塊相連。主控制模塊與變電柜相連，其用于通過(guò)交直轉(zhuǎn)換模塊判斷電纜上是否有交流電，若沒(méi)有，則向交直轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送控制信號(hào)；同時(shí)對(duì)阻抗測(cè)試模塊采集到的阻抗信息進(jìn)行判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果向主通信模塊和報(bào)警指示模塊發(fā)送報(bào)警信號(hào)；本實(shí)施方式中，主控制模塊采用ST公司的STM32F103系列MCU。報(bào)警指示模塊用于接收主控制模塊提供的報(bào)警信號(hào)實(shí)施閃爍報(bào)警，其由一 LED指示燈實(shí)現(xiàn)。防盜末端單元包括末端控制模塊、末端通信模塊和電壓檢測(cè)模塊；其中電壓檢測(cè)模塊與末端控制模塊和電纜相連，其用于采集電纜電壓以及檢測(cè)電壓信號(hào)，并根據(jù)末端控制模塊提供的控制信號(hào)使電纜火線(xiàn)和零線(xiàn)通過(guò)電阻接通；本實(shí)施方式中，電壓檢測(cè)模塊由電阻R2和繼電器J2組成；其中，繼電器J2常開(kāi)觸點(diǎn)的一端與電阻R2的一端相連并接末端控制模塊，電阻R2的另一端接電纜火線(xiàn)，繼電器J2常開(kāi)觸點(diǎn)的另一端接電纜零線(xiàn)，繼電器J2的線(xiàn)圈由末端控制模塊的控制信號(hào)控制通斷電。末端通信模塊與末端控制模塊相連，其用于根據(jù)末端控制模塊提供的報(bào)警信號(hào)向主通信模塊發(fā)送報(bào)警信息；本實(shí)施方式中，末端通信模塊采用型號(hào)為JNFT-F2308(北京西化儀)的GSM通信芯片模塊。末端控制模塊用于通過(guò)電壓檢測(cè)模塊判斷電纜上是否有交流電，若沒(méi)有，則通過(guò)電壓檢測(cè)模塊判斷是否接收到檢測(cè)電壓信號(hào)，并根據(jù)判斷結(jié)果向電壓檢測(cè)模塊發(fā)送控制信號(hào)或向末端通信模塊發(fā)送報(bào)警信號(hào)；本實(shí)施方式中，主控制模塊采用ST公司的STM32F103系列MCU。如圖2和圖3所示，本實(shí)施方式在電網(wǎng)不通電情況下，防盜末端單元檢測(cè)一次主控單元傳輸過(guò)來(lái)的檢測(cè)電壓信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到該電壓信號(hào)，防盜末端單元的GSM通信模塊不提供報(bào)警信息，防盜末端單元通過(guò)繼電器將一個(gè)低電阻并聯(lián)至電纜上。主控單元通過(guò)傳輸?shù)臋z測(cè)電壓信號(hào)，測(cè)試電纜阻抗數(shù)據(jù)；當(dāng)電纜從中間任意地方斷開(kāi)時(shí)，防盜末端單元的低電阻也同時(shí)斷開(kāi)，主控單元檢測(cè)到的電纜阻抗就變大，重復(fù)判斷后確定阻抗數(shù)據(jù)，認(rèn)定電纜被盜，則主控單元通過(guò)GSM通信模塊發(fā)送報(bào)警信息給用戶(hù)設(shè)備。當(dāng)電纜未被盜時(shí)，主控單元在電網(wǎng)不通電的情況下，始終處于阻抗檢測(cè)狀態(tài)。在電網(wǎng)通電情況下，防盜末端單元通過(guò)繼電器將低電阻斷開(kāi)，電路轉(zhuǎn)換成測(cè)試末端電壓。防盜末端單元檢測(cè)到電纜電壓時(shí)，GSM通信模塊不提供報(bào)警信息給用戶(hù)設(shè)備；當(dāng)電纜斷開(kāi)時(shí)，防盜末端將檢測(cè)不到電纜電壓，此時(shí)檢測(cè)一次主控單元傳輸過(guò)來(lái)的檢測(cè)電壓信號(hào)，未檢測(cè)到該電壓信號(hào)后，防盜末端單元的GSM通信模塊就發(fā)送報(bào)警信息至主控單元，此時(shí)主控單元檢測(cè)到變電柜確有向電纜供電，由主控單元的GSM通信模塊發(fā)送報(bào)警信息至用戶(hù)設(shè)備。
權(quán)利要求1.一種基于阻抗測(cè)試和GSM通信相結(jié)合的電纜防盜系統(tǒng)，包括主控單元以及通過(guò)電纜與主控單元相連的防盜末端單元；其特征在于 所述的主控單元，包括 主控制模塊，與向電纜輸電的變電柜相連； 主通信模塊，與主控制模塊相連； 交直轉(zhuǎn)換模塊，與主控制模塊和電纜相連； 阻抗測(cè)試模塊，與主控制模塊和電纜相連； 所述的防盜末端單元，包括 末端控制模塊； 末端通信模塊，與末端控制模塊相連； 電壓檢測(cè)模塊，與末端控制模塊和電纜相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜防盜系統(tǒng)，其特征在于所述的交直轉(zhuǎn)換模塊由電阻Rl和繼電器Jl組成；其中，繼電器Jl常開(kāi)觸點(diǎn)的一端與電阻Rl的一端相連并接主控制模塊，電阻Rl的另一端接電源電壓，繼電器Jl常開(kāi)觸點(diǎn)的另一端接電纜火線(xiàn)，繼電器Jl的線(xiàn)圈由主控制模塊的控制信號(hào)控制通斷電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜防盜系統(tǒng)，其特征在于所述的電壓檢測(cè)模塊由電阻R2和繼電器J2組成；其中，繼電器J2常開(kāi)觸點(diǎn)的一端與電阻R2的一端相連并接末端控制模塊，電阻R2的另一端接電纜火線(xiàn)，繼電器J2常開(kāi)觸點(diǎn)的另一端接電纜零線(xiàn)，繼電器J2的線(xiàn)圈由末端控制模塊的控制信號(hào)控制通斷電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜防盜系統(tǒng)，其特征在于所述的阻抗測(cè)試模塊由兩個(gè)反相器INVl INV2組成；其中，反相器INVl的輸入端接電纜火線(xiàn)，反相器INVl的輸出端與反相器INV2的輸入端相連，反相器INV2的輸出端與主控制模塊相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜防盜系統(tǒng)，其特征在于所述的主控制模塊連接有報(bào)警指示模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜防盜系統(tǒng)，其特征在于所述的主通信模塊和末端通信模塊均采用GSM通信模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜防盜系統(tǒng)，其特征在于所述的主控制模塊和末端控制模塊均采用MCU。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于阻抗測(cè)試和GSM通信相結(jié)合的電纜防盜系統(tǒng)，包括主控單元以及通過(guò)電纜與主控單元相連的防盜末端單元；主控單元包括主控制模塊、主通信模塊、交直轉(zhuǎn)換模塊和阻抗測(cè)試模塊；防盜末端單元包括末端控制模塊、末端通信模塊和電壓檢測(cè)模塊。本實(shí)用新型利用了電纜在不通交流電情況下，火線(xiàn)與零線(xiàn)之間的阻抗為無(wú)窮大的特點(diǎn)，以及通電情況下，末端必須會(huì)有交流電的特性，利用GSM平臺(tái)作為遠(yuǎn)程通信不易出現(xiàn)錯(cuò)誤的優(yōu)點(diǎn)，將兩者進(jìn)行結(jié)合，充分的實(shí)現(xiàn)了道路上電纜全天候監(jiān)控；且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，基本解決所有防盜設(shè)備存在的誤報(bào)等現(xiàn)象。
文檔編號(hào)G08B13/22GK202904793SQ20122062734
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者宋宏偉, 盧天華 申請(qǐng)人:浙江方大智控科技有限公司