CN102999984A

CN102999984A - 基于一套高压装置实现多防区脉冲电子围栏的系统

Info

Publication number: CN102999984A
Application number: CN2011102681437A
Authority: CN
Inventors: 王雷
Original assignee: Shanghai Gato Information Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Gato Information Technology Co Ltd
Priority date: 2011-09-09
Filing date: 2011-09-09
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2031-09-09
Also published as: CN102999984B

Abstract

本发明涉及基于一套高压装置实现多防区脉冲电子围栏的系统，包括用于产生PWM波形的主机控制模块、与所述主机控制模块输出端连接的高压装置、与所述高压装置输出端连接的高压输入模块以及和所述高压输入模块输出端连接的高压检测模块；所述高压检测模块接入所述主机控制模块；所述高压输入模块包括与至少两个防区高压输出模块相对应的高压输入模块；所述高压检测模块包括与所述高压输入模块相对应的高压检测模块；所述主机控制模块依次经上述模块分别与脉冲电子围栏的一端相连；所述围栏的另一端分别与所述高压输入模块相连。本发明比传统的多防区脉冲主机少用了一套高压装置，既降低了系统成本，又提高了系统的可靠性，使系统更加安全高效。

Description

基于一套高压装置实现多防区脉冲电子围栏的系统

技术领域

本发明涉及一种电子安防技术，尤其涉及基于一套高压装置实现多防区脉冲电子围栏的系统及方法。

背景技术

电子围栏是目前最先进的周界防盗报警系统，它由高压电子脉冲主机和前端探测围栏组成。高压电子脉冲主机是产生和接收高压脉冲信号，并在前端探测围栏处于触网、短路、断路状态时能产生报警信号，并把入侵信号发送到安全报警中心；前端探测围栏由杆及金属导线等构件组成的有形周界。电子围栏是一种主动入侵防越围栏，对入侵企图做出反击，击退入侵者，延迟入侵时间，并且不威胁人的性命，并把入侵信号发送到安全部门监控设备上，以保证管理人员能及时了解报警区域的情况，快速的做出处理。

电子围栏以其独特的性能，被广泛应用于变电站、电厂、水厂、工厂、工业重地、工矿企业、物资仓库、住宅小区、别墅区、学校、机场、水产养殖及畜牧场所、政府机构、重点文物场所、军事设施、监狱、看守所等有围墙及需要围墙的场所。

现有的多防区高压脉冲电子围栏系统，其高压脉冲电子围栏主机大多设计两套高压装置，例如图1所示，其包括与RM-10小型变压器TR1输出端分别连接且并联的两套高压装置，该高压装置由充电模块和放电模块串联组成。充电模块主要包括电容C26、电容C27以及电阻等其它相关元器件；放电模块主要包括变压器TR2、变压器TR3以及其它常规元器件等。但是，这种方式既提高了系统成本，又降低了系统可靠性，使得系统的安全性大打折扣。

鉴于此，针对已有技术中存在的缺陷，为了提高系统可靠性，降低系统成本，我们提出一种基于一套高压装置的多防区脉冲电子围栏的系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种基于一套高压装置的多防区脉冲电子围栏的系统，用于实现降低系统成本并提高系统的可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：基于一套高压装置实现多防区脉冲电子围栏的系统，其特征在于：包括用于产生PWM波形的主机控制模块、与所述主机控制模块输出端连接的高压装置、与所述高压装置输出端连接的高压输入模块以及和所述高压输入模块输出端连接的高压检测模块；所述高压检测模块接入所述主机控制模块；所述高压装置包括高压充电模块、与该高压充电模块输出端连接的高压放电模块以及与高压放电模块输出端分别连接的至少三个防区高压输出模块；所述高压输入模块包括与所述至少三个防区高压输出模块相对应的高压输入模块；所述高压检测模块包括与所述至少三个防区高压输出模块以及高压输入模块相对应的高压检测模块；所述主机控制模块依次经所述高压充电模块、所述高压放电模块、所述至少三个高压输出模块的输出端分别与脉冲电子围栏的一端相连；所述围栏的另一端分别与所述高压输入模块相连。

作为本发明的优选方案之一，所述高压放电模块包括变压器T，所述变压器的副线圈两端分别和第一电阻组、第二电阻组相连接。

作为本发明的优选方案之一，所述第一电阻组和第二电阻组分别包括并连的两个电阻。

作为本发明的优选方案之一，所述第一电阻组和第二电阻组分别包括并连的三个电阻。

作为本发明的优选方案之一，所述第一电阻组和第二电阻组分别包括并连的四个电阻。

作为本发明的优选方案之一，所述第一电阻组和第二电阻组分别包括并连的五个电阻。

作为本发明的优选方案之一，所述高压充电模块与高压放电模块通过一线圈连接。

本发明的优点是一路高压装置实现多防区脉冲输出，既降低了系统成本，又提高了系统的可靠性，使系统更加安全高效。

附图说明

图1为现有的多防区脉冲主机原理图中的高压部分电路示意图。

图2为本发明的一个实施例的系统框图。

图3为图2所示的实施例中的高压充电原理图。

图4为图2所示的实施例中的高压放电原理图。

图5为图2所示的实施例的系统安装示意图。

图6为本发明实施例二的电路原理图。

图7为本发明实施例三的电路原理图。

图8为本发明实施例四的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的实施例。

请参阅图2至图8，需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明基于一套高压装置实现多防区脉冲电子围栏的系统，其包括：用于产生PWM波形的主机控制模块、与所述主机控制模块输出端连接的高压装置、与所述高压装置输出端连接的高压输入模块以及和所述高压输入模块输出端连接的高压检测模块；所述高压检测模块接入所述主机控制模块；所述高压装置包括高压充电模块、与该高压充电模块输出端连接的高压放电模块以及与高压放电模块输出端分别连接的至少三个防区高压输出模块；所述高压输入模块包括与所述至少三个防区高压输出模块相对应的高压输入模块；所述高压检测模块包括与所述至少三个防区高压输出模块以及高压输入模块相对应的高压检测模块；所述主机控制模块依次经所述高压充电模块、所述高压放电模块、所述至少三个高压输出模块的输出端分别与脉冲电子围栏的一端相连；所述围栏的另一端分别与所述高压输入模块相连。所述高压放电模块包括变压器(呈如图4中所标示的TR2)，所述变压器TR2的副线圈两端分别和第一电阻组、第二电阻组相连接。所述第一电阻组和第二电阻组分别包括并连的两个电阻。

所述第一电阻组和第二电阻组分别包括并连的两个或两个以上的电阻。例如；所述第一电阻组和第二电阻组可以是分别包括并连的四个电阻或五个电阻。

请参阅图2所示的一种实施例。基于一套高压装置的多防区脉冲电子围栏主机包括主机控制模块、高压充电模块、高压放电模块、防区I高压输出模块、防区II高压输出模块、防区I高压输入模块、防区II高压输入模块、防区I高压检测模块、防区II高压检测模块，其中，高压充电模块、高压放电模块、防区I高压输出模块、防区II高压输出模块构成高压装置，高压装置原理图见图3、图4，其中图3为充电原理，图4为放电原理。

在图3中，单片机输出的PWM信号经Q17控制升压变压器的初级线圈，在次级线圈上产生高压(大约600伏)给高压电容C28充电，HV_TEST反馈给单片机以控制充电电压的高度；在图3中，单片机输出的放电控制信号控制Q18接通以接通高压电容的放电回路，前级的高压电容C28经升压变压器TR2的初级线圈放电，从而在次级线圈上产生高压I、高压II的高压输出(大约+5.5KV到-5.5KV)，高压I由两个电阻R73、R74(电阻起到隔离作用)输出到两个防区的正高压输出，高压II由两个电阻R75、R76输出到两个防区的高压输出，这样就实现了一套高压装置的多防区设计，这也是本发明的关键所在。

请参阅图5所示，主机控制模块经高压充电模块、高压放电模块、防区I(或防区II)高压输出模块与围栏部分(交替排列的两组钢丝绳，A、C一组，B、D一组，如图4所示)连接，防区I(或防区II)高压输出模块的正、负高压脉冲输出端分别与围栏部分的两组钢丝绳的一端(A和B)连接，两组钢丝绳的另一端(C和D)接入防区I(或防区II)高压输入模块，防区I(或防区II)高压输入模块的输出端经防区I(或防区II)高压检测模块接入主机控制模块。

在图4中，所述高压放电模块包括变压器TR2，所述变压器TR2的副线圈两端分别和第一电阻组、第二电阻组相连接。所述第一电阻组包括并连的两个电阻R78、R80。所述第二电阻组包括并连的两个电阻R79、R81。并连的两个电阻起到分支作用。避免误报警。所述高压充电模块与高压放电模块可以通过线圈连接也可以直接采用导线连接。

本发明中主机控制模块以单片机为控制核心；高压充电模块以一个变压器和一个不同型号的电容组成，完成高压脉冲的第一级放大；高压放电模块由一个变压器和一个放电控制电路组成，完成高压脉冲的第二级放大；高压放电模块的输出由电阻分成两路，分别是防区I高压输出模块、防区II高压输出模块，这样一套高压装置就实现了两个防区的高压输出，两个防区的高压检测模块主要由四路红外发光与接收管组成，主要完成高压脉冲信号的检测功能。

参见图5，本发明有两路高压脉冲输出，分为两个防区，每一路对应一个防区；高压输出模块的正、负高压脉冲输出端分别与围栏部分的钢丝绳A、钢丝绳B的一端连接。钢丝绳A、B的另一端分别对应与钢丝绳C、D交叉连接，将钢丝绳C、D的另一端接入高压输入模块，通过高压检测模块完成高压脉冲的检测功能，这样钢丝绳A、B、C、D就组成了四线制围栏系统；同样用另一路高压脉冲连接另一个防区；一个完整的四线制多防区电子围栏系统就建立起来了。

请参阅图6所示的第二实施例。本实施例中高压脉冲主机的高压充电模块主要由MOS管Q17、小型变压器TR1、二极管D13(作为反向二极管使用)、大电容C29等组成。所述高压充电模块还可以包括由电容C28和电阻R73构成的滤波电路，用于对输入信号(即主机控制模块产生的PWM波形信号)进行滤波。其中也可以在小型变压器TR1的输出端与大电容C29的输入端之间设置反向二极管D15、D14。所述大电容C29两端并联有压敏电阻M2。主机控制模块产生的PWM波形，经过MOS管Q17的导通对TR1进行控制完成对大电容C29电容的充电功能。

高压放电模块主要是对大电容C29储藏的电压进行有规律的释放，高压放电模块主要由可控硅Q18、电感L8(用于连接高压放电模块和高压充电模块)、二极管D16(反向截止)、二极管D17(反向截止)、高频变压器TR2等组成。电阻R74与小型变压器TR1的输出端连接；电阻R74和电阻R75串联用作分压电阻。连接于高压放电模块信号输入端和电阻R75另一端的电容C30，用于实现截止功能。主机控制模块有规律的控制可控硅Q18的导通情况，完成对大电容C29电容的电压，经过高频变压器TR2释放出去，同时，经过电阻R78、R79、R80、R81、R82、R83、R84、R85、R86、R87对高频变压器TR2输出的能量，进行防区分离功能；防区I高压输出由电阻R78、R79组成；防区II高压输出由电阻R80、R81组成；防区III高压输出由电阻R82、R83组成；防区IV高压输出由电阻R84、R85组成；防区V高压输出由电阻R86、R87组成。电阻R73和电容C28构成滤波电路对主机控制模块产生的PWM波形进行滤波，二极管D13用于防止信号反向。

图7和图8分别为本发明的另外两种实施例。分别为三个防区和四个防区。差异在于使用的隔离电阻数目不同。其余元器件架构均相同。

上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims

1.基于一套高压装置实现多防区脉冲电子围栏的系统，其特征在于：包括用于产生PWM波形的主机控制模块、与所述主机控制模块输出端连接的高压装置、与所述高压装置输出端连接的高压输入模块以及和所述高压输入模块输出端连接的高压检测模块；所述高压检测模块接入所述主机控制模块；

所述高压装置包括高压充电模块、与该高压充电模块输出端连接的高压放电模块以及与高压放电模块输出端分别连接的至少两个防区高压输出模块；

所述高压输入模块包括与所述至少两个防区高压输出模块相对应的高压输入模块；

所述高压检测模块包括与所述至少两个防区高压输出模块以及高压输入模块相对应的高压检测模块；

所述主机控制模块依次经所述高压充电模块、所述高压放电模块、所述至少两个高压输出模块的输出端分别与脉冲电子围栏的一端相连；所述围栏的另一端分别与所述高压输入模块相连。

2.如权利要求1所述的基于一套高压装置实现多防区脉冲电子围栏的系统，其特征在于：所述高压放电模块包括变压器，所述变压器的副线圈两端分别和第一电阻组、第二电阻组相连接。

3.如权利要求2所述的基于一套高压装置实现多防区脉冲电子围栏的系统，其特征在于：所述第一电阻组和第二电阻组分别包括并连的至少两个电阻。

4.如权利要求2所述的基于一套高压装置实现多防区脉冲电子围栏的系统，其特征在于：所述第一电阻组和第二电阻组分别包括并连的至少三个电阻。

5.如权利要求2所述的基于一套高压装置实现多防区脉冲电子围栏的系统，其特征在于：所述第一电阻组和第二电阻组分别包括并连的四个电阻。

6.如权利要求2所述的基于一套高压装置实现多防区脉冲电子围栏的系统，其特征在于：所述第一电阻组和第二电阻组分别包括并连的五个电阻。

7.如权利要求2所述的基于一套高压装置实现多防区脉冲电子围栏的系统，其特征在于：所述高压充电模块与高压放电模块通过一线圈连接。