CN103813603A - 监狱高压电网的防短路输出保持电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种监狱高压电网的防短路输出保持电路，它还包括设置在高压脉冲产生电路正极输出端和高压脉冲输出电路输入端之间的极性切换电路A以及设置在高压脉冲产生电路负极输出端和高压脉冲输出电路输入端之间的极性切换电路B，极性切换电路A和极性切换电路B的控制端分别与前端高压电网短路检测电路的输出端相连接。本发明通过极性切换电路和自动控制电路，能够有效及时的在监狱高压电网出现短路情况时立即将其中正或负输出调整为反向输出，即两线同为正或同为负，在报警的同时保持高压输出，从而避免了因短路时两根相邻的高压线同时为零的隐患；采用可控硅和三级管构成极性切换电路，从而提高了电路的灵敏度，简化了电路的结构。
Description
技术领域
本发明应用于监狱高压电网，尤其是能够避免因前端探测围栏短路而导致前端探测围栏相邻两根高压线电压为零的情况的监狱高压电网的防短路输出保持电路。
背景技术
监狱，关押一切犯人的场所，其具有惩罚功能、改造功能、防卫功能以及一些特殊预防，现有的监狱系统，在器周围设有一高压电网，这不仅便于监狱的管理，也能够有效的防止犯人逃跑，因为高压电网上带有高压脉冲，如有犯人试图翻越高压电网而实施逃跑则会被其上的高压电击，从而阻止其逃跑，同时，在犯人触碰高压电网时，高压电网系统将会发出报警，达到提醒作用。传统的监狱高压电网将正负两线短路后只会发出报警，短路时并没有高压输出，从而存在安全防范隐患。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够在监狱高压电网出现短路情况时立即将其中正或负输出调整为反向输出，即两线同为正或同为负，在报警的同时保持高压输出，从而避免因短路时两根相邻的高压线同时为零的隐患的监狱高压电网的防短路输出保持电路。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：监狱高压电网的防短路输出保持电路，它包括：
一高压脉冲输出电路，与前端高压电网相连接，其输出高压正和输出高压负分别接到相邻的两根高压线上；
一高压脉冲产生电路，产生高压脉冲电压，与高压脉冲输出电路连接，产生的高压经高压脉冲输出电路加载到前端高压电网的高压线上，且相邻两根高压线上的电压极性不同；
一前端高压电网短路检测电路，检测前端高压电网上相邻两根高压电网线的短路情况；
它还包括设置在高压脉冲产生电路正极输出端和高压脉冲输出电路输入端之间的极性切换电路A以及设置在高压脉冲产生电路负极输出端和高压脉冲输出电路输入端之间的极性切换电路B，极性切换电路A和极性切换电路B的控制端分别与前端高压电网短路检测电路的输出端相连接。
本发明优选的，所述的极性切换电路A由三极管T1、三极管T2、继电器K1、可控硅SCR1以及与可控硅SCR1控制端相连接的可控硅触发器构成，可控硅SCR1的阴极接高压脉冲产生电路的负极输出端，可控硅SCR1的阳极接继电器K1，可控硅触发器的控制信号输入端与三极管T2的集电极相连接，继电器K1的控制信号输入端与三极管T1的集电极相连接，三极管T1和三极管T2的基极通过电阻R1和电阻R2分别与前端高压电网短路检测电路的输出端相连接，三极管T1和三极管T2的发射极分别接地；
所述的极性切换电路B由三极管T3、三极管T4、继电器K2、可控硅SCR2以及与可控硅SCR2控制端相连接的可控硅触发器构成，可控硅SCR2的阴极接高压脉冲产生电路的负极输出端，可控硅SCR2的阳极接继电器K2，可控硅触发器的控制信号输入端与三极管T4的集电极相连接，继电器K2的控制信号输入端与三极管T3的集电极相连接，三极管T3和三极管T4的基极通过电阻R3和电阻R4分别与前端高压电网短路检测电路的输出端相连接，三极管T3和三极管T4的发射极分别接地。
本发明优选的，所述的监狱高压电网的防短路输出保持电路它还包括设置在高压脉冲产生电路和供电电源之间的电源自动切换电路，市电或备用电经电源自动切换电路输入高压脉冲产生电路。
本发明优选的，监狱高压电网的防短路输出保持电路它还包括设置在中央处理器，三极管T1和三极管T2的基极通过电阻R1和电阻R2分别与中央处理器的一路控制端相连接，三极管T3和三极管T4的基极通过电阻R3和电阻R4分别与中央处理器的另一路控制端相连接，中央处理信号的输入端与前端高压电网短路检测电路的输出端相连接。
与传统技术相比，本发明的有益效果是：通过极性切换电路和自动控制电路，能够有效及时的在监狱高压电网出现短路情况时立即将其中正或负输出调整为反向输出，即两线同为正或同为负，在报警的同时保持高压输出，从而避免了因短路时两根相邻的高压线同时为零的隐患；采用可控硅和三级管构成极性切换电路，从而提高了电路的灵敏度，简化了电路的结构。
附图说明
图1为本发明的第一种结构原理框图；
图2为本发明的第二种结构原理框图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
【实施例一】如图1所示，监狱高压电网的防短路输出保持电路，它包括：
一高压脉冲输出电路，与前端高压电网相连接，其输出高压正和输出高压负分别接到相邻的两根高压线上；
一高压脉冲产生电路，产生高压脉冲电压，与高压脉冲输出电路连接，产生的高压经高压脉冲输出电路加载到前端高压电网的高压线上，且相邻两根高压线上的电压极性不同；
一前端高压电网短路检测电路，它包括采样电路和比较电路，检测前端高压电网上相邻两根高压电网线的短路情况；
它还包括设置在高压脉冲产生电路正极输出端和高压脉冲输出电路输入端之间的极性切换电路A以及设置在高压脉冲产生电路负极输出端和高压脉冲输出电路输入端之间的极性切换电路B，极性切换电路A和极性切换电路B的控制端分别与前端高压电网短路检测电路的输出端相连接。
所述的极性切换电路A由三极管T1、三极管T2、继电器K1、可控硅SCR1以及与可控硅SCR1控制端相连接的可控硅触发器构成，可控硅SCR1的阴极接高压脉冲产生电路的负极输出端，可控硅SCR1的阳极接继电器K1，可控硅触发器的控制信号输入端与三极管T2的集电极相连接，继电器K1的控制信号输入端与三极管T1的集电极相连接，三极管T1和三极管T2的基极通过电阻R1和电阻R2分别与前端高压电网短路检测电路的输出端相连接，三极管T1和三极管T2的发射极分别接地；
所述的极性切换电路B由三极管T3、三极管T4、继电器K2、可控硅SCR2以及与可控硅SCR2控制端相连接的可控硅触发器构成，可控硅SCR2的阴极接高压脉冲产生电路的负极输出端，可控硅SCR2的阳极接继电器K2，可控硅触发器的控制信号输入端与三极管T4的集电极相连接，继电器K2的控制信号输入端与三极管T3的集电极相连接，三极管T3和三极管T4的基极通过电阻R3和电阻R4分别与前端高压电网短路检测电路的输出端相连接，三极管T3和三极管T4的发射极分别接地。
所述的可控硅SCR1和可控硅SCR2均为双向可控硅；所述的继电器K1和继电器K2均为双刀双掷继电器。
本发明优选的，它还包括设置在高压脉冲产生电路和供电电源之间的电源自动切换电路，市电或备用电经电源自动切换电路输入高压脉冲产生电路。
实施例【二】如图2所示，监狱高压电网的防短路输出保持电路，它包括：
一高压脉冲输出电路，与前端高压电网相连接，其输出高压正和输出高压负分别接到相邻的两根高压线上；
一高压脉冲产生电路，产生高压脉冲电压，与高压脉冲输出电路连接，产生的高压经高压脉冲输出电路加载到前端高压电网的高压线上，且相邻两根高压线上的电压极性不同；
一前端高压电网短路检测电路，检测前端高压电网上相邻两根高压电网线的短路情况；
一中央处理器，与前端高压电网短路检测电路的输出端相连接，对中央处理器进行编程，预设好前端高压电网正常工作时的电压电流值，将前端高压电压短路检测电路所检测到的电压电流输入中央处理器，中央处理器将接收到的电压电流值和预先编程设置好的电压电流值进行比较，从而输出控制信号；
它还包括设置在高压脉冲产生电路正极输出端和高压脉冲输出电路输入端之间的极性切换电路A以及设置在高压脉冲产生电路负极输出端和高压脉冲输出电路输入端之间的极性切换电路B，极性切换电路A和极性切换电路B的控制端分别与中央处理的控制信号输出端相连接。
所述的极性切换电路A由三极管T1、三极管T2、继电器K1、可控硅SCR1以及与可控硅SCR1控制端相连接的可控硅触发器构成，可控硅SCR1的阴极接高压脉冲产生电路的负极输出端，可控硅SCR1的阳极接继电器K1，可控硅触发器的控制信号输入端与三极管T2的集电极相连接，继电器K1的控制信号输入端与三极管T1的集电极相连接，三极管T1和三极管T2的基极通过电阻R1和电阻R2分别与中央处理器的一路控制端相连接，中央处理信号的输入端与前端高压电网短路检测电路的输出端相连接，三极管T1和三极管T2的发射极分别接地；
所述的极性切换电路B由三极管T3、三极管T4、继电器K2、可控硅SCR2以及与可控硅SCR2控制端相连接的可控硅触发器构成，可控硅SCR2的阴极接高压脉冲产生电路的负极输出端，可控硅SCR2的阳极接继电器K2，可控硅触发器的控制信号输入端与三极管T4的集电极相连接，继电器K2的控制信号输入端与三极管T3的集电极相连接，三极管T3和三极管T4的基极通过电阻R3和电阻R4分别与中央处理器的另一路控制端相连接，中央处理信号的输入端与前端高压电网短路检测电路的输出端相连接，三极管T3和三极管T4的发射极分别接地。
所述的可控硅SCR1和可控硅SCR2均为双向可控硅；所述的继电器K1和继电器K2均为双刀双掷继电器。
本发明优选的，它还包括设置在高压脉冲产生电路和供电电源之间的电源自动切换电路，市电或备用电经电源自动切换电路输入高压脉冲产生电路。
本发明的工作过程：高压脉冲产生电路的A端输出为正，B端输出为负，在高压电子网处于工作状态时，前端高压电网短路检测电路中的采样电路采集前端高压电网上的相邻高压线之间的电压电流值，并将检测到的电压电流值输入至比较电路中，通过比较电路判断所检测到的电压电流值是前端探测围栏高压线正常工作时的电压电流值还是高压线短路时的电压电流值，并将比较结果分别输送至三极管T1和三极管T2的基极，从而控制三极管T1和三极管T2的导通或截止，以极性切换电路A为例：当前端探测围栏的两根相邻高压线出现短路情况，则三极管T1和三极管T2导通，此时，双向可控硅SCR导通，接通高压脉冲产生电路的负极输出端B，同时，双刀双掷继电器K控制双刀工作，使双刀接触点与负极输出端B相连，从而实现高压脉冲输出电路输入端的极性切换，避免了因前端高压电网短路而造成的相邻两根高压线之间的电压差为零的情况。
本发明利用前端探测围栏短路检测电路所采集到的电压电流值转换高压脉冲输出电路的输入电压的极性，即由输出控制输入的极性，避免了因短路时两根相邻的高压线同时为零的隐患，从而增强了监狱高压电网的防御能力。
Claims (4)
1.监狱高压电网的防短路输出保持电路，它包括：
一高压脉冲输出电路，与前端高压电网相连接，其输出高压正和输出高压负分别接到相邻的两根高压线上；
一高压脉冲产生电路，产生高压脉冲电压，与高压脉冲输出电路连接，产生的高压经高压脉冲输出电路加载到前端高压电网的高压线上，且相邻两根高压线上的电压极性不同；
一前端高压电网短路检测电路，检测前端高压电网上相邻两根高压电网线的短路情况；
其特征在于：它还包括设置在高压脉冲产生电路正极输出端和高压脉冲输出电路输入端之间的极性切换电路A以及设置在高压脉冲产生电路负极输出端和高压脉冲输出电路输入端之间的极性切换电路B，极性切换电路A和极性切换电路B的控制端分别与前端高压电网短路检测电路的输出端相连接。
2.根据权利要求1所述的监狱高压电网的防短路输出保持电路，其特征在于：所述的极性切换电路A由三极管T1、三极管T2、继电器K1、可控硅SCR1以及与可控硅SCR1控制端相连接的可控硅触发器构成，可控硅SCR1的阴极接高压脉冲产生电路的负极输出端，可控硅SCR1的阳极接继电器K1，可控硅触发器的控制信号输入端与三极管T2的集电极相连接，继电器K1的控制信号输入端与三极管T1的集电极相连接，三极管T1和三极管T2的基极通过电阻R1和电阻R2分别与前端高压电网短路检测电路的输出端相连接，三极管T1和三极管T2的发射极分别接地；
所述的极性切换电路B由三极管T3、三极管T4、继电器K2、可控硅SCR2以及与可控硅SCR2控制端相连接的可控硅触发器构成，可控硅SCR2的阴极接高压脉冲产生电路的负极输出端，可控硅SCR2的阳极接继电器K2，可控硅触发器的控制信号输入端与三极管T4的集电极相连接，继电器K2的控制信号输入端与三极管T3的集电极相连接，三极管T3和三极管T4的基极通过电阻R3和电阻R4分别与前端高压电网短路检测电路的输出端相连接，三极管T3和三极管T4的发射极分别接地。
3.根据权利要求1所述的监狱高压电网的防短路输出保持电路，其特征在于：它还包括设置在高压脉冲产生电路和供电电源之间的电源自动切换电路，市电或备用电经电源自动切换电路输入高压脉冲产生电路。
4.根据权利要求1所述的监狱高压电网的防短路输出保持电路，其特征在于：它还包括设置在中央处理器，三极管T1和三极管T2的基极通过电阻R1和电阻R2分别与中央处理器的一路控制端相连接，三极管T3和三极管T4的基极通过电阻R3和电阻R4分别与中央处理器的另一路控制端相连接，中央处理信号的输入端与前端高压电网短路检测电路的输出端相连接。
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