CN105118214B - 一种电缆防盗系统及对应的电缆防盗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电缆防盗系统及电缆防盗方法,电缆防盗系统包括:防盗控制单元和防盗终端单元,防盗控制单元包括:主控制模块;主通信模块,与主控制模块相连;交流电检测模块,分别与主控制模块和电缆相连,检测电缆中是否有交流电;阻抗测试模块,分别与主控制模块和电缆相连,采集电缆上的阻抗信息;防盗终端单元包括:终端控制模块;终端通信模块,与终端控制模块相连,且终端通信模块与主通信模块之间通过电力载波通讯;电压检测控制模块,分别与终端控制模块和电缆的火线、零线相连,利用电压检测控制模块调节电缆上的阻抗和电压。本发明实现了道路上电缆全天候监控;且结构简单,基本解决所有防盗设备存在的误报等现象。
Description
【技术领域】
本发明属于电缆防盗技术领域,具体涉及一种基于阻抗测试和PLC通信相结合的电缆防盗系统及对应的电缆防盗方法。
【背景技术】
相信市场上的人都对电缆防盗设备并不陌生,有视频防盗、无线通讯防盗、测电流防盗、电力载波(PowerLineCarrier,PLC)防盗等等一系列的防盗设备。
采用无线防盗模式在距离上有一定缺陷,现有的无线防盗电路最远距离只能达到500m范围内,并且受到了空中无线信号的相互间干扰,照成信号传输不畅通,极易出现误报现象。并且在没有交流供电模块的情况下,终端需要从配电柜里输出一个直流电供无线防盗终端使用,这方法在傍晚路灯开灯瞬间,极易照成交流电压窜入到直流供电电路中,使直流供电电路烧毁,而破坏了防盗终端。
还有的厂家采用了终端大电感短路或者是大电容短路,测试电缆上电流的突然变化,这种方案在道路的路灯电缆防盗中容易出现误报。一条道路上100个灯具点灯情况下,电流变化4-5安培的情况时有发生,因此用这类方法来防盗出现的判断错误更高。
而传统的电力载波电缆防盗技术是在电力线上传输指令,利用交流电作为载体,从终端发送指令给末端,末端接收到指令后再回传相应的应答指令回终端,由此来判断电缆是否完整。但电力载波必须要有交流电的时候才能进行检测防盗,一旦没有交流电,就无法判断是否是电缆被盗还是正常断电,很容易造成误报。
【发明内容】
针对现有技术所存在的上述技术缺陷,本发明提供了一种基于阻抗测试和PLC通信相结合的电缆防盗系统及对应的电缆防盗方法,克服了远距离传输信号灵敏度不高,误报现象频繁,直流供电安全性能低等缺点,能够实现判断准确,误报率低。
本发明首先提供了一种电缆防盗系统,其特征在于,包括:防盗控制单元和防盗终端单元,所述的防盗控制单元,包括:
主控制模块;
主通信模块,与主控制模块相连;
交流电检测模块,分别与主控制模块和电缆相连,检测电缆中是否有交流电;
阻抗检测模块,分别与主控制模块和电缆相连,采集电缆上的阻抗和电压信息;
所述的防盗终端单元,包括:
终端控制模块;
终端通信模块,与终端控制模块相连,且终端通信模块与主通信模块之间通过电力载波通讯;
电压检测控制模块,分别与终端控制模块和电缆的火线、零线相连,利用电压检测控制模块调节电缆上的阻抗和电压;
所述电缆防盗系统还包括集中控制单元,所述集中控制单元包括:
集中控制模块;
集中通信模块,与集中控制模块相连,且所述集中通信模块与防盗控制单元的主通信模块之间利用通讯接口进行通讯,与防盗终端单元通过电力载波通讯;
所述阻抗检测模块包括阻抗检测电路,所述阻抗检测电路包括直流输出保护电路和交流判断保护电路,所述交流判断保护电路具有保护继电器,当电缆具有交流电时,断开保护继电器,当电缆不具有交流电时,闭合保护继电器;所述直流输出保护电路包括直流输出电路和差分放大电路,直流输出电路包括:直流检测电压端和场效应管,所述差分放大电路保障直流输出电路的场效应管一直处于导通状态,同时保护场效应管不会因为短路而导致烧毁电路,使得直流检测电压端的直流电压在检测时能一直都处于导通状态;
所述阻抗检测电路的一端与直流检测电压端电连接,且通过保护继电器与电缆电连接,另一端与主控制模块电连接,利用阻抗检测电路对电缆的阻抗变化进行检测。
可选的,所述阻抗检测模块包括采样电路,采样电路包括第一电阻和第一继电器;其中,第一继电器的一端与电阻的一端相连并接主控制模块,第一电阻的另一端接电源电压,第一继电器的另一端接电缆火线,第一继电器由主控制模块的第一控制信号控制通断电。
可选的,所述阻抗检测电路包括:第一运放UA9A、第二运放UA10A、第二光耦,所述第一运放UA9A一端连接由第一分压电阻R3B4、第二分压电阻R3B5组成的分压电路,所述第一运放UA9A的另一端连接第二光耦的一端,所述第二光耦的另一端连接第二运放UA10A的输入端,所述第二运放UA10A的输出端与主控制模块相连。
可选的,阻抗检测电路与主控制模块集成在同一MCU中。
可选的,所述电压检测控制模块包括串联的第二电阻和第二继电器;其中,串联的第二电阻和第二继电器一端连接零线,另一端连接火线,第二继电器由终端控制模块的第二控制信号控制通断电。
可选的,所述交流电检测模块包括两个反向门电路;其中,第一反向门电路的输入端接电缆火线,第一反向门电路的输出端与第二反向门电路的输入端相连,第二反向门电路的输出端与主控制模块相连。
本发明还提供了一种采用权利要求1所述的电缆防盗系统的电缆防盗方法,其特征在于,包括:检测电缆是否具有交流电;
当电缆具有交流电,防盗控制单元向防盗终端单元发送第二检测指令信号,若正常回复,则表明电缆正常;若没有回复或回复错误,认定电缆被盗,发出报警信号;
当电缆不具有交流电,防盗终端单元分压防盗控制单元传输过来的第一检测指令信号,同时防盗终端单元将一个电阻并联至电缆的火线和零线上,防盗控制单元检测到该第一检测指令信号被分压,转换为阻抗值,当防盗控制单元判断电缆阻抗在默认值状态时,不发出报警信号,当电缆从中间任意地方断开时,防盗控制单元检测到的电缆阻抗就变大,认定电缆被盗,发出报警信号;
所述电缆防盗系统还包括集中控制单元,集中控制模块通过通讯接口查询防盗控制单元,防盗控制单元返回电缆具有交流电的信息,集中控制模块在得知电缆有交流电的情况下,定时向防盗终端单元发送电力载波通讯查询防盗终端指令;
当电缆不具有交流电,防盗终端单元将一个小电阻并联在电缆火线和零线上,同时防盗控制单元传输一个检测电压信号给防盗终端单元,防盗终端单元将会分压防盗控制单元传输过来的电压信号,当防盗控制单元检测到该电压被防盗终端分压,则不发出报警信号;当电缆从中间任意地方断开时,防盗控制单元检测到的电压没有被防盗终端分压,认定电缆被盗,集中控制单元定时发送查询指令给防盗控制单元,防盗控制单元发送电缆被盗信息给集中控制单元,集中控制单元发出报警信号。
与现有技术相比,本发明至少具有如下技术效果:
本发明可以在电网通电和不通电的情况下都能对电缆进行电缆全天候监控。在电网通电情况下,防盗控制单元检测到电缆通电,集中控制单元查找防盗控制单元,得知电缆通电情况下,将定时发送查询指令给防盗终端单元,防盗终端单元及时回复集中控制单元,则说明电缆正常;当电缆任意地方断开,集中控制单元多次接收不到防盗终端的回复指令,则认为电缆被盗,集中控制单元发送报警信号。
在电网不通电情况下,防盗终端单元将一个低电阻并联至电缆上,同时防盗控制单元检测到电网不通电情况下,将传输一个直流电信号至电缆上,防盗终端单元将分压这个电压信号;当电缆从中间任意地方断开时,防盗控制单元检测到的电缆电压就变大,重复判断后确定电压数据,认定电缆被盗,则防盗控制单元存储报警信号。当电缆未被盗时,防盗控制单元在电网不通电的情况下,始终处于电压检测状态。
本发明利用了电缆在不通交流电情况下,火线与零线之间的阻抗为无穷大的特点,以及通电情况下,终端一定会有交流电的特性,利用电力载波通讯无需另设网络,投入成本低的优点,将两者进行结合,充分的实现了电缆全天候监控,且结构简单,基本解决所有防盗设备存在的反应慢、误报等现象。
【附图说明】
图1为本发明第一实施例的电缆防盗系统的模块结构示意图;
图2为本发明第一实施例的电缆防盗系统的电路结构示意图;
图3为本发明第二实施例的电缆防盗系统的模块结构示意图;
图4为本发明第二实施例的电缆防盗系统的电路结构示意图;
图5~图7为本发明实施例的阻抗检测电路的电路结构示意图;
图8为本发明实施例中的集中控制单元的执行流程示意图;
图9为本发明实施例中的防盗控制单元的执行流程示意图;
图10为本发明实施例中的防盗终端单元的执行流程示意图。
【具体实施方式】
为了更为具体地描述本发明,下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案及其工作原理进行详细说明。
请参考图1和图2,为本发明第一实施例的电缆防盗系统的模块结构示意图及对应的电路结构示意图,包括:集中控制单元30,防盗控制单元10以及通过电缆与防盗控制单元10、集中控制单元30相连的防盗终端单元20;
所述集中控制单元30包括:
集中控制模块31,与向电缆输电的变电柜相连;
集中通信模块32,与集中控制模块31相连,且所述集中通信模块与防盗控制单元的主通信模块之间利用通讯接口进行通讯;
所述防盗控制单元10,包括:
主控制模块11,与向电缆输电的变电柜相连;
主通信模块12,与主控制模块11相连;
交流电检测模块14,分别与主控制模块11和电缆相连,检测电缆中是否有交流电;
阻抗测试模块13,分别与主控制模块11和电缆相连,采集电缆上的阻抗信息;
所述防盗终端单元10,包括:
终端控制模块21;
终端通信模块22,与终端控制模块21相连,且终端通信模块22与主通信模块12、集中通信模块32之间通过电力载波通讯;
电压检测控制模块23,分别与终端控制模块21和电缆的火线、零线相连,利用电压检测控制模块23调节电缆上的阻抗和电压。
由于现有技术中利用电力载波通讯无法实现电缆的全天候监控,在没有通电时无能为力,因此本发明实施例基于阻抗测试和PLC通信相结合进行监控。
所述集中控制单元30按一定频率向防盗控制单元10发送查询指令,询问有无通交流电,若有交流电,利用电力载波通讯向防盗终端单元20发送第二检测指令信号,若无,则向防盗控制单元10发送查询指令,询问是否电缆断开。
所述集中控制单元30还包括报警单元,当发现电缆断开,通过GPRS等无线通讯将报警信号发送给用户或监控者,在其他实施例中,报警单元用于接收主控制模块提供的报警信号实施闪烁报警,由LED指示灯实现。
所述主控制模块11通过交流电检测模块14判断电缆上是否有交流电,获知是否有交流电后,所述主控制模块11一方面在接收集中控制单元的查询指令时向其反馈有无交流电,另一方面在没有交流电时,向防盗终端单元10发送第一检测指令信号;同时所述主控制模块11对阻抗测试模块采集到的阻抗信息进行判断,并根据判断结果向主通信模块发送报警信号;本实施方式中,主控制模块采用新塘公司的NUC100系列MCU。
所述主通信模块12与主控制模块11相连,通过通讯接口与集中通信模块32相连,且通过电缆与防盗终端单元10的终端通讯模块22相连。所述通讯接口为RS485、RS232或CAN接口,其他实施例中,也可以为其他合适的信号接口。
在本实施例中,所述主通信模块12用于接收集中控制单元30传送的查询指令并进行反馈,并接收防盗终端单元20发送的回复信号,当主控制模块11产生报警信号后,在接收到集中控制单元30发送的查询指令时向其反馈报警信号。
在其他实施例中,所述报警信号可以直接发送给变电柜的控制中心,或者所述防盗控制单元具有报警单元,用于接收主控制模块提供的报警信号实施闪烁报警,由LED指示灯实现,或者通过GPRS等无线通讯将报警信号发送给用户或监控者。
所述交流电检测模块14可以对电缆电压进行采集以获取当前电缆中是否具有交流电,也可以通过变电柜获取当前电网中是否具有交流电。在本实施例中,交流电检测模块14对电缆电压进行采集以获取当前电缆中是否具有交流电,包括两个反向门电路;其中,第一反向门电路INV1的输入端接电缆火线,第一反向门电路INV1的输出端与第二反向门电路INV2的输入端相连,第二反向门电路INV2的输出端与主控制模块相连。
在其他实施例中,所述第一检测指令信号还可以由主控制模块控制主通信模块进行发送。所述阻抗测试模块13分别与主控制模块11和电缆相连,其用于采集电缆上的阻抗信息,并提供给主控制模块11进行分析。在本实施例中,所述阻抗测试模块13包括采样电路13’和阻抗检测电路,采样电路13’包括第一电阻R1和第一继电器J1;其中,第一继电器J1常开触点的一端与第一电阻R1的一端相连并连接主控制模块,第一电阻R1的另一端接电源电压,第一继电器J1常开触点的另一端接电缆火线,第一继电器J1的线圈由主控制模块的控制信号控制通断电。
请参考图6,所述阻抗检测电路包括:第一运放UA9A、第一运放UA10A、第二光耦,所述第一运放UA9A一端连接由第一分压电阻R3B4,第二分压电阻R3B5组成的分压电路,所述运放UA9A的另一端连接第二光耦的一端,所述第二光耦的另一端连接运放UA10A的输入端,所述运放UA10A的输出端与控制模块相连。
所述第二光耦可以为线性光耦,线性光耦的发光二极管的电压会根据分压电压的不同,出现不同的亮度,反馈到线性光耦的光敏输出端,光敏输出端的电阻将根据直流分压电压会发生变化,变化的电压经过运放UA10A放大后输入到控制模块。
在本实施例中,阻抗检测电路与主控制模块集成在同一MCU11中。在其他实施例中,采样电路和阻抗检测电路可以继承在同一芯片中,或者主控制模块、采样电路和阻抗检测电路都集成在同一芯片中。
由于交流电可能会对阻抗检测电路造成损伤,所述MCU11中还可以包括直流输出保护电路和交流判断保护电路,所述交流判断保护电路具有保护继电器,当电缆具有交流电时,断开保护继电器,当电缆不具有交流电时,闭合保护继电器;所述阻抗检测电路的一端与直流检测电压端电连接,且通过直流输出保护电路、保护继电器与电缆电连接,另一端与控制模块电连接,当电缆不具有交流电时,闭合保护继电器,利用阻抗检测电路对电缆的阻抗变化进行检测。
由于电缆中存在交流时可能会对阻抗检测电路、直流检测电压端造成损伤,因此在本实施例中,在阻抗检测电路、直流检测电压端和电缆之间加入一个直流输出保护电路和一个保护继电器。
在其他实施例中,也可以阻抗检测电路的一端直接通过保护继电器与电缆电连接。
请参考图5,所述直流输出保护电路包括直流输出电路和差分放大电路,直流输出电路包括:直流检测电压端经过并联的第一电阻R3B4、第二电阻R3B5连接场效应管Q3B1的漏极,场效应管Q3B1的源极连接第一二极管D3B3的输入端,且经过电阻第一R3B7连接到继电器的常闭触点,场效应管Q3B1的栅极与第一二极管D3B3的输出端相连,另一端与通过电阻第二R3B6连接栅极控制电源,所述第一二极管D3B3的输入端与场效应管Q3B1的源极相连。所述差分放大电路包括:第一三极管Q2B3、第二三极管Q3B2,第一外围电阻R3B8、第二外围电阻R3B9、第三外围电阻R3B10,所述第一外围电阻R3B8的一端与场效应管Q3B1的源极相连,所述第一外围电阻R3B8的另一端与第一三极管Q3B2的基极相连,第二三极管Q3B2的集电极分别于第一三极管Q2B3的集电极、场效应管Q3B1的栅极相连,所述第二三极管Q3B2的发射极分别于第一三极管Q2B3的发射极、继电器的常闭触点、第二外围电阻R3B9的一端相连,所述第一三极管Q2B3的基极分别与第二外围电阻R3B9的另一端、第三外围电阻R3B10的一端相连,所述第三外围电阻R3B10的一端接地。
所述差分放大电路保障直流放大电路的场效应管一直出于导通状态,同时保护场效应管不会因为短路而导致烧毁电路,使得直流检测电压端的直流电压在检测时能一直都处于导通状态。
在本发明实施例中,直流检测电压端的电压为13.5V,为芯片的工作电压,栅极控制电源的电源为18.5V。在其他实施例中,这两个电压也可以为其他合适的值。
请参考图5和图6,可用所述的交流判断保护电路替代两级反向门电阻本实施例的交流判断保护电路包括:电缆与电感L3B1、半波整流电路和第二二极管D3B1、分压电路和稳压电路构成的串联电路相连,所述稳压电路的另一端与两级反向门电路的输入端电连接,两级反向门电阻的输出端与第一光耦电路U3A1电连接,利用光耦信号输出到控制模块中,判断现在电缆上是否有交流供电。
在其他实施例中,也可以电缆直接与两级反向门电路的输入端电连接,两级反向门电路的输出端与第一光耦电路U3A1相连,利用光耦信号输出到控制模块中,判断现在电缆上是否有交流供电。由于交流电通过两级反向门电路后能转化数字信号,可以直接输出到控制模块进行判断。
在本实施例中,所述两级反向门电阻的输出端还连接继电器驱动芯片UB2C的输入端,继电器驱动芯片UB2C的输出端连接保护继电器RY3B1。当继电器驱动芯片UB2C获得两级反向门电阻的输出端的信号后,可以直接控制保护继电器RY3B1断开还是闭合。
在本实施例中,交流供电时,第一二极管D3B1截止,第二二极管D3B2导通,同时进行半波整流,经过第三电阻R3B1和第四电阻R3B2进行分压,稳压二极管DZ3B1稳压后,得到10V电压,经过两级反向门电路后,经继电器驱动芯片,使得继电器线圈两端电压为13V,继电器的触电状态进行翻转,断开直流13.5V的输出通道,保护13.5V直流电与交流电缆的通路,保护直流电。同时两级门电路后,输出的T3_P信号输入到第一光耦电路U3A1上,使光耦工作,光耦输出T3_STAT信号为低电平,将该信号输入到控制单元中,即可以判断现在电缆上是否有交流供电。
在本实施例中,所述电压检测控制模块23分别与终端控制模块21和电缆的火线、零线相连,利用电压检测控制模块调节电缆上的阻抗和电压。
在本实施例中,所述电压检测模块23包括第二电阻R2和第二继电器J2;其中,第二继电器J2常开触点的一端与第二电阻R2的一端相连并连接终端控制模块21,第二电阻R2的另一端接电缆火线,第二继电器J2常开触点的另一端接电缆零线,第二继电器J2的线圈由终端控制模块21的控制信号控制通断电。本实施例中,第一继电器J1、第二继电器J2都是通过控制模块的控制信号控制通断电,但本领域技术人员也可以非常容易地将继电器替换为其他用作可控开关的器件。在其他实施例中,第二电阻R2的两端由终端控制模块21进行电压检测(未图示)。
由于电压检测模块23并联在火线和零线之间,在电网通电时,第二继电器J2打开,第二电阻R2两侧具有电压,当电网不通电时,阻抗测试模块13检测到的火线和零线之间的总电阻小于并联上去的第二电阻R2的阻值,但如果电缆被盗断开,阻抗测试模块13检测到的火线和零线之间的总电阻就会立即上升,即可判断电缆被盗。在本实施例中,所述第二电阻R2的阻值小于等于85欧姆。
所述终端通信模块22与终端控制模块21相连,其用于根据终端控制模块21提供的报警信号向集中通信模块或主通信模块发送报警信号,并接受集中控制单元30、防盗控制单元10发出的第一检测指令信号、第二检测指令信号,并进行相应的回复。
所述终端控制模块21对集中控制单元30、防盗控制单元10发出的第一检测指令信号、第二检测指令信号进行相应的回复,并在电网不通电时,接收到第一检测指令信号后,闭合第二继电器J2,使得火线和零线之间并联有一个较低的电阻,总电阻较低,而当电网不通电时电缆被盗,火线和零线之间的总电阻瞬间升高,从而能在任何时刻都对电缆的状况进行检测。在本实施例中,所述终端控制模块21采用ST公司的STM32F103系列MCU。
在其他实施例中,所述防盗终端单元也可以具有报警单元,当终端控制模块21对第二电阻R2的电压进行检测,当发现电压变化时,认为电缆被盗,通过报警单元发出警报。
在另一实施例中,所述主控制模块11和集中控制模块12可以合并在同一个模块中,请参考图3和图4,为本发明第二实施例的电缆防盗系统的模块结构示意图,包括:防盗控制单元以及通过电缆与防盗控制单元相连的防盗终端单元;
所述的防盗控制单元10,包括:
主控制模块11,与向电缆输电的变电柜相连;
主通信模块12,与主控制模块11相连;
交流电检测模块14,分别与主控制模块和电缆相连,检测电缆中是否有交流电;
阻抗测试模块13,分别与主控制模块11和电缆相连,采集电缆上的阻抗信息;
所述的防盗终端单元20,包括:
终端控制模块21;
终端通信模块22,与终端控制模块21相连,且终端通信模块22与主通信模块12之间通过电力载波通讯;
电压检测模块23,分别与终端控制模块21和电缆相连,通过检测火线和零线之间电阻的电压判断没交流电时电缆是否断开。
在本发明实施例中,主控制模块11与变电柜相连,其用于通过交流电检测模块14判断电缆上是否有交流电,有交流电时,利用电力载波通讯发送第二检测指令信号给防盗终端单元20,如果正常回复,表明电缆没有被盗,如果没有回复或回复错误,表明电缆被盗,发出报警信号;在没有交流电时,发送第一检测指令信号给防盗终端单元20,控制电压检测模块23在火线和零线之间并联有一电阻,由阻抗测试模块13采集电缆的阻抗信息,当发现检测到的总电阻突然增大时,表明电缆被盗,发出报警信号。基于上述第一实施例的电缆防盗系统,本发明实施例还提供了一种电缆防盗方法,包括:
集中控制单元向防盗控制单元发送第一查询指令,询问有无通交流电;
检测电缆是否具有交流电;
当电缆具有交流电,集中控制单元向防盗终端单元发送第二检测指令信号,若正常回复,则表明电缆正常;若没有回复或回复错误,认定电缆被盗,发出报警信号;
当电缆不具有交流电,集中控制单元向防盗控制单元发送第二查询指令,由防盗控制单元向防盗终端单元发送第一检测指令信号,当防盗终端单元检测到该第一检测指令信号,不发出报警信号,同时防盗终端单元将一个低电阻并联至电缆的火线和零线上,当电缆从中间任意地方断开时,防盗控制单元检测到的电缆阻抗就变大,认定电缆被盗,发出报警信号。
如图8所示,本实施方式中的集中控制单元按一定频率向防盗控制单元发送第一查询指令,询问有无通交流电,若有交流电,则利用电力载波通讯向防盗终端单元发送第二检测指令信号,若无,则向防盗控制单元发送第二查询指令,由防盗控制单元进行检测。
在本发明实施例中,检测电缆是否具有交流电可以通过交流电检测模块进行检测,在其他实施例中,也可以直接通过变电柜进行获取交流电的相关信息。
如图8~图10所示,在电网不通电情况下,防盗控制单元检测到电缆不通电,防盗控制单元将发出第一检测指令信号,同时防盗终端单元通过第二继电器将低阻的第二电阻并联至电缆上,防盗控制单元通过阻抗测试模块,测试电缆阻抗数据。当电缆完整时,防盗控制单元检测到电缆的阻抗值为默认的阻抗值,则认为电缆没有被盗。当电缆从中间任意地方断开时,防盗控制单元检测到的电缆阻抗就变大,重复判断后确定阻抗数据,认定电缆被盗,则防盗控制单元存储报警信号,在接收到集中控制单元的查询指令后反馈报警状态,集中控制单元通过GPRS向用户设备发送报警信号。当电缆未被盗时,防盗控制单元在电网不通电的情况下,始终处于阻抗检测状态。
在电网通电情况下,防盗终端单元通过第二继电器将第二电阻断开,电路转换成电力载波通讯方式。此时防盗终端单元接收到集中控制单元发送的第一查询指令,回复正常状态。当电缆交流电突然断电时,防盗终端单元将通过第二继电器将第二电阻接入到电缆上,防盗控制单元检测不到电缆电压,此时检测一次第一检测指令信号。若检测到该第一检测指令信号,则是电缆交流断电,但电缆正常,正常回复,防盗终端单元和防盗控制单元不产生报警信号;若防盗控制单元检测到电缆有电压,集中控制单元又多次接收不到防盗终端的回复信息,集中控制单元的集中通信模块通过GPRS向用户设备发送报警信号。
基于上述第二实施例的电缆防盗系统,本发明实施例还提供了另一种电缆防盗方法,包括:
检测电缆是否具有交流电;
当电缆具有交流电,向防盗终端单元发送第二检测指令信号,若正常回复,则表明电缆正常;若没有回复或回复错误,认定电缆被盗,发出报警信号;
当电缆不具有交流电,防盗控制单元传输第一检测指令信号,同时防盗终端单元将一个电阻并联至电缆的火线和零线上,当防盗控制单元检测到该第一检测指令信号被分压,转换为电缆阻抗值,判断阻抗值在设定范围内,不发出报警信号,当电缆从中间任意地方断开时,防盗控制单元检测到的电缆阻抗就变大,认定电缆被盗,发出报警信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种电缆防盗系统,其特征在于,包括:防盗控制单元和防盗终端单元,所述的防盗控制单元,包括:
主控制模块;
主通信模块,与主控制模块相连;
交流电检测模块,分别与主控制模块和电缆相连,检测电缆中是否有交流电;
阻抗检测模块,分别与主控制模块和电缆相连,采集电缆上的阻抗和电压信息;
所述的防盗终端单元,包括:
终端控制模块;
终端通信模块,与终端控制模块相连,且终端通信模块与主通信模块之间通过电力载波通讯;
电压检测控制模块,分别与终端控制模块和电缆的火线、零线相连,利用电压检测控制模块调节电缆上的阻抗和电压;
所述电缆防盗系统还包括集中控制单元,所述集中控制单元包括:
集中控制模块;
集中通信模块,与集中控制模块相连,且所述集中通信模块与防盗控制单元的主通信模块之间利用通讯接口进行通讯,与防盗终端单元通过电力载波通讯;
所述阻抗检测模块包括阻抗检测电路,所述阻抗检测电路包括直流输出保护电路和交流判断保护电路,所述交流判断保护电路具有保护继电器,当电缆具有交流电时,断开保护继电器,当电缆不具有交流电时,闭合保护继电器;所述直流输出保护电路包括直流输出电路和差分放大电路,直流输出电路包括:直流检测电压端和场效应管,所述差分放大电路保障直流输出电路的场效应管一直处于导通状态,同时保护场效应管不会因为短路而导致烧毁电路,使得直流检测电压端的直流电压在检测时能一直都处于导通状态;
所述阻抗检测电路的一端与直流检测电压端电连接,且通过保护继电器与电缆电连接,另一端与主控制模块电连接,利用阻抗检测电路对电缆的阻抗变化进行检测。
2.根据权利要求1所述的电缆防盗系统,其特征在于:所述阻抗检测模块包括采样电路,采样电路包括第一电阻和第一继电器;其中,第一继电器的一端与电阻的一端相连并接主控制模块,第一电阻的另一端接电源电压,第一继电器的另一端接电缆火线,第一继电器由主控制模块的第一控制信号控制通断电。
3.根据权利要求2所述的电缆防盗系统,其特征在于:所述阻抗检测电路包括:第一运放UA9A、第二运放UA10A、第二光耦,所述第一运放UA9A一端连接由第一分压电阻R3B4、第二分压电阻R3B5组成的分压电路,所述第一运放UA9A的另一端连接第二光耦的一端,所述第二光耦的另一端连接第二运放UA10A的输入端,所述第二运放UA10A的输出端与主控制模块相连。
4.根据权利要求2所述的电缆防盗系统,其特征在于,阻抗检测电路与主控制模块集成在同一MCU中。
5.根据权利要求1所述的电缆防盗系统,其特征在于:所述电压检测控制模块包括串联的第二电阻和第二继电器;其中,串联的第二电阻和第二继电器一端连接零线,另一端连接火线,第二继电器由终端控制模块的第二控制信号控制通断电。
6.根据权利要求1所述的电缆防盗系统,其特征在于:所述交流电检测模块包括两个反向门电路;其中,第一反向门电路的输入端接电缆火线,第一反向门电路的输出端与第二反向门电路的输入端相连,第二反向门电路的输出端与主控制模块相连。
7.一种采用权利要求1所述的电缆防盗系统的电缆防盗方法,其特征在于,包括:检测电缆是否具有交流电;
当电缆具有交流电,防盗控制单元向防盗终端单元发送第二检测指令信号,若正常回复,则表明电缆正常;若没有回复或回复错误,认定电缆被盗,发出报警信号;
当电缆不具有交流电,防盗终端单元分压防盗控制单元传输过来的第一检测指令信号,同时防盗终端单元将一个电阻并联至电缆的火线和零线上,防盗控制单元检测到该第一检测指令信号被分压,转换为阻抗值,当防盗控制单元判断电缆阻抗在默认值状态时,不发出报警信号,当电缆从中间任意地方断开时,防盗控制单元检测到的电缆阻抗就变大,认定电缆被盗,发出报警信号;
所述电缆防盗系统还包括集中控制单元,集中控制模块通过通讯接口查询防盗控制单元,防盗控制单元返回电缆具有交流电的信息,集中控制模块在得知电缆有交流电的情况下,定时向防盗终端单元发送电力载波通讯查询防盗终端指令;
当电缆不具有交流电,防盗终端单元将一个小电阻并联在电缆火线和零线上,同时防盗控制单元传输一个检测电压信号给防盗终端单元,防盗终端单元将会分压防盗控制单元传输过来的电压信号,当防盗控制单元检测到该电压被防盗终端分压,则不发出报警信号;当电缆从中间任意地方断开时,防盗控制单元检测到的电压没有被防盗终端分压,认定电缆被盗,集中控制单元定时发送查询指令给防盗控制单元,防盗控制单元发送电缆被盗信息给集中控制单元,集中控制单元发出报警信号。
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