CN115457718A - 一种基于智能传感的运行前电缆专用防盗警报系统 - Google Patents

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汪军
王楷
周晗
周海航
张振芳
王琴
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    • G08B13/02—Mechanical actuation
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    • G—PHYSICS
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    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
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    • G08B25/08—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium using communication transmission lines
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W4/38—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for collecting sensor information

Abstract

本发明公开了一种基于智能传感的运行前电缆专用防盗警报系统，包括用于获取电缆状态的加速度传感器、用于判断电缆是否存在被盗风险的单片机、用于发送电缆状态数据的4G通讯模块、用于发出报警的蜂鸣器、用于显示电缆状态的移动应用程序、用于对单片机供电的电源模块。本发明通过4G通讯模块向移动应用程序发送电缆状态信号，24小时实时监测电缆井异常状态。本发明采用反触发逻辑，不仅可疑人员触碰电缆井电缆会有响应机制，若告警设备被破坏仍然会启动驱离警报，同时可扩展性高，后期如需温度、水位等方面的告警需求，只需更换传感器类型，少量修改程序逻辑即可。

Description

一种基于智能传感的运行前电缆专用防盗警报系统
技术领域
本发明属于加速度传感器技术领域，特别是涉及一种基于智能传感的运行前电缆专用防盗警报系统。
背景技术
在高压电缆投运前夕(一般一个月内)，一些不法分子冒险盗取电缆中的铜用来获利，不仅造成资产的损失，还会延误项目工期。每年都有1-2起电缆被盗割情况发生，也抓获部分不法分子，但是仍然造成工期延误。
现有的电缆防盗方式中，无法实时监控电缆有无被盗的风险，导致无法及时通知安保人员前往查看，电缆被盗的现象频发却无法杜绝，造成非必要的经济和时间上的损失。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于智能传感的运行前电缆专用防盗警报系统，以解决上述现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于智能传感的运行前电缆专用防盗警报系统，包括加速度传感器、单片机、4G通讯模块、蜂鸣器、移动应用程序、电源模块；
所述加速度传感器用于获取电缆状态数据；
所述单片机用于根据所述电缆状态数据判断电缆是否存在被盗风险；
所述4G通讯模块用于向所述移动应用程序发送所述电缆状态数据；
所述蜂鸣器用于电缆被盗时发出报警；
所述移动应用程序用于基于所述电缆状态数据获取并实时显示电缆状态；
所述电源模块用于对所述单片机供电。
可选地，所述加速度传感器、所述电源模块、所述蜂鸣器分别与所述单片机连接。
可选地，所述单片机每30秒从所述加速度传感器中获取一次电缆状态数据。
可选地，所述单片机还用于控制所述4G通讯模块启动、控制所述4G通讯模块发送所述电缆状态数据、以及控制所述蜂鸣器发出报警。
可选地，所述电缆状态数据为所述加速度传感器产生的振动数据，所述单片机通过设置阈值，并将所述振动数据与阈值进行对比，判断电缆是否存在被盗风险。
可选地，当判断电缆存在被盗风险时，所述单片机向所述4G通讯模块发送一个低电平，控制4G通讯模块启动，并向所述4G通讯模块发送指令，控制所述4G通讯模块向所述移动应用程序发送电缆状态信号，同时控制所述蜂鸣器发出报警。
可选地，当判断电缆不存在被盗风险时，所述单片机继续进行循环检测。
可选地，当所述加速度传感器被移动时，产生一个中断信号，所述单片机向所述4G通讯模块发送一个低电平，控制4G通讯模块启动，并向所述4G通讯模块发送指令，控制所述4G通讯模块向所述移动应用程序发送电缆状态信号，同时控制所述蜂鸣器发出报警
本发明的技术效果为：
本发明的基于智能传感的运行前电缆专用防盗警报系统的优点在于：(1)实时状态监测。对陀螺仪传感器编程，达到功能需求。通过4G通讯模块向移动应用程序发送电缆状态信号，24小时实时监测电缆井异常状态。克服电缆井自身信号屏蔽，潮湿等恶劣环境，硬件确保规定时间内稳定工作。(2)智能预警告警。同步井内数据，智能化处理数据，监控电缆状态变化。若加速度传感器超过规定的相应阈值时，就地发出警报(告警)，监测端远处手机提醒。(3)异常状态判断准确全面。采用反触发逻辑，不仅可疑人员触碰电缆井电缆会有响应机制，若告警设备被破坏仍然会启动驱离警报。(4)可扩展性高。后期如需温度、水位等方面的告警需求，只需更换传感器类型，少量修改程序逻辑即可。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例中的系统模块连接关系图；
图2为本发明实施例中的STC15W408AS单片机模块与引脚图；
图3为本发明实施例中的MPU6050传感器引脚图；
图4为本发明实施例中的4G通讯模块引脚图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
实施例一
如图1-4所示，本实施例中提供一种基于智能传感的运行前电缆专用防盗警报系统，包括：STC15W408AS单片机1、MPU6050传感器2、4G通讯模块3、蜂鸣器4和电源模块5构成，各模块连接图如图1。
如图2，为所述STC15W408AS单片机1的引脚图，其中VCC(引脚8)与GND(引脚10)分别与电源模块5正、负相接，电源模块为STC15W408AS单片机供电。其中VCC引脚还有J22模块中9、10、11、12、13、14、15、16，GND引脚还有J1模块中的11、12、13、14、15、16。
如图3所示，为所述MPU6050传感器2的引脚图，其中MPU6050传感器的VCC与GND引脚分别与J22模块中的引脚10与J1模块中的引脚15相接，MPU6050传感器的SCL引脚与STC15W408AS单片机的P10引脚连接，MPU6050传感器的SDA引脚分别与STC15W408AS单片机的P11引脚连接，MPU6050传感器的INT引脚与STC15W408AS单片机的P32引脚(INT0)连接。
如图4所示，为所述4G通讯模块3的引脚图，其中4G通讯模块的PWRKEY引脚与STC15W408AS单片机的P12引脚连接,4G通讯模块的VCAP(16引脚)与GND引脚(12引脚)分别与将J22模块中的引脚9和J1模块中的引脚16相接，4G通讯模块的UART1_TX引脚与STC15W408AS单片机的P30引脚连接，4G通讯模块的UART1_RX引脚分别与STC15W408AS单片机的P31引脚连接。
其中蜂鸣器的VCC与GND引脚分别与J22模块中的引脚11与J1模块中的引脚14相接。蜂鸣器的I/O引脚与STC15W408AS单片机P13引脚连接。
电缆被盗检测有两种模式，第一种模式，STC15W408AS单片机每30秒从MPU6050传感器读取一次当前电缆状态。当前电缆状态为有被盗风险时，则通过STC15W408AS单片机的P12引脚向4G通讯模块的PWRKEY引脚发送一个1.2秒左右的低电平，使得4G通讯模块启动，并进入初始化程序，之后通过STC15W408AS单片机的UART1_TX引脚向4G通讯模块发送AT指令，控制4G通讯模块向移动应用程序发送电缆状态信号。同时STC15W408AS单片机P13引脚控制蜂鸣器发出刺耳的警报声。若无被盗风险时，则继续循环检测。第二种模式，中断模式。MPU6050传感器可检测加速度，当MPU6050传感器被移动，其加速度超过设定阈值，将产生一个中断信号，INT引脚即为中断输出引脚，触发单片机的外部中断INT0，并通过STC15W408AS单片机的P12引脚向4G通讯模块的PWRKEY引脚发送一个1.2秒左右的低电平，使得4G通讯模块启动，并进入初始化程序，之后通过STC15W408AS单片机的UART1_TX引脚向4G通讯模块发送AT指令，控制4G通讯模块向移动应用程序发送电缆状态信号。同时STC15W408AS单片机P13引脚控制蜂鸣器发出刺耳的警报声。从而实现24小时实时监测电缆井异常状态。
将该系统安装在电缆井内，通过通讯传输系统与外界相连。可以实时监控电缆是否被盗。电缆被盗时，一是通过刺耳的警报声驱离不法份子，二是通过短信等形式通知施工人员前往查看，极大降低电缆被盗风险，减少非必要的经济和时间上的损失。
实施例二
本实施例中提供一种基于智能传感的运行前电缆专用防盗警报系统，其由振动陀螺仪、4G通讯芯片、服务器、数据库、移动应用程序构成；所述振动陀螺仪置于STC15系列单片机上，通过判断其产生的一系列震动数据可初步判断设备有无被盗风险；所述4G通讯芯片通过陀螺仪产生的振动数据与相应阈值对比，判断有无被盗风险，然后通过AT命令向指定服务器发送设备号、设备状态等信息；所述服务器主要获取众多设备不断发送过来的设备状态数据并加以整理，供数据库数据存储和程序调用；所述数据库用于存储设备信息、设备状态信息、人员信息等，可按需求通过程序对这些数据进行添加、删除、修改和查询操作；所述移动应用程序通过逻辑判断，智能化显示众多设备的状态(包括正常、异常、被损毁)，对于有问题的设备通过手机短信及时通知人员前往查看，并且手机会震动并伴有响亮报警声，提醒哪些设备所在电缆井有被盗风险。
本发明针对现有电缆偷盗现象，通过研究智能传感技术，进行电缆防盗系统硬件和硬件程序设计，研发一种电缆专用防盗警报系统。对陀螺仪传感器编程，获取振动数据进行阈值判断达到功能需求。通过4G智能模块向移动应用程序发送电缆状态信号，24小时实时监测电缆井异常状态。克服电缆井自身信号屏蔽，潮湿等恶劣环境，硬件确保规定时间内稳定工作。同步井内数据，智能化处理数据，监控电缆状态变化。若陀螺仪传感器超过规定的相应阈值时，就地发出警报(告警)，监测端远处手机短信提醒。采用反触发逻辑，不仅可疑人员触碰电缆井电缆会有响应机制，若告警设备被破坏仍然会启动驱离警报，并收到手机短信通知。
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种基于智能传感的运行前电缆专用防盗警报系统，其特征在于，包括加速度传感器、单片机、4G通讯模块、蜂鸣器、移动应用程序、电源模块；
所述加速度传感器用于获取电缆状态数据；
所述单片机用于根据所述电缆状态数据判断电缆是否存在被盗风险；
所述4G通讯模块用于向所述移动应用程序发送所述电缆状态数据；
所述蜂鸣器用于电缆被盗时发出报警；
所述移动应用程序用于基于所述电缆状态数据获取并实时显示电缆状态；
所述电源模块用于对所述单片机供电。
2.根据权利要求1所述的基于智能传感的运行前电缆专用防盗警报系统，其特征在于，所述加速度传感器、所述电源模块、所述蜂鸣器分别与所述单片机连接。
3.根据权利要求1所述的基于智能传感的运行前电缆专用防盗警报系统，其特征在于，所述单片机每30秒从所述加速度传感器中获取一次电缆状态数据。
4.根据权利要求1所述的基于智能传感的运行前电缆专用防盗警报系统，其特征在于，所述单片机还用于控制所述4G通讯模块启动、控制所述4G通讯模块发送所述电缆状态数据、以及控制所述蜂鸣器发出报警。
5.根据权利要求1所述的基于智能传感的运行前电缆专用防盗警报系统，其特征在于，所述电缆状态数据为所述加速度传感器产生的振动数据，所述单片机通过设置阈值，并将所述振动数据与阈值进行对比，判断电缆是否存在被盗风险。
6.根据权利要求4所述的基于智能传感的运行前电缆专用防盗警报系统，其特征在于，当判断电缆存在被盗风险时，所述单片机向所述4G通讯模块发送一个低电平，控制4G通讯模块启动，并向所述4G通讯模块发送指令，控制所述4G通讯模块向所述移动应用程序发送电缆状态信号，同时控制所述蜂鸣器发出报警。
7.根据权利要求1所述的基于智能传感的运行前电缆专用防盗警报系统，其特征在于，当判断电缆不存在被盗风险时，所述单片机继续进行循环检测。
8.根据权利要求1所述的基于智能传感的运行前电缆专用防盗警报系统，其特征在于，当所述加速度传感器被移动时，产生一个中断信号，所述单片机向所述4G通讯模块发送一个低电平，控制4G通讯模块启动，并向所述4G通讯模块发送指令，控制所述4G通讯模块向所述移动应用程序发送电缆状态信号，同时控制所述蜂鸣器发出报警。
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