CN201134138Y - 适用于高压输电线路杆塔的塔材用防盗监测报警装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于高压输电线路杆塔的塔材用防盗监测报警装置，由信号处理模块(1)、太阳能供电模块(2)、红外数码探测器(3)、微波数码探测器(4)和GSM手机(5)组成。本实用新型的防盗监测报警装置，通过先进的红外数码探测器(3)实时的监测户外杆塔现场，当监测的预警区域内有不法人员活动时，探测器发出探测信号，微控制器(11)接收到探测信号后，经过逻辑判断处理，确认警情后，进入报警状态；启动手机点火电路(12)，微控制器(11)通过手机接口电路(17)向GSM手机(5)发送报警信息，GSM手机(5)接收到报警信息，经过处理后将报警信号通过GSM无线网络发射出去，监控中心的手机接收或者监控人员手机接收到报警信号，及时到现场巡视处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种防盗监测报警，更特别地说，是指一种适用于高压输电线路杆塔的塔材用防盗监测报警装置。
背景技术
目前，国内电力公司对高压输电线路杆塔设施的防盗普遍采用的人工定期线路巡查、治安联防和安装防盗螺栓方式。由于线路长、分布广，又没有实时的现场监测手段，这种人工的巡查方式不能够及时发现和处理事件，给不法之徒可乘之机。高压输电线路杆塔设施遭到人为的偷盗或破坏事件时有发生，尤其是在一些野外偏远地方，防不胜防。这不仅造成直接的电力设施的损失，严重的可能危及高压输电的安全，造成更大的事故。
发明内容
本实用新型的目的是提供了一种采用红外微波探测技术和GSM无线网通信技术，不但能够及时发现高压输电线路杆塔的塔材被盗警情，还能够及时有效地实现远程报警，有效地预防和阻止人为的偷盗及破坏高压输电线路杆塔设施的行为，给不法分子一定的威慑作用。
本实用新型是一种适用于高压输电线路杆塔的塔材用防盗监测报警装置，由信号处理模块、太阳能供电模块、红外数码探测器、微波数码探测器和GSM手机组成。本实用新型的防盗监测报警装置，通过先进的红外数码探测器实时的监测户外杆塔现场，当监测的预警区域内有不法人员活动时，探测器发出探测信号，微控制器接收到探测信号后，经过逻辑判断处理，确认警情后，进入报警状态；启动手机点火电路，微控制器通过手机接口电路向GSM手机发送报警信息，GSM手机接收到报警信息，经过处理后将报警信号通过GSM无线网络发射出去，监控中心的手机接收或者监控人员手机接收到报警信号，及时到现场巡视处理。
高压输电线路杆塔塔材防盗报警装置实时的监测杆塔现场，将现场发生的警情报警信号，通过完善的GSM网络发送到监控中心或者监控人员手机上，实现了监控现场与监控人员之间快速有效、透明的远程报警。其优点是：(1)采用基于GSM无线公网通信方式实现远程报警，报警无距离限制，安装使用灵活方便，不受环境、天气等因素的影响，及时报警，可靠性高。(2)报警装置的低功耗省电工作模式及太阳能供电，解决了现场电源的难题。(3)工作人员无需24小时守护在现场，只要手中有手机，就能够随时随地接收报警信息，减少了工作人员的工作量，防盗功能更强。(4)本实用新型还便于功能的扩展。
附图说明
图1是本实用新型防盗监测报警装置的结构框图。
图2是本实用新型防盗监测报警装置的电路原理图。
图中： 1.信号处理模块 11.微控制器 12.手机点火电路13.电源稳压电路 14.运行状态指示灯 15.B光电隔离电路 16.A光电隔离电路17.手机接口电路 2.太阳能供电模块 21.电池板 22.蓄电池23.充电控制器 3.红外数码探测器 4.微波数码探测器 5.GSM手机
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
参见图1所示，本实用新型是一种适用于高压输电线路杆塔的塔材用防盗监测报警装置，该防盗监测报警装置由信号处理模块1、太阳能供电模块2、红外数码探测器3、微波数码探测器4和GSM手机5组成。
所述信号处理模块1包括有微控制器(MCU)11、电源稳压电路13、A光电隔离电路16、B光电隔离电路15、手机点火电路12、手机接口电路17；
A光电隔离电路16用于将接收的红外数码探测器3输出的f1信息，经隔离处理后输出给微控制器11；
B光电隔离电路15用于将接收的微波数码探测器4输出的f2信息，经隔离处理后输出给微控制器11；
电源稳压电路13用于将接收的太阳能供电模块2输出的电源，经电压转换后输出+5V电源给微控制器11供电；
微控制器11通过手机接口电路17与GSM手机5连接；
微控制器11通过手机点火电路12发出报警指令给GSM手机5；
微控制器11的工作状态可以通过运行状态指示灯14来显示。
在本实用新型中，红外数码探测器3用于采集探测范围内的是否有人员出现信息f1。该f1信息经A光电隔离电路16进行隔离后，输出第一开关信号f1-1给微控制器11；微控制器11对接收的f1-1信号进行逻辑判断处理，确认警情后，进入报警状态。红外数码探测器3可以采用型号为SKY-DL L2(0233)室外幕帘型红外探测器。
在本实用新型中，微波数码探测器4用于采集探测范围内的人员活动信息f2。该f2信息经B光电隔离电路15进行隔离后，输出第二开关信号f2-1给微控制器11；微控制器11对接收的f2-1信号进行逻辑判断处理，确认警情后，进入报警状态。微波数码探测器4可以采用型号为SKY-DL T1(0133)室外微波数码空间型探测器。
在本实用新型中，太阳能供电模块2输出+12V电源供电源稳压电路13进行转换使用。+12V电源经电源稳压电路13转换后，输出+5V电源给信号处理模块1的除电源稳压电路13以外的模块供电。太阳能供电模块2包括有电池板21、蓄电池22和充电控制器23，通过电池板21收集太阳的光能，由充电控制器23控制将光能转换为电能，并储存于蓄电池22中。太阳能供电模块2采用北京大禾新力科技有限公司CML05A型太阳能控制器及配套的电池板、蓄电池。
在本实用新型中，GSM手机5用于实现向监控中心的手机接收者，或者监控人员的手机发送报警信号。GSM手机5采用北京华荣汇通信设备有限公司GM 100E型GSM手机模块。
本实用新型的防盗监测报警装置，通过先进的红外数码探测器3实时的监测户外杆塔现场，当监测的预警区域内有不法人员活动时，探测器发出探测信号；微控制器(MCU)11接收到探测信号，经过逻辑判断处理，确认警情后，进入报警状态；启动手机点火电路12，微控制器11通过手机接口电路17向GSM手机5发送报警信息，GSM手机5接收到报警信息，经过处理后将报警信号通过GSM无线网络发射出去，监控中心的手机接收或者监控人员手机接收到报警信号，及时到现场巡视处理。
由于报警监测装置安装在杆塔上面，现场没有可以直接利用的供电电源，为了解决现场供电问题，本实用新型的防盗监测报警装置采用了太阳能供电的方案，很好的解决了电源供电难题。太阳能供电模块2由太阳能电池板21、太阳能充电控制器23、蓄电池22组成。太阳能电池板21将太阳光能转换为电能，经太阳能充电控制器23控制向蓄电池22充电，太阳能充电控制器23同时控制由蓄电池22向信号处理模块1供电。太阳能供电模块2输出的电源经电源稳压电路13向信号处理模块1内各部分电路提供稳定的工作电源。为了进一步减少功耗节省电源，GSM手机5平常处于关机状态，当有警情时，才由MCU微控制器11启动手机点火电路12，给GSM手机5供电开机；另外，MCU微控制器11电路正常运行于休眠模式，当来自杆塔的红外及微波数码防盗探测信号越限时，触发MCU微控器11进入工作模式，进行探测数据的采集、计算与分析判断，当确认警情发生时，MCU微控器11启动报警程序，通过GSM手机5发出报警信息。
参见图2所示，本实用新型的防盗监测报警装置的实施电路(即信号处理模块1)包括有微控制器芯片U1、电源稳压芯片U4、A光电隔离芯片U2、B光电隔离芯片U3、手机点火电路、第四接口J4(用于实现GSM手机5与微控制器11的连接)、第三接口J3(用于实现微波数码探测器4与B光电隔离电路15的连接)、第二接口J2(用于实现红外数码探测器3与A光电隔离电路的连接)、第一接口J1(用于实现太阳能供电模块2与电源稳压电路13的连接)以及微控制器11的运行状态指示灯电路。微控制器芯片U1选取AT89C2051芯片，电源稳压芯片U4选取LM7805芯片。
信号处理模块1中采用芯片之间各端子的连接关系如下：
第一接口J1的2端与电源稳压芯片U4的1端(电源输入端)联接，第一接口J1的1端与电源稳压芯片U4的2端(电源地)联接，二极管D1、电容C1、电容C2并联后接入电源稳压芯片U4的1端与2端之间，电源稳压芯片U4的3端分别与微控制器芯片U1的20端、电阻R1的一端联接，电阻R1的另一端与电源稳压芯片U4的2端之间联接有发光二极管D2，电容C3、电容C4并联后接入电源稳压芯片U4的3端与2端之间；
第二接口J2的2端与A光电隔离芯片U2中发光二极管D6的正极之间联接有电阻R2，第二接口J2的1端与A光电隔离芯片U2中发光二极管D6的负极联接，A光电隔离芯片U2中三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极与微控制器芯片U1的12端联接；
第三接口J3的2端与B光电隔离芯片U3中发光二极管D7的正极之间联接有电阻R3，第二接口J3的1端与B光电隔离芯片U3中发光二极管D7的负极联接，B光电隔离芯片U3中三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极与微控制器芯片U1的11端联接；
第四接口J4的4端与手机点火电路的继电器K1的B端联接，且继电器K1的B端与微控制器芯片U1的20端联接，第四接口J4的3端与微控制器芯片U1的2端联接，第四接口J4的2端与微控制器芯片U1的3端联接，第四接口J4的1端接地；
手机点火电路中三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的发射极与基极之间联接有电阻R7，三极管Q1的基极与微控制器芯片U1的19端之间联接有电阻R6，三极管Q1的集电极与继电器K1的A端联接，二极管D5联接在三极管Q1的集电极与微控制器芯片U1的20端；
微控制器芯片U1的4端与5端联接有时钟电路(采用了常规时钟电路，由晶振管X1与电容C5和电容C6构成)，17端与18端与运行状态指示灯联接，1端、10端接地。运行状态指示灯由发光二极管D3、发光二极管D4、电阻R4和电阻R5构成，发光二极管D3的正极与17端联接，发光二极管D3的负极与电阻R4的1端联接，电阻R4的2端与电阻R5的2端联接，电阻R5的1端与发光二极管D4的负极联接，发光二极管D4的正极与18端联接。
在本实用新型的信号处理模块的电路中，电源稳压芯片U4LM7805调整电压到+5V工作电压，给整个信号处理模块的电路提供工作电源；电容C1、电容C2、电容C3、电容C4构成直流滤波电路，二极管D1保护因二极管抑制外部瞬变干扰；电阻R1和发光二极管D2构成电源指示电路。外部安装的红外及微波数码探测器经第二接口J2、第三接口J3接入，红外及微波数码探测器发出的探测信号经过A、B光电隔离电路U2、U3输入到MCU微控制器U1进行分析判断处理；若判断杆塔现场设警区域有人员活动，则MCU微控制器U1进入报警状态，报警指示灯D3(发光二极管)点亮，同时19端输出手机点火控制信号，由三极管Q1放大并驱动继电器K1闭合给GSM手机供电，手机开机后，MCU微控制器U1通过串口及第四接口J4向手机发出报警信息，包括报警电话号码及报警内容信息。电容C5、电容C6及外部晶体管X1构成时钟电路给MCU微控制器U1提供时钟，发光二极管D3、发光二极管D4为MCU微控制器U1工作状态指示。
本实用新型实施中太阳能供电系统、GSM手机、外置的红外和微波数码探测器属于外购的成熟工业产品，不在本实用新型保护之内，在此不再描述。
为了解决高压输电线路杆塔塔材被盗问题，本实用新型的防盗报警装置综合应用了先进的红外及微波数码探测技术、微控制器处理技术、太阳能供电技术及基于GSM方式的无线电远程报警技术，很好的解决了高压输电线路杆塔设施的实时监测和远程防盗报警难题。
Claims (3)
1、一种适用于高压输电线路杆塔的塔材用防盗监测报警装置，其特征在于：由信号处理模块(1)、太阳能供电模块(2)、红外数码探测器(3)、微波数码探测器(4)和GSM手机(5)组成；所述信号处理模块(1)包括有微控制器(11)、电源稳压电路(13)、A光电隔离电路(16)、B光电隔离电路(15)、手机点火电路(12)、手机接口电路(17)；
A光电隔离电路(16)用于将接收的红外数码探测器(3)输出的f1信息，经隔离处理后输出给微控制器(11)；
B光电隔离电路(15)用于将接收的微波数码探测器(4)输出的f2信息，经隔离处理后输出给微控制器(11)；
电源稳压电路(13)用于将接收的太阳能供电模块(2)输出的电源，经电压转换后输出+5V电源给微控制器(11)供电；
微控制器(11)通过手机接口电路(17)与GSM手机(5)连接；
微控制器(11)通过手机点火电路(12)发出报警指令给GSM手机(5)。
2、根据权利要求1所述的防盗监测报警装置，其特征在于：太阳能供电模块(2)用于输出+12V电源。
3、根据权利要求1所述的防盗监测报警装置，其特征在于：信号处理模块(1)的硬件电路联接为，第一接口J1的2端与电源稳压芯片U4的1端联接，第一接口J1的1端与电源稳压芯片U4的2端联接，二极管D1、电容C1、电容C2并联后接入电源稳压芯片U4的1端与2端之间，电源稳压芯片U4的3端分别与微控制器芯片U1的20端、电阻R1的一端联接，电阻R1的另一端与电源稳压芯片U4的2端之间联接有发光二极管D2，电容C3、电容C4并联后接入电源稳压芯片U4的3端与2端之间；
第二接口J2的2端与A光电隔离芯片U2中发光二极管D6的正极之间联接有电阻R2，第二接口J2的1端与A光电隔离芯片U2中发光二极管D6的负极联接，A光电隔离芯片U2中三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极与微控制器芯片U1的12端联接；
第三接口J3的2端与B光电隔离芯片U3中发光二极管D7的正极之间联接有电阻R3，第二接口J3的1端与B光电隔离芯片U3中发光二极管D7的负极联接，B光电隔离芯片U3中三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极与微控制器芯片U1的11端联接；
第四接口J4的4端与手机点火电路的继电器K1的B端联接，且继电器K1的B端与微控制器芯片U1的20端联接，第四接口J4的3端与微控制器芯片U1的2端联接，第四接口J4的2端与微控制器芯片U1的3端联接，第四接口J4的1端接地；
手机点火电路中三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的发射极与基极之间联接有电阻R7，三极管Q1的基极与微控制器芯片U1的19端之间联接有电阻R6，三极管Q1的集电极与继电器K1的A端联接，二极管D5联接在三极管Q1的集电极与微控制器芯片U1的20端；
微控制器芯片U1的4端与5端联接有时钟电路，17端与18端与运行状态指示灯联接，1端、10端接地；运行状态指示灯由发光二极管D3、发光二极管D4、电阻R4和电阻R5构成，发光二极管D3的正极与17端联接，发光二极管D3的负极与电阻R4的1端联接，电阻R4的2端与电阻R5的2端联接，电阻R5的1端与发光二极管D4的负极联接，发光二极管D4的正极与18端联接。
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