CN203720585U - 一种电力隧道半离线井盖监控终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电力隧道半离线井盖监控终端，包括：主控MCU单元，以及与主控MCU单元分别连接的外井盖状态监测单元、井盖状态监测单元、井盖把手监测单元、短信上报单元、蓝牙模块单元、井盖锁控单元、电池供电单元、电压转换单元和电压及电池电量监视单元；本实用新型有益效果：半离线井盖监控终端采用智能电池管理方式，定时监控电池状态，安全可靠；双重保险终端MCU唤醒方式，保障了终端工作的可靠性，有效避免井盖非法开启或人为破坏。通过半离线井盖监控终端的实施，可以实现对电力管道进行有效的出入管理，确保电力管道内电缆安全可靠的运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种井盖监控终端，尤其涉及一种电力隧道半离线井盖监控终端。
背景技术
电力电缆通道作为城市地下空间的重要组成部分，敷设有10kV及以上高压电缆线路，在城网中通常担负着重要的输电任务。然而由于电缆通道缺乏必备的技防设备和监控手段，不法分子通过检查井进入电缆通道内盗窃电缆通道附属设施和低压电缆，私放光缆等情况时有发生，检查井井盖时常被盗，电缆通道内高压电缆线路电缆铜屏蔽层、交叉互联线、接地线、回流线、交叉互联箱、接地箱等设施丢失被盗情况严重，严重影响电缆网的安全运行。
另外，随着城市的迅速发展和各地市整治三线搭挂工作的开展，通信运行单位为了降低成本，私自打开检查井井盖在供电管理部门的电缆通道偷放光缆情况屡禁不止，稀缺的电缆通道资源被非法占用，而且也形成新的火灾隐患。依靠大量增加运行人员数量来应对电力隧道的迅速增长和管理压力已经不现实，采用现代化的技术手段来提高电力隧道运行维护水平是当务之急。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提出了一种电力隧道半离线井盖监控终端，该系统不同于传统的开锁方式，支持授权的手持设备利用蓝牙遥控管理监控井盖、具备无线通信告警功能，有效的对检查井井盖实施监控管理，本终端具有针对性强，可靠性好，终端功能完善等优点。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种电力隧道半离线井盖监控终端，包括：主控MCU单元，以及与主控MCU单元分别连接的外井盖状态监测单元：外井盖状态异常时，唤醒主控MCU单元进入正常工作模式；井盖状态监测单元：外井盖状态监测单元失效时，若井盖状态监测单元在达到设定阈值，唤醒主控MCU进入正常工作模式；井盖把手监测单元：实时监控井盖把手状态；短信上报单元：按设定周期定时上报井盖和电池信息，井盖状态异常时上报告警短信；蓝牙模块单元：实现与其他设备的无线通信；井盖锁控单元：用于实现对井盖锁控开关的控制；电池供电单元：为半离线井盖监控终端各单元提供电源电压；电压转换单元：将锂电池电压转换为终端各单元工作所需的电源电压；电压及电池电量监视单元：定期监视电池电量及各单元工作电压，状态异常时发送告警短信。
所述半离线井盖监控终端与授权的手持终端通过蓝牙通信。
所述半离线井盖监控终端通过授权的手持终端利用蓝牙功能遥控开启和关闭。
所述半离线井盖监控终端还包括语音警报单元，所述语音警报单元与主控MCU单元连接，在井盖非法开启时，提供不小于90分贝的语音告警信息。
所述外井盖状态监测单元包括微动开关监测电路，所述微动开关监测电路一端连接井盖微动开关、另一端与主控MCU单元连接。
所述微动开关监测电路包括：电阻R8一端与Vin连接、另一端与瞬态电压抑制二极管D1串联后接地；电容C3的一端接至Vin与电阻R8之间、另一端接地；电阻R10的一端与微动开关连接、另一端接至MCU的中断脚；电阻R10与电容C4依次串联后并接在二极管D1两端，电容C4与二极管D1的接地端连接。
所述井盖状态监测单元包括三维加速度监测电路，三维加速度监测电路通过SPI接口与MCU连接。
所述三维加速度监测电路包括：三维倾角传感器芯片U1，所述三维倾角传感器芯片U1的4、6、7、8号管脚分别串联限流电阻R1-R4后通过SPI接口与MCU的IO管脚连接；所述三维倾角传感器芯片U1的1号管脚串联电阻R5后接至MCU的中断脚一，U1的9号管脚串联电阻R6后接至MCU的中断脚二，U1的1号管脚串联电阻R7后接至MCU供电管脚；U1的2、3、5、10和15号管脚悬空；电容C1的一端与U1的14号管脚和1号管脚依次连接、另一端接地；电容C2的一端与U1的1号管连接、另一端接地。
所述半离线井盖监控终端支持授权的手持设备利用蓝牙遥控管理监控井盖、具备无线短信告警功能，井盖监控终端作为从设备广播，手持终端搜索并主动连接井盖监控终端。
所述手持终端与半离线井盖监控终端采用低功耗蓝牙通信，手持终端可以扫描附近的半离线井盖监控终端，并与扫描到的半离线井盖监控终端通过蓝牙建立通信连接。连接之后，可以获取该井盖的基础信息、状态信息和参数信息，并可打开井盖，同时将井盖状态上报上位机。
通过手持终端利用蓝牙功能遥控开启和关闭，代替了传统手动开启井盖；在井盖有非法入侵或故障时支持短信报警，同时具备定时上报状态功能，可避免产生额外的流量费用；半离线井盖监控终端采用工作寿命极长的大容量锂电池供电，更换电池周期达5年以上，省去充电所需的各种投入；半离线井盖监控终端采用智能电池管理方式，定时监控电池状态，安全可靠；双重保险终端MCU触发方式，保障了终端工作的可靠性，有效避免井盖非法开启或人为破坏。
微动开关监测电路一端连接微动开关，另一端连接MCU中断脚，通过Vin供电，利用开关的通断特性，触发MCU。
微动开关触发失败时，三维倾角传感器可以监测到监控终端的倾斜角度，达到设定阈值时可以触发单片机。双重保险触发方式，避免了单一触发方式的误报、漏报现象，极大程度上发挥了其低功耗特性的优势。
本实用新型的有益效果是：
通过本实用新型的实施，通过手持终端利用蓝牙功能操控半离线井盖监控终端，开启和关闭井盖电子锁，代替了传统手动开启井盖锁的方式；半离线井盖监控终端采用工作寿命极长的大容量锂电池供电，更换电池周期达5年以上，省去充电所需的各种投入；半离线井盖监控终端采用智能电池管理方式，定时监控电池状态，安全可靠；双重保险终端MCU触发方式，保障了终端工作的可靠性，有效避免井盖非法开启或人为破坏。通过半离线井盖监控终端的实施，可以实现对电力管道进行有效的出入管理，确保电力管道内电缆安全可靠的运行。
附图说明
图1为半离线井盖监控终端组成示意图；
图2为外井盖状态监测单元微动开关监测电路示意图；
图3为井盖状态监测单元三维加速度监测电路示意图。
其中，1.主控MCU单元，2.外井盖状态监测单元，3.井盖状态监测单元，4.井盖把手监测单元，5.短信上报单元，6.蓝牙模块单元，7.井盖锁控单元，8.电池供电单元，9.电压转换模块，10.电压及电池电量监视单元，11.语音警报单元。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明：
如图1所示，一种半离线井盖监控终端，包括主控MCU单元1，外井盖状态监测单元2，井盖状态监测单元3，井盖把手监测单元4，短信上报单元5，蓝牙模块单元6，井盖锁控单元7，电池供电单元8，电压转换模块9，电压及电池电量监视单元10以及语音警报单元11。
所述主控MCU单元1采用低功耗设计，利用单片机的中断功能让主控单元的MCU周期性的工作和睡眠，从而大大的降低终端功耗。当外井盖有异常状况或者需要发送短信时，MCU处于低功耗工作状态，当外井盖状态正常时，MCU处于更低功耗的睡眠状态。
所述外井盖状态监测单元2，与主控MCU单元1连接，在外井盖被非法开启或状态异常时，唤醒主控MCU单元进入正常工作模式。
所述井盖状态监测单元3，与主控MCU单元连接5，在外井盖状态监测单元失效触发时，井盖状态监测单元在达到设定阈值时，唤醒主控MCU进入工作模式。
所述井盖把手监测单元4，与主控MCU单元1连接，实时在线监视井盖把手状态。
所述短信上报单元5，与主控MCU单元1连接，可按设定周期定时上报井盖状态、电池电量等信息，在井盖非法开启时上报告警短信。
所述蓝牙模块单元6，与主控MCU单元1连接，实现与手持终端的wifi连接，完成对井盖开闭锁操作，以及井盖的参数配置。
所述井盖锁控单元7，与主控MCU单元1连接，实现对井盖智能锁控管理。
所述电池供电单元8，为半离线井盖监控终端各单元提供电源电压，与电压转换单元13连接，大容量锂电池供电，提供智能电池电压管理方式，确保了电池至少五年的使用寿命。
所述电压转换单元9，将锂电池电压转换为终端各单元工作所需的电源电压，与主控MCU单元1连接，控制电压转换单元为各单元电路供电和断电。
所述电压及电池电量监视电压10，与主控MCU单元1连接，定期监视电池电量及各单元工作电压，电池电量低或电压异常时发送告警短信。
所述语音警报单元11，与主控MCU单元1连接，在井盖非法开启时，提供至少90分贝的语音告警方式。
如图2和图3所示，微动开关监测电路用来监测通过球形弹簧与外井盖接触的微动开关。微动开关监测电路一端连接微动开关，另一端连接MCU中断脚，通过Vin供电，利用开关的通断特性，触发MCU。
微动开关触发失败时，三维倾角传感器可以监测到监控终端的倾斜角度，达到设定阈值时可以触发单片机。双重保险触发方式，避免了单一触发方式的误报、漏报现象，极大程度上发挥了其低功耗特性的优势。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (8)
1.一种电力隧道半离线井盖监控终端，其特征是，包括：主控MCU单元，以及与主控MCU单元分别连接的
外井盖状态监测单元：外井盖状态异常时，唤醒主控MCU单元进入正常工作模式；
井盖状态监测单元：外井盖状态监测单元失效时，若井盖状态监测单元在达到设定阈值，唤醒主控MCU进入正常工作模式；
井盖把手监测单元：实时监控井盖把手状态；
短信上报单元：按设定周期定时上报井盖和电池信息，井盖状态异常时上报告警短信；
蓝牙模块单元：实现与其他设备的无线通信；
井盖锁控单元：用于实现对井盖锁控开关的控制；
电池供电单元：为半离线井盖监控终端各单元提供电源电压；
电压转换单元：将锂电池电压转换为终端各单元工作所需的电源电压；
电压及电池电量监视单元：定期监视电池电量及各单元工作电压，并发送告警短信。
2.如权利要求1所述的一种电力隧道半离线井盖监控终端，其特征是，所述半离线井盖监控终端与授权的手持终端通过蓝牙通信。
3.如权利要求1所述的一种电力隧道半离线井盖监控终端，其特征是，所述半离线井盖监控终端通过授权的手持终端利用蓝牙功能遥控开启和关闭。
4.如权利要求1所述的一种电力隧道半离线井盖监控终端，其特征是，所述半离线井盖监控终端还包括语音警报单元，所述语音警报单元与主控MCU单元连接，在井盖非法开启时，提供不小于90分贝的语音告警信息。
5.如权利要求1所述的一种电力隧道半离线井盖监控终端，其特征是，所述外井盖状态监测单元包括微动开关监测电路，所述微动开关监测电路一端连接井盖微动开关、另一端与主控MCU单元连接。
6.如权利要求5所述的一种电力隧道半离线井盖监控终端，其特征是，所述微动开关监测电路包括：电阻R8一端与Vin连接、另一端与瞬态电压抑制二极管D1串联后接地；电容C3的一端接至Vin与电阻R8之间、另一端接地；电阻R10的一端与微动开关连接、另一端接至MCU的中断脚；电阻R10与电容C4依次串联后并接在二极管D1两端，电容C4与二极管D1的接地端连接。
7.如权利要求1所述的一种电力隧道半离线井盖监控终端，其特征是，所述井盖状态监测单元包括三维加速度监测电路，三维加速度监测电路通过SPI接口与MCU连接。
8.如权利要求7所述的一种电力隧道半离线井盖监控终端，其特征是，所述三维加速度监测电路包括：三维倾角传感器芯片U1，所述三维倾角传感器芯片U1的4、6、7、8号管脚分别串联限流电阻R1-R4后通过SPI接口与MCU的IO管脚连接；所述三维倾角传感器芯片U1的1号管脚串联电阻R5后接至MCU的中断脚一，U1的9号管脚串联电阻R6后接至MCU的中断脚二，U1的1号管脚串联电阻R7后接至MCU供电管脚；U1的2、3、5、10和15号管脚悬空；电容C1的一端与U1的14号管脚和1号管脚依次连接、另一端接地；电容C2的一端与U1的1号管连接、另一端接地。
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