CN207978161U - 一种路灯防盗系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种路灯防盗系统，包括检测装置、主控装置及远程终端，检测装置包括前端检测模块及多个末端监控模块，前端检测模块设置于路灯的配电箱内，用于向路灯电缆发送载波信号，同时在路灯不开启时向路灯电缆施加直流电压信号，各个末端监控模块分别设置于与配电箱相连的各条路灯线路最后一盏路灯的接线盒内，末端监控模块用于接收载波信号和电压信号，并判断路灯电缆是否断开，主控装置设置于路灯的配电箱内，主控装置分别与各个末端监控模块通信，主控装置还与远程终端通信。本实用新型能够实现路灯电缆的防盗和主动报警，不仅能够降低误报率，提高系统工作的可靠性，而且监测距离长，能够适用于各种长度的路灯线路的防盗监控。
Description
技术领域
本实用新型涉及道路照明技术领域，尤其涉及一种路灯防盗系统。
背景技术
近年来，随着城市化的加速发展，路灯已遍及生活的每一个角落，影响着人们的生产和生活，但是伴随而来的却是路灯电缆及路灯设施偷盗猖獗的问题。我国路灯电缆绝大部分采用铜线芯，由于近年来市场上铜价猛涨，因此路灯电缆的盗窃现象呈现越来越严重的趋势，特别是农村地区和偏远地区的路灯电缆被盗非常严重，给国家带来不可估量的经济损失之外，还给居民生活带来了极大的不便。
传统的电缆防盗装置一般是采用电力载波技术、漏电检测技术及电压检测技术，电力载波技术是从线路首端向线路末端发送载波信号，根据线路末端是否接受到载波信号来判断线路是否发生中断，由于载波信号存在衰减，以及线路中补偿电容对中频载波信号的吸收，因此这种技术只能适用于较短的照明供电线路；漏电检测技术是将线路正常情况下的漏电值作为基准值，通过设定临界值进行报警，但是照明线路的漏电值会随线路的老化程度、周围环境等因素而发生变化，致使报警临界值很难确定，容易发生误报警；电压检测技术通过在线路上附加直流电压，在白天路灯不供电的情况下在线路中通过直流电，通过检测线路末端是否有电压来判断电缆是否发生中断，但是在配电柜断电或总闸跳闸时线路上也无电流通过，从而发生误报警。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种路灯防盗系统，能够实现路灯电缆的防盗和主动报警，不仅能够降低误报率，而且监测距离长，能够适用于各种长度的路灯线路的防盗监控。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种路灯防盗系统，包括检测装置、主控装置及远程终端，所述检测装置包括前端检测模块及多个末端监控模块，前端检测模块设置于路灯的配电箱内，用于向路灯电缆发送载波信号，同时在路灯不开启时向路灯电缆施加直流电压信号，所述各个末端监控模块分别设置于与配电箱相连的各条路灯线路最后一盏路灯的接线盒内，末端监控模块用于接收载波信号和电压信号，并判断路灯电缆是否断开，所述主控装置设置于路灯的配电箱内，主控装置分别与各个末端监控模块通信，主控装置还与远程终端通信。
优选地，所述前端检测模块包括电源整流单元、交-直转换单元、第一控制器及载波发生单元，电源整流单元与电网相连，交-直转换单元的输入端分别与电源整流单元和电网相连，交直流转换单元的输入端还与第一控制器相连，交直流转换单元的输出端经电源处理单元与第一控制器相连，所述载波发生单元的输出端与第一控制器相连，第一控制器向电缆提供直流电压，并向电缆发送载波信号。
优选地，所述末端监控模块包括第二控制器、A/D转换器、载波接收单元、直流检测单元和交流检测单元，其中载波接收单元包括依次与电缆相连的载波功率放大电路及耦合电路，耦合电路的输出端经载波芯片与A/D转换器相连，直流检测单元包括一个与电缆的任意两相相连的分压电阻，分压电阻与A/D转换器的输入端相连，交流检测单元包括与电缆任意两相相连的第一耦合变压器，第一耦合变压器的输出端经整流滤波器与A/D转换器的输入端相连，A/D转换器的输出端与第二控制器相连，所述第二控制器的输出端连接有ZigBee通信单元，第二控制器经ZigBee通信单元与主控装置通信，所述第二控制器的输出端还经开关控制单元连接路灯。
优选地，所述载波功率放大电路包括依次与电缆相连的第一电容、第一电感、第一二极管、第二二极管及四个三极管，第一二极管与第二二极管串联后，一端连接电源正极，另一端接地，第一电感经第一电容与第一二极管和第二二极管的公共端相连，其中第一三极管的发射极与第二三极管的发射极相连，第一三极管的基极与第二三极管的基极相连，第一三极管的基极与第三三极管的集电极相连，第三三极管的基极经第一稳压二极管连接电源正极，第三三极管的基极还依次经第一电阻及第二电容输出载波信号，所述第二三极管的基极与第四三极管的集电极相连，第四三极管的基极经第二稳压二极管接地，第四三极管的基极还依次经第二电阻及第三电容输出载波信号；所述耦合电路包括第二耦合变压器及与第二耦合变压器的副边相连的双向瞬变抑制二极管。
优选地，所述载波芯片采用PL2102半双工异步调制解调器。
优选地，所述主控装置包括第三控制器、ZigBee通信单元及GSM发射单元，第二控制器经I/O接口分别与ZigBee通信单元和GSM发射单元相连，第三控制器经ZigBee通信单元与第二控制器通信，第三控制器经GSM发射单元与远程终端通信。
优选地，所述远程终端采用上位机。
本实用新型通过在路灯配电柜内设置前端检测模块，并在路灯接线盒内设置末端监控模块，来检测路灯电缆是否正常，前端检测模块向路灯电缆发生载波信号和施加直流电压信号，末端监控模块接收载波信号和电压信号，并判断路灯电缆是否断开，夜晚路灯工作时，若发生断缆故障，必然引起回路的电流发生变压，所以当回路电流大幅下降，同时载波通讯中断时，则可判断发生断缆故障，第三控制器向上位机发出报警信号；白天路灯不工作时，若发生断缆故障，直流电压下降为零，若同时载波通讯中断时，则可判断发生断缆故障，第三控制器向上位机发出报警信号，根据上述综合判断，可以排除由于载波设备本身故障或配电柜故障引起的系统误报，提高系统工作的可靠性。末端监控模块通过ZigBee通信单元与主控装置通信，主控装置经GSM发射单元与远程终端通信，能够延长通信距离，减少通信成本，从而使得本实用新型能够适用于各种长度的路灯线路的防盗监控。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图；
图2为本实用新型所述前端检测模块的原理框图；
图3为本实用新型所述末端监控模块的原理框图；
图4为本实用新型所述载波功率放大电路的电路原理图；
图5为本实用新型所述耦合电路的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例，都属于本实用新型的保护范围。
如图1至图5所示，本实用新型所述的一种路灯防盗系统，包括检测装置、主控装置及远程终端，检测装置包括前端检测模块及多个末端监控模块，前端检测模块设置于路灯的配电箱内，用于向路灯电缆发送载波信号，同时在路灯不开启时向路灯电缆施加直流电压信号，各个末端监控模块分别设置于与配电箱相连的各条路灯线路最后一盏路灯的接线盒内，末端监控模块用于接收载波信号和电压信号，主控装置设置于路灯的配电箱内，主控装置分别与各个末端监控模块通信，主控装置用于对各个末端监控模块的监控结果进行处理，并判断路灯电缆是否断开，主控装置还与远程终端通信。
前端检测模块包括电源整流单元、交-直转换单元、第一控制器及载波发生单元，电源整流单元与电网相连，交-直转换单元的输入端分别与电源整流单元和电网相连，交直流转换单元的输入端还与第一控制器相连，交直流转换单元的输出端经电源处理单元与第一控制器相连，载波发生单元的输出端与第一控制器相连，第一控制器向电缆提供直流电源，并向电缆发送载波信号。
末端监控模块包括第二控制器、A/D转换器、载波接收单元、直流检测单元和交流检测单元，其中载波接收单元包括依次与电缆相连的载波功率放大电路及耦合电路，耦合电路的输出端经载波芯片与A/D转换器相连，在本实施例中，载波芯片采用PL2102半双工异步调制解调器，直流检测单元包括一个与电缆的任意两相相连的分压电阻，分压电阻与A/D转换器的输入端相连，交流检测单元包括与电缆任意两相相连的第一耦合变压器，第一耦合变压器的输出端经整流滤波器与A/D转换器的输入端相连，A/D转换器的输出端与第二控制器相连，第二控制器的输出端连接有ZigBee通信单元，第二控制器经ZigBee通信单元与主控装置通信，第二控制器的输出端还经开关控制单元连接路灯。
载波功率放大电路包括依次与电缆相连的第一电感L1、第一电容C1、第一二极管D1、第二二极管D2及四个三极管，第一二极管D1与第二二极管D2串联后，一端连接电源正极VCC，另一端接地，第一电感L1经第一电容C1与第一二极管D1和第二二极管D2的公共端相连，其中第一三极管VT1的发射极与第二三极管VT2的发射极相连，第一三极管VT1的基极与第二三极管VT2的基极相连，第一三极管VT1的基极与第三三极管VT3的集电极相连，第三三极管VT3的基极经第一稳压二极管D3连接电源正极VCC，第三三极管VT3的基极还依次经第一电阻R1及第二电容C2输出载波信号OUT1，第二三极管VT2的基极与第四三极管VT4的集电极相连，第四三极管VT4的基极经第二稳压二极管D4接地，第四三极管VT4的基极还依次经第二电阻R2及第三电容C3输出载波信号OUT1；耦合电路包括第二耦合变压器B1、与第二耦合变压器B1的原边相连的第四电容C4及与第二耦合变压器B1的副边相连的双向瞬变抑制二极管D5,第二耦合变压器B1的副边一端接地，另一端依次经第三电阻R3及第七电容C7与载波芯片相连，第三电阻R3与第七电容C7的公共端经第五电容C5接地，第五电容C5两端依次并联有第六电容C6、第二电感L2、第三二极管D3及第四二极管D4。
第一电感L1和第一电容C1由于调整载波信号的波形，四个三极管对载波信号进行逐级放大，放大后的载波信号输入第二耦合变压器B1，由于经过路灯电缆传输后的载波信号中含有大量的干扰信号和瞬态脉冲，因此第二耦合变压器B1的副边设置有双向瞬变抑制二极管D5滤波装置，对双向瞬变抑制二极管D5能够避免后级电路被高压击穿，滤波装置由于过滤掉干扰信号，提高通信质量。
主控装置包括第三控制器、ZigBee通信单元及GSM发射单元，第三控制器经I/O接口分别与ZigBee通信单元和GSM发射单元相连，第三控制器经ZigBee通信单元与第二控制器通信，第三控制器经GSM发射单元与远程终端通信，在本实施例中，远程终端采用上位机。
夜晚路灯工作时，第一控制器控制交-直转换单元切换至交流电模式，为路灯供电，同时载波发生单元向电缆发送载波信号，末端监控模块检测到电缆线路上有交流电，交流电经第一耦合变压器、整流滤波器和A/D转换器处理后发送至第二控制器，同时载波信号经载波功率放大电路、耦合电路、载波芯片和A/D转换器处理后发送至第二控制器，第二控制器判别线路是否正常，并将检测结果经ZigBee通信单元发送至主控装置；当发生断缆故障时，必然引起回路的电流发生变压，所以当回路电流大幅下降，同时载波通讯中断时，则可判断发生断缆故障，第三控制器向上位机发出报警信号。
白天路灯不工作时，第一控制器控制交-直转换单元切换直直流电模式，为电缆提供直流电，同时载波发生单元向电缆发送载波信号，末端监控模块检测到电缆线路上有直流电，直流电经分压电阻和A/D转换器处理后发送至第二控制器，同时载波信号经载波功率放大电路、耦合电路、载波芯片和A/D转换器处理后发送至第二控制器，第二控制器判别线路是否正常，并将检测结果经ZigBee通信单元发送至主控装置；当发生断缆故障时，直流电压下降为零，若同时载波通讯中断时，则可判断发生断缆故障，第三控制器向上位机发出报警信号。根据上述综合判断，可以排除由于载波设备本身故障或配电柜故障引起的系统误报，提高系统工作的可靠性。
Claims (7)
1.一种路灯防盗系统，其特征在于：包括检测装置、主控装置及远程终端，所述检测装置包括前端检测模块及多个末端监控模块，前端检测模块设置于路灯的配电箱内，用于向路灯电缆发送载波信号，同时在路灯不开启时向路灯电缆施加直流电压信号，所述各个末端监控模块分别设置于与配电箱相连的各条路灯线路最后一盏路灯的接线盒内，末端监控模块用于接收载波信号和电压信号，并判断路灯电缆是否断开，所述主控装置设置于路灯的配电箱内，主控装置分别与各个末端监控模块通信，主控装置还与远程终端通信。
2.如权利要求1所述的一种路灯防盗系统，其特征在于：所述前端检测模块包括电源整流单元、交-直转换单元、第一控制器及载波发生单元，电源整流单元与电网相连，交-直转换单元的输入端分别与电源整流单元和电网相连，交直流转换单元的输入端还与第一控制器相连，交直流转换单元的输出端经电源处理单元与第一控制器相连，所述载波发生单元的输出端与第一控制器相连，第一控制器向电缆提供直流电压，并向电缆发送载波信号。
3.如权利要求2所述的一种路灯防盗系统，其特征在于：所述末端监控模块包括第二控制器、A/D转换器、载波接收单元、直流检测单元和交流检测单元，其中载波接收单元包括依次与电缆相连的载波功率放大电路及耦合电路，耦合电路的输出端经载波芯片与A/D转换器相连，直流检测单元包括一个与电缆的任意两相相连的分压电阻，分压电阻与A/D转换器的输入端相连，交流检测单元包括与电缆任意两相相连的第一耦合变压器，第一耦合变压器的输出端经整流滤波器与A/D转换器的输入端相连，A/D转换器的输出端与第二控制器相连，所述第二控制器的输出端连接有ZigBee通信单元，第二控制器经ZigBee通信单元与主控装置通信，所述第二控制器的输出端还经开关控制单元连接路灯。
4.如权利要求3所述的一种路灯防盗系统，其特征在于：所述载波功率放大电路包括依次与电缆相连的第一电容、第一电感、第一二极管、第二二极管及四个三极管，第一二极管与第二二极管串联后，一端连接电源正极，另一端接地，第一电感经第一电容与第一二极管和第二二极管的公共端相连，其中第一三极管的发射极与第二三极管的发射极相连，第一三极管的基极与第二三极管的基极相连，第一三极管的基极与第三三极管的集电极相连，第三三极管的基极经第一稳压二极管连接电源正极，第三三极管的基极还依次经第一电阻及第二电容输出载波信号，所述第二三极管的基极与第四三极管的集电极相连，第四三极管的基极经第二稳压二极管接地，第四三极管的基极还依次经第二电阻及第三电容输出载波信号；所述耦合电路包括第二耦合变压器及与第二耦合变压器的副边相连的双向瞬变抑制二极管。
5.如权利要求4所述的一种路灯防盗系统，其特征在于：所述载波芯片采用PL2102半双工异步调制解调器。
6.如权利要求1至4任一项所述的一种路灯防盗系统，其特征在于：所述主控装置包括第三控制器、ZigBee通信单元及GSM发射单元，第二控制器经I/O接口分别与ZigBee通信单元和GSM发射单元相连，第三控制器经ZigBee通信单元与第二控制器通信，第三控制器经GSM发射单元与远程终端通信。
7.如权利要求6所述的一种路灯防盗系统，其特征在于：所述远程终端采用上位机。
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| CN111462438A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-07-28 | 四川艾贝斯科技发展有限公司 | 一种路灯系统线路防盗报警监测方法 |
| CN117275169A (zh) * | 2023-11-17 | 2023-12-22 | 山东君拓光电有限公司 | 一种室外亮化灯具的防火报警自动装置 |
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