專利名稱：通信電纜盜割自動(dòng)報(bào)警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是為了能及時(shí)發(fā)現(xiàn)通信電纜被盜割的方向、地點(diǎn)，使維護(hù)人員能迅速的搶修電纜，及早的恢復(fù)通信，并給公安110機(jī)關(guān)快捷擒住正在作案的盜賊，這就是本發(fā)明的目的。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，它包括具有監(jiān)控電纜振蕩器電路。自動(dòng)撥打電話的控制電路。儲(chǔ)存、撥發(fā)電話號(hào)碼電路。報(bào)警語言播放電路。測量距離電路。單片機(jī)控制電路。距離語言播放電路。液晶顯示屏。其特征在于當(dāng)發(fā)生電纜盜割時(shí)，本發(fā)明能在90秒鐘內(nèi)自動(dòng)撥通預(yù)先指定的三個(gè)電話，對每個(gè)電話分別用30秒鐘內(nèi)分成四段語言報(bào)告警情。報(bào)警每條通信電纜架設(shè)的方向、地點(diǎn)、電纜編號(hào)、盜割距離和顯示盜割距離。
下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步說明

圖1是本發(fā)明的監(jiān)控電纜振蕩器電路。
圖2是本發(fā)明的自動(dòng)撥打電話的控制電路。
圖3是本發(fā)明的儲(chǔ)存、撥發(fā)電話號(hào)碼電路。
圖4是本發(fā)明的報(bào)警語言播放電路。
圖5是本發(fā)明的測量距離電路。
圖6是本發(fā)明的單片機(jī)控制器、距離語音播放電路及液晶顯示屏。
圖7是本發(fā)明的具體電路連接圖。
通信電纜盜割自動(dòng)報(bào)警器，包括監(jiān)控電纜振蕩器電路圖(1)自動(dòng)撥打電話的控制電路圖(2)儲(chǔ)存、撥發(fā)電話號(hào)碼電路圖(3)報(bào)警語言播放電路圖(4)測量距離電路圖(5)單片機(jī)控制器、距離語言播放電路及液晶顯示屏圖(6)。
參看圖1通信電纜在監(jiān)控時(shí)，在一條通信電纜中抽出一對完好的二根電纜芯線，把尾端短接，始端接在繼電器引腳1-3、2-4腳上，接通監(jiān)控振蕩器集成電路FD555型的1腳與4腳上，4腳通過電纜芯線回路入地，這時(shí)候振蕩器電路處于復(fù)位狀態(tài)。但當(dāng)盜賊割斷通信電纜的瞬間，由于事先被短接的二根電纜芯線被斷開，這時(shí)，F(xiàn)D555集成電路的4腳掉地，因此，R1和R2給C1充電，當(dāng)C1上電壓達(dá)到約2伏時(shí)，F(xiàn)D555型輸出端的3腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，?腳與第1腳之間導(dǎo)通，接著C1通過R2放電，C1上電壓下降到約1伏時(shí)，F(xiàn)D555型第7腳與第1腳之間截止，第3腳輸出高電平，如上所述，C1重復(fù)進(jìn)行充電——放電，就形成音頻振蕩，這時(shí)的FD555型3腳輸出電壓接近3伏，經(jīng)過10μF電容和D1二極管檢波整流后，得到的2.8伏(直流)饋電光耦PC817<1>的1-2腳導(dǎo)通，3-4腳閉合，5腳給AT89C2051集成電路7腳輸入一個(gè)低電平，根據(jù)編程的設(shè)定時(shí)間，時(shí)延二秒鐘后8腳輸出35秒鐘的高電平饋電光耦PC817<2>的1-2腳導(dǎo)通，3-4腳閉合短接了圖3中的R1休眠電阻與電話交換網(wǎng)構(gòu)成通路，交換網(wǎng)饋電通過圖3中的極性變換電路，經(jīng)過R2、R3、R4、R5使半導(dǎo)體三極管V1飽和導(dǎo)通，給EM91403CK第14腳提供低電平，從而使EM91403CK處于工作狀態(tài)，這時(shí)，EM91403CK的12腳輸出高電平，V2、V3半導(dǎo)體三極管飽和導(dǎo)通，接通交換網(wǎng)而得到撥號(hào)音，模擬人工摘機(jī)，摘機(jī)后延時(shí)二秒鐘AT89C2051單片機(jī)第11腳輸出高電平饋電光耦PC817(3)的1-2腳導(dǎo)通，3-4腳閉合接通EM91403CK的2腳和16腳，啟動(dòng)雙音頻發(fā)號(hào)電路。
雙音頻發(fā)號(hào)電路由C1、R8、R9、R10和V4組成，在等待發(fā)號(hào)時(shí)，EM91403CK第13腳輸出高電平給V4的基極，經(jīng)V4放大后把第一個(gè)電話號(hào)碼送往電話交換網(wǎng)。完成模擬人工撥號(hào)。
參看圖2，AT89C2051單片機(jī)編程設(shè)定的時(shí)間延時(shí)三秒鐘后，9腳輸出30秒鐘的高電平饋電圖4，APR9600錄、放集成電路工作，這時(shí)候接在監(jiān)控電纜振蕩器輸出端的D3二極管上的直流電壓，饋電光耦(6)，使1-2腳導(dǎo)通，3-4腳閉合接通APR9600集成電路中的放音開關(guān)，播出預(yù)錄的電纜架設(shè)的方向、地點(diǎn)、編號(hào)等四段語言，從14腳、15腳輸出，經(jīng)過二只10μF電介電容交連接到圖3電話交換網(wǎng)線路的L1、L2輸出端子上，模擬人工講話報(bào)警。當(dāng)講話報(bào)警30秒鐘后，根據(jù)圖2，AT89C2051單片機(jī)編程的設(shè)定時(shí)間，這時(shí)第8腳及9腳同時(shí)復(fù)位，就此模擬人工擱機(jī)，完成了給第一個(gè)指定電話報(bào)警的程序。關(guān)于第二次、第三次的摘機(jī)、通話、擱機(jī)與第一次相同。在此不再贅述。所不同的是第二次發(fā)號(hào)是有圖2中的12腳饋電光耦PC817(4)的1-2腳導(dǎo)通，3-4腳閉合接通圖3中EM91403CK的2腳和17腳而發(fā)出第二個(gè)指定的儲(chǔ)存電話號(hào)碼組，完成模擬人工第二次撥號(hào)。
第三次發(fā)號(hào)是有圖2中的13腳饋電光耦PC817(5)的1-2腳導(dǎo)通，3-4腳閉合接通圖3中的EM91403CK的2腳和18腳而發(fā)出第三個(gè)指定的儲(chǔ)存電話號(hào)碼組，完成模擬人工第三次撥號(hào)。
同時(shí)，為了防止被指定通報(bào)的電話遇忙而報(bào)警不成，因此，對圖2中的AT89C2051編程作了對三個(gè)指定電話能循環(huán)撥打二次的時(shí)序，以防漏報(bào)。圖3中的R1阻值為12兆歐，使電話交換網(wǎng)的饋電限流(約4微安)供給集成電路，這一微弱電流使集成電路進(jìn)入休眠狀態(tài)，目的是為了存貯的三個(gè)被指定的電話號(hào)碼組不丟失。
另外EM91403CK帶有免提及儲(chǔ)存功能，有關(guān)儲(chǔ)存電話號(hào)碼的方法與普通電話一樣，在此不再贅述。
本發(fā)明是這樣測出盜割點(diǎn)距離的參看圖5是利用測量電纜芯線的極間電容，經(jīng)過電容量轉(zhuǎn)換電信號(hào)，換算成距離的，因?yàn)橥ㄐ烹娎|銅芯線徑，根據(jù)國標(biāo)規(guī)定0.4厘米銅芯線徑每對公里的線間電容是0.05μF，因此，電纜芯線的長度越長，線間的電容就越大。圖5是測量電纜芯線間的電容電路是用兩片低功耗雙運(yùn)算放大集成電路CP358與R1、R2、R3、R4、C1、C2組成文氏橋振蕩器，產(chǎn)生400HZ正弦波信號(hào)。當(dāng)通信電纜盜割瞬間，并接在監(jiān)控振蕩器輸出3腳上的D2二極管輸出的直流電壓饋電光耦(7)1-2腳導(dǎo)通，3-4腳饋電JR繼電器工作。JR繼電器1-5腳、2-6腳閉合接通測量電路的輸入端，這時(shí)，文氏橋振蕩器產(chǎn)生的400HZ正弦波信號(hào)送到被盜割的電纜芯線上，將被測的電纜芯線間的電容量CX變成容抗XC，再把容抗轉(zhuǎn)換成交流電壓信號(hào)，經(jīng)過CP358(1/2)組成的緩沖放大器，把信號(hào)送到由TL062高輸入阻抗，低失調(diào)電壓的雙運(yùn)放集成電路組成的AC/DC轉(zhuǎn)換放大，再由D5、D6、4B418高速二極管用作正、負(fù)半周整流，把大小變化的直流測試信號(hào)經(jīng)R14、C7組成的平滑濾波器送入到圖6，CPU控制電路，實(shí)現(xiàn)測量的。圖中的D1-D4二極管1N4004是為了預(yù)防電纜外線碰觸高壓而設(shè)置的。
參看圖6是本發(fā)明的通信電纜盜割點(diǎn)距離的語言播放電路，當(dāng)通信電纜盜割的瞬間，由圖7測量電路送來的直流信號(hào)是用了一塊PIC16F873單片機(jī)經(jīng)過編程取得了電量數(shù)字群，分成二組，一組輸入液晶屏顯示距離，另一組輸入ISD1420P語音處理集成電路報(bào)出二秒鐘的盜割點(diǎn)距離的語音。以上所述，是本發(fā)明的報(bào)警器全電路工作的原理說明。
本發(fā)明圖1中所用的FD555型是國產(chǎn)集成電路做成了監(jiān)控電纜振蕩器，該芯片有8只引出腳，其中1腳接VSS，8腳接VDD，1腳、4腳分別接在JR日本產(chǎn)微型繼電器接點(diǎn)的1-3、2-4中，接通被監(jiān)控電纜的A1、B1芯線，2-6腳信號(hào)輸入，3腳輸出。圖中的R1、R3是降壓電阻，R2與C1構(gòu)成阻容振蕩器，C2是交連電容，D1、D2、D3、是PNP檢波整流二極管。
本發(fā)明圖2中所用的AT89C2051型是國產(chǎn)單片機(jī)，它有20只引出腳，其中1腳接VDD、10腳接VSS、4-5腳接3.58兆晶振輸入時(shí)鐘，當(dāng)監(jiān)控振蕩器3腳輸出電壓經(jīng)D1整流饋電光耦(1)1-2腳導(dǎo)通，3-4腳閉合給7腳輸入低電平時(shí)，啟動(dòng)自動(dòng)撥打電話的控制電路，此后，8腳輸出高電平饋電光耦(2)作模擬人工摘機(jī)。11腳、12腳、13腳、分別輸出高電平饋電光耦(3)(4)(5)中的3-4腳，觸發(fā)三個(gè)存貯的發(fā)號(hào)集成塊的16腳、17腳、18腳模擬人工撥號(hào)，此后，9腳輸出高電平饋電APR9600錄、放語言芯片工作。報(bào)警語言播出，模擬人工講話。
本發(fā)明圖3中所用的EM91403CK是國產(chǎn)的帶有儲(chǔ)存、免提，發(fā)號(hào)功能的集成電路，該芯片共有22只引腳，5腳接VSS，15腳接VDD，7-8腳接3.58兆晶振輸入時(shí)鐘，16腳、17腳、18腳是3個(gè)電話號(hào)碼組存貯腳，2腳是縮位撥號(hào)的共用腳，4腳是免提啟動(dòng)。圖中的R2、R3、R4給V1提供偏流。C1、R8、R9、R10、V4組成雙音頻發(fā)號(hào)電路，R6、R7電阻分別是V2、V3偏流電阻。當(dāng)12腳輸出高電平時(shí)，構(gòu)通交換網(wǎng)環(huán)路。13腳是雙音頻電話號(hào)碼輸出腳。
本發(fā)明圖4中所用的APR9600芯片具有語音存儲(chǔ)，可隨時(shí)錄音、放音或抹掉后重新錄音的集成電路，該芯片共有28只引出腳，其中1腳至8腳接8路錄、放控制開關(guān)，由8塊光耦承擔(dān)工作，可以預(yù)錄8條需要監(jiān)控的通信架空電纜的方向、地點(diǎn)、電纜編號(hào)。14腳、15腳是語言輸出腳，經(jīng)過二只10μF電容接到圖3中L1、L2電話交換網(wǎng)的端子上。13腳接VSS、28腳接VDD。有關(guān)APR9600芯片的工作原理，請參看(北京中青世紀(jì)科技公司關(guān)于產(chǎn)品及應(yīng)用電路資料匯編一書中的第50頁)。
本發(fā)明圖5中所用的CP358芯片是國產(chǎn)的雙運(yùn)放集成電路，在距離測量電路中做成振蕩器，緩沖放大器，電壓放大器，該芯片共有8只引出腳，4腳接VSS、8腳接VDD，2腳3腳是正負(fù)信號(hào)輸入，1腳輸出。圖中的TL062集成塊是美國產(chǎn)的芯片，具有高輸入阻抗、低失調(diào)電壓的雙運(yùn)放集成電路，在距離測量電路中做成AC/DC轉(zhuǎn)換放大電路，該芯片共有8只引腳，其中8腳接VDD，4腳接VSS，2腳、3腳是正負(fù)信號(hào)輸入，1腳輸出。
本發(fā)明圖6中所用的P工C16F873單片機(jī)，產(chǎn)自美國，該芯片共有28只引出腳，1腳接VDD，19腳接VSS，5腳是信號(hào)輸入，9腳、10腳接4兆晶振輸入時(shí)鐘，11腳、12腳、13腳、14腳、15腳、16腳輸出電量數(shù)字群接入LCD液晶顯示屏，21腳、22腳、23腳、24腳、25腳、26腳輸出的電量數(shù)字群接入ISD1420P語言處理芯片。
本發(fā)明圖6中所用的語言處理芯片ISD1420P是國產(chǎn)的，共有28只引出腳，1腳至6腳是電量數(shù)字群輸入，14腳與15腳是語言輸出腳，16腳接VSS、28腳接VDD，27腳是錄音控制開關(guān)，關(guān)于ISD1420P芯片的其他工作原理，請參看(北京中青世紀(jì)公司產(chǎn)品與應(yīng)用匯編一書中第26頁)。
本發(fā)明圖6中所用的 LCD液晶顯示屏，采用國產(chǎn)JH163型，該液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)電壓峰值為3伏。
本發(fā)明圖7是本報(bào)警器全電路的具體連接圖，圖中的A1、B1是監(jiān)控電纜芯線的輸入端子，平時(shí)A1、B1端子連接JR繼電器1-3腳、2-4腳、其中5腳、6腳連接測量電路。所用的JR繼電器是日本產(chǎn)的EA2-5型。
圖中所用的光電耦合器是PC817型產(chǎn)自美國，它具有光——電轉(zhuǎn)換速度快、無觸點(diǎn)、壽命長、體積小、工作可靠，在電路中得到廣泛應(yīng)用。
圖中的交直流變換器輸入220V交流市電，通過變壓器降壓輸出8V交流，通過一塊7805三端集成穩(wěn)壓器給集成電路供電。
圖中的虛線框是監(jiān)控八條電纜中的其中一條電路。
本發(fā)明能監(jiān)控八條通信電路，所以復(fù)接了虛線框中的八條電路。
本發(fā)明已經(jīng)實(shí)施，制造出二臺(tái)試驗(yàn)樣機(jī)，精致輕巧，在今年的6月10號(hào)在本地區(qū)的架空電纜線路上試裝，并模擬竊賊盜割，在通信電纜被盜割的瞬間，本發(fā)明正確的撥發(fā)出三個(gè)單位的指定電話，報(bào)警語言清晰宏亮，報(bào)警盜割點(diǎn)距離正確，顯示盜割點(diǎn)距離正確，經(jīng)過一百零六個(gè)小時(shí)的試裝，性能穩(wěn)定，工作可靠。
權(quán)利要求
1.通信電纜盜割自動(dòng)報(bào)警器，包括有(1)監(jiān)控電纜振蕩器電路(2)自動(dòng)撥打電話的控制電路(3)儲(chǔ)存，撥發(fā)電話號(hào)碼電路(4)報(bào)警語言播放電路(5)測量距離電路(6)單片機(jī)控制器、距離語言播放電路及液晶顯示屏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的(1)通信電纜盜割自動(dòng)報(bào)警器，其特征在于所述的監(jiān)控電纜的振蕩器電路可以是國產(chǎn)的FD555型芯片。(2)根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)撥打電話的控制電路，其特征在于所述的單片機(jī)可以是國產(chǎn)的AT89C2051型芯片。(3)根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)存，撥發(fā)電話號(hào)碼電路，其特征在于所述的帶有儲(chǔ)存、撥號(hào)、免提功能的電路可以是國產(chǎn)的EM91403CK型芯片。(4)根據(jù)權(quán)利要求1所述的語音報(bào)警電路，其特征在于所述的能錄、放30秒鐘的報(bào)警語音并能隨錄、隨放、隨抹?？梢允侵袊_(tái)灣產(chǎn)的APR9600型芯片。(5)根據(jù)權(quán)利要求1所述的距離測量電路，其特征在于所述的距離測量電路可以是國產(chǎn)的CP358、美國產(chǎn)的TL062型芯片。(6)根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片機(jī)控制器，其特征在于所述的單片機(jī)編程控制距離語言播放電路、距離顯示屏，單片機(jī)可以是美國產(chǎn)的P1C16F873語音處理器芯片，距離語言播放電路可以是國產(chǎn)的ISD1420P的型芯片，距離顯示屏可以是國產(chǎn)的LCDJH163芯片。
全文摘要
本報(bào)警器體積長度27公分，寬度20公分，高度8公分，重量600克，小巧玲瓏，結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，工作可靠，價(jià)額低廉，安裝方便，用2只5厘米螺絲就可以固定在通信機(jī)房的配線架上。本報(bào)警器可以靈活地預(yù)錄需要監(jiān)控的通信電纜架設(shè)的方向、地點(diǎn)及電纜編號(hào)、并能在90秒鐘內(nèi)向三個(gè)不同方向的電話報(bào)警。還能報(bào)出通訊電纜被盜割點(diǎn)的距離而且用液晶屏顯示出距離。本報(bào)警器能監(jiān)控八條通信電纜，它是通信電纜的前沿“哨兵”。
文檔編號(hào)G08B25/08GK1956017SQ200510096940
公開日2007年5月2日 申請日期2005年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月27日
發(fā)明者陳孝潮 申請人:陳孝潮