專利名稱:輸電線路塔材防盜報警裝置的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及輸電線路防盜裝置,具體為輸電線路塔材防盜報警裝置。
背景技術:
由于輸電線路的鐵塔分布較廣,犯罪分子盜竊鐵塔材料極易得手,犯罪過程 簡單,痕跡物證少,査處難度比較大,給輸電運行管理人員造成了很大的壓力。目 前采取的人員巡視方式很難及時抓捕盜賊以及發(fā)現(xiàn)鐵塔被盜情況,容易造成由于發(fā) 現(xiàn)不及時倒塔的重大事故。目前沒有一種能實現(xiàn)實時監(jiān)測的塔材防盜報警裝置,也 未見相關的文獻報道。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型為了解決目前沒有能實現(xiàn)實時監(jiān)測的輸電線路塔材防盜報警裝置 的問題,提供一種輸電線路塔材防盜報警裝置,并僅以提供該裝置的硬件結構為目 的。
本實用新型是采用如下技術方案實現(xiàn)的輸電線路塔材防盜報警裝置,包括 主機和與主機相連的雷達式微波探測器、振動信號采集器,主機包括殼體和殼體內(nèi) 的控制電路,主機殼體的一個面板上固定有太陽能電池板,控制電路包括單片機 U0,雷達式微波探測器和振動信號采集器通過接口與主機殼體內(nèi)的控制電路相連, 其中雷達式微波探測器的信號輸出端經(jīng)反向器U4A和濾波電路與單片機U0的信 號輸入端相連,振動信號采集器的信號輸出端經(jīng)反向器U4B和濾波電路與單片機 U0的信號輸入端相連;單片機U0的信號輸出端與含有手機模塊和SIM卡芯片的 信號發(fā)射電路相連;振動信號采集器包括殼體和內(nèi)部電路,內(nèi)部電路包括振動傳感 器,振動傳感器的信號輸出端經(jīng)一級放大電路、二級放大電路與脈沖計數(shù)芯片(器)
3的輸入端相連,脈沖計數(shù)芯片(器)的輸出端為振動信號采集器的信號輸出端。使 用時,主機、雷達式微波探測器、振動信號采集器固定于輸電線路鐵塔上方。盜賊 用鋼鋸鋸鐵塔時會使鐵塔產(chǎn)生振動,振動信號采集器中的振動傳感器采集到該振動 信號并輸出頻率與振動信號的振動頻率相吻合或相關聯(lián)的脈沖信號,脈沖信號經(jīng) 一、二級放大電路放大送入脈沖計數(shù)芯片(器),對脈沖信號進行單位時間內(nèi)的計 數(shù),并將計數(shù)值(或稱計數(shù)結果信號)送入單片機;同時雷達式微波探測器將探測 是否有人體信號(即探測是否有人在鐵塔下),當雷達式微波探測器探測到人體信
號,其輸出相應信號并送入單片機;當單片機同時接收到雷達式微波探測器、振動 信號采集器送入的信號,在相應軟件支持下,對振動信號采集器送入的計數(shù)值進行 判斷,即將振動信號采集器送入的計數(shù)值與預先設定的基準計數(shù)值進行比較,其中 基準計數(shù)值是人用鋼鋸以正常頻率鋸鐵塔時振動信號采集器產(chǎn)生的計數(shù)值;當振動 信號采集器送入的計數(shù)值大于基準計數(shù)值時,單片機輸出控制信號,使信號發(fā)射電 路工作而發(fā)出無線報警信號,通知中心控制主臺或有關線路管理維護人員,中心控 制主臺或維護人員的手機接收到該報警信號并根據(jù)報警信號來源的手機號碼以及 號碼與鐵塔位置的對應關系判斷出被盜鐵塔,以采取相應措施。
本實用新型所述的輸電線路塔材防盜報警裝置的控制電路還包括雷達式微波 探測器的供電控制電路,該供電控制電路包括三極管T0、三極管Tl和一個DC-DC 升壓模塊U2,三極管T0的基極經(jīng)電阻與單片機的控制信號輸出端相連,三極管 TO的集電極經(jīng)電阻與三極管T1的基極相連,三極管T1的發(fā)射極與供電電源相連, 三極管Tl的集電極與DC-DC升壓模塊U2的輸入端相連,DC-DC升壓模塊U2 的輸出端為雷達式微波探測器的供電端。所述的供電控制電路產(chǎn)生受控于單片機的 雷達式微波探測器的供電電源。當單片機接收到振動信號采集器的輸出信號時,其 控制信號輸出端輸出控制信號,使供電控制電路導通(即使三極管T0、 Tl導通) 開始向雷達式微波探測器供電,即在沒有探測到振動信號時,雷達式微波探測器處于非供電狀態(tài)。這樣可減少該裝置的功耗,使裝置更適合野外長期使用。
本實用新型所述的輸電線路塔材防盜報警裝置采用了振動傳感技術、雷達探
測技術、智能判別和無線GSM傳輸技術,對及時發(fā)現(xiàn)鐵塔被盜并及時通知有關人 員,保證電網(wǎng)的安全可靠運行具有積極的防護作用。是一種主動式線路鐵塔監(jiān)測報 警裝置,當監(jiān)測到鐵塔有規(guī)律的振動而且鐵塔底下有人活動時,經(jīng)過分析判斷能夠 及時將報警信號通過GSM方式通知中心控制主臺或有關線路管理維護人員,對及 時抓捕犯罪分子和及時發(fā)現(xiàn)鐵塔被盜并進行修復,防止發(fā)生倒塔的重大事故具有積 極的作用。其結構設計合理、巧妙,振動信號采集器的設計特別有效于連續(xù)振動傳 導,對周圍聲音、不連續(xù)的敲擊反應不明顯,適合于鋼鋸鋸鐵材時的振動信號,因 此可有效地監(jiān)測用鋼鋸鋸盜鐵塔。同時本裝置具有使用區(qū)域靈活的特點,成本低, 安裝使用方便,因此有良好的推廣應用價值。
本實用新型所述裝置在山西省陽泉地區(qū)多次發(fā)生被盜竊的110KV蔭營1回12 號,110KV河白12回3、 4、 9號以及110KV馬中線、線鋁線等鐵塔安裝應用10 多臺,裝置去穩(wěn)定。從自己模擬盜竊試驗發(fā)現(xiàn),該裝置能夠及時將發(fā)生情況的鐵塔 編號信息以漢字短信方式發(fā)給主臺和設定好的有關線路管理人員,裝置工作滿足設 計要求。
圖1為本實用新型所述的輸電線路塔材防盜報警裝置的外形結構示意圖2為圖1的俯視圖3為振動信號采集器的外形結構示意圖4為主機控制電路原理圖5為振動信號采集器的內(nèi)部電路原理圖中l(wèi)-主機殼體,2-太陽能電池板,3-磁鐵,4-固定耳。
具體實施方式
輸電線路塔材防盜報警裝置,包括主機和與主機相連的雷達式微波探測器、振動信號采集器,主機包括殼體l和殼體內(nèi)的控制電路,主機殼體的一個面板上固
定有太陽能電池板2,控制電路包括單片機U0,雷達式微波探測器和振動信號采集器通過接口與主機殼體內(nèi)的控制電路相連,其中雷達式微波探測器的信號輸出端經(jīng)反向器U4A和濾波電路與單片機U0的信號輸入端相連,振動信號采集器的信號輸出端經(jīng)反向器U4B和濾波電路與單片機U0的信號輸入端相連;單片機U0的信號輸出端與含有手機模塊和SIM卡芯片的信號發(fā)射電路相連;振動信號采集器包括殼體和內(nèi)部電路,內(nèi)部電路包括振動傳感器,振動傳感器的信號輸出端(INPUT)經(jīng)一級放大電路、二級放大電路與脈沖計數(shù)芯片(器)的輸入端相連,脈沖計數(shù)芯片(器)的輸出端為振動信號采集器的信號輸出端。單片機U0選用PIC16F876,其具有高可靠性和低功耗的特點。雷達式微波探測器是市場上可以買到的現(xiàn)有產(chǎn)品。雷過式微波探測器基于多普勒效應,當探測器發(fā)出的微波信號遇到移動物體反射后會產(chǎn)生多普勒效應,即經(jīng)反射后的微波信號與發(fā)射波信號的頻率會產(chǎn)生微小的偏移,由此確定移動的物體,產(chǎn)生報警信號。探測器守候電流只有3毫安,本裝置中探測器平時不工作。主機控制電路的信號發(fā)射電路中的手機模塊和SIM卡芯片分別通過接口 Ul和接口 IC插入控制電路。振動信號采集器中的一、二級放大電路可采用常規(guī)的放大芯片U1B、 U2A,其內(nèi)的脈沖計數(shù)芯片(器)采用CD4017B,其內(nèi)振動傳感器是現(xiàn)有公知產(chǎn)品。振動信號采集器的殼體上固定有兩塊磁鐵3,通過磁鐵3可將振動信號采集器直接吸附于鐵塔上,方便振動信號采集器的固定。主機控制電路還包括雷達式微波探測器的供電控制電路,該供電控制電路包括三極管T0、三極管Tl和一個DC-DC升壓模塊U2,三極管TO的基極經(jīng)電阻與單片機的控制信號輸出端相連,三極管TO的集電極經(jīng)電阻與三極管Tl的基極相連,三極管T1的發(fā)射極與供電電源相連,三極管T1的集電極與DC-DC升壓模塊U2的輸入端相連,DC-DC升壓模塊U2的輸出端為雷達式微波探測器的供電端。其中DC-DC升壓模塊U2可采用MC34063A。主機控制電路還包括常規(guī)的電源電路。裝置采用3.6伏、1200毫安的鎳氫電池,太陽能電池板浮充方式。使用時,裝置安裝于鐵塔距地面6-9米高的范圍內(nèi),其中振動信號采集器使用專用膠貼于或通過磁鐵吸于鐵塔角鐵隱蔽處,雷達式微波探測器和主機使用專用支架安裝于鐵塔角鐵上,裝置的太陽能電池板要面對南方,以保證陽光正常的充電。主機殼體l的后部設有固定耳4,以方便主機的支撐固定。
權利要求1、一種輸電線路塔材防盜報警裝置,其特征為包括主機和與主機相連的雷達式微波探測器、振動信號采集器,主機包括殼體(1)和殼體內(nèi)的控制電路,主機殼體的一個面板上固定有太陽能電池板(2),控制電路包括單片機(U0),雷達式微波探測器和振動信號采集器通過接口與主機殼體內(nèi)的控制電路相連,其中雷達式微波探測器的信號輸出端經(jīng)反向器(U4A)和濾波電路與單片機(U0)的信號輸入端相連,振動信號采集器的信號輸出端經(jīng)反向器(U4B)和濾波電路與單片機(U0)的信號輸入端相連;單片機(U0)的信號輸出端與含有手機模塊和SIM卡芯片的信號發(fā)射電路相連;振動信號采集器包括殼體和內(nèi)部電路,內(nèi)部電路包括振動傳感器,振動傳感器的信號輸出端經(jīng)一級放大電路、二級放大電路與脈沖計數(shù)芯片的輸入端相連,脈沖計數(shù)芯片的輸出端為振動信號采集器的信號輸出端。
2、 如權利要求1所述的輸電線路塔材防盜報警裝置,其特征為振動信號采 集器的殼體上固定有兩塊磁鐵(3)。
3、 如權利要求1或2所述的輸電線路塔材防盜報警裝置,其特征為主機控 制電路還包括雷達式微波探測器的供電控制電路,該供電控制電路包括三極管T0、 三極管Tl和一個DC-DC升壓模塊(U2),三極管TO的基極經(jīng)電阻與單片機的控 制信號輸出端相連,三極管T0的集電極經(jīng)電阻與三極管Tl的基極相連,三極管 Tl的發(fā)射極與供電電源相連,三極管T1的集電極與DC-DC升壓模塊(U2)的輸 入端相連,DC-DC升壓模塊(U2)的輸出端為雷達式微波探測器的供電端。
4、 如權利要求1或2所述的輸電線路塔材防盜報警裝置,其特征為主機殼 體(1)的后部設有固定耳(4)。
5、 如權利要求3述的輸電線路塔材防盜報警裝置,其特征為主機殼體(1) 的后部設有固定耳(4)。
專利摘要本實用新型涉及輸電線路防盜裝置,具體為輸電線路塔材防盜報警裝置。解決目前沒有能實現(xiàn)實時監(jiān)測的輸電線路塔材防盜報警裝置的問題。包括主機和與主機相連的雷達式微波探測器、振動信號采集器,主機包括殼體和殼體內(nèi)的控制電路,主機殼體的一個面板上固定有太陽能電池板,控制電路包括單片機U0,雷達式微波探測器和振動信號采集器通過接口與主機殼體內(nèi)的控制電路相連,單片機U0的信號輸出端與含有手機模塊和SIM卡芯片的信號發(fā)射電路相連;振動信號采集器包括殼體和內(nèi)部電路,內(nèi)部電路包括振動傳感器、放大電路和脈沖計數(shù)芯片。該報警裝置對及時發(fā)現(xiàn)鐵塔被盜并及時通知有關人員,保證電網(wǎng)的安全可靠運行具有積極的防護作用。
文檔編號G08B13/00GK201274071SQ20082013609
公開日2009年7月15日 申請日期2008年9月28日 優(yōu)先權日2008年9月28日
發(fā)明者劉彥林, 張彥濤, 強 李, 李志明, 燕爭上, 趙曉龍, 馬維青 申請人:山西省電力公司陽泉供電分公司