一種待投電力電纜防盜報(bào)警裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種待投電力電纜防盜報(bào)警裝置，涉及電纜報(bào)警裝置【技術(shù)領(lǐng)域】。包括電源模塊、MCU信號處理模塊、信號輸出模塊、信號接收模塊、系統(tǒng)自檢測與指示模塊、參數(shù)整定與故障判斷模塊、故障指示與輸出模塊和報(bào)警裝置；MCU信號處理模塊發(fā)送的矩形方波經(jīng)信號輸出模塊、電纜和信號接收模塊后，發(fā)送回MCU信號處理模塊；MCU信號處理模塊根據(jù)這一信號判斷是否存在斷纜，如果存在斷纜，從參數(shù)整定單元中調(diào)取存儲的臨界電容值并進(jìn)行比較，判斷故障點(diǎn)鄰近的箱變號，并將判斷結(jié)果發(fā)送給故障指示與輸出模塊進(jìn)行顯示，并通過報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警。本發(fā)明能夠?qū)Υ峨娏﹄娎|進(jìn)行防盜監(jiān)控，通用性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉、運(yùn)行可靠。
【專利說明】一種待投電力電纜防盜報(bào)警裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力電纜【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著城市人口的增加，新建的住宅小區(qū)大都位于城市郊區(qū)，在對新建小區(qū)敷設(shè)電 纜的過程中，由于郊區(qū)治安環(huán)境較差，小區(qū)內(nèi)安保力量薄弱，加之電力電纜設(shè)備從敷設(shè)到投 運(yùn)需要一定的時(shí)間，導(dǎo)致電纜設(shè)備長時(shí)間的不帶電閑置。而現(xiàn)有的電纜防盜裝置都是針對 帶電電纜設(shè)備的防盜監(jiān)控，使得待投運(yùn)電力電纜得不到監(jiān)控，繼而導(dǎo)致新建小區(qū)內(nèi)待投運(yùn) 電力電纜時(shí)有被盜。造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重影響了電纜敷設(shè)進(jìn)度和項(xiàng)目驗(yàn)收工作。因 而，新建住宅小區(qū)內(nèi)待投運(yùn)電力電纜的防盜報(bào)警就成為日趨嚴(yán)峻的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種待投電力電纜防盜報(bào)警裝置，能夠?qū)Υ?電力電纜進(jìn)行防盜監(jiān)控，通用性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉、運(yùn)行可靠，特別適合于住宅小區(qū)內(nèi) 電纜未投運(yùn)前的臨時(shí)性防盜報(bào)警用。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種待投電力電纜防盜報(bào)警 裝置，包括電源模塊、MCU信號處理模塊、信號輸出模塊、信號接收模塊、系統(tǒng)自檢測與指示 模塊、參數(shù)整定與故障判斷模塊、故障指示與輸出模塊和報(bào)警裝置； 所述電源模塊經(jīng)變壓、整流和濾波后將220V交流電轉(zhuǎn)化為直流電分別供電給MCU信號 處理模塊、信號輸出模塊、信號接收模塊和故障指示與輸出模塊； 所述MCU信號處理模塊實(shí)現(xiàn)向信號輸出模塊發(fā)送矩形方波，接收信號接收模塊發(fā)送的 矩形方波；實(shí)時(shí)檢測信號接收模塊發(fā)送的矩形方波，當(dāng)出現(xiàn)斷纜時(shí)，啟動故障指示與輸出模 塊并向其發(fā)送低電平信號，并接收故障指示與輸出模塊發(fā)送的脈沖信號，根據(jù)接收的脈沖 信號判斷斷纜部分的電容值并與預(yù)先整定的電容值進(jìn)行比較判斷，將比較的結(jié)果發(fā)送給故 障指示與輸出模塊；實(shí)現(xiàn)向系統(tǒng)自檢測與指示模塊發(fā)送脈沖信號； 所述信號輸出模塊將接收的MCU信號處理模塊方波信號進(jìn)行放大穩(wěn)壓后，輸出給電 纜； 所述信號接收模塊接收電纜的矩形方波信號，將其進(jìn)行濾波限幅后輸出給MCU信號處 理模塊； 所述系統(tǒng)自檢測與指示模塊包括系統(tǒng)自檢測模塊和指示模塊，系統(tǒng)自檢測模塊接收 MCU信號處理模塊發(fā)送的脈沖信號，實(shí)時(shí)監(jiān)控單片機(jī)的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對單片機(jī)的電壓監(jiān)控 和程序自檢測；指示模塊與系統(tǒng)自檢測模塊相連，對系統(tǒng)自檢測模塊的檢測結(jié)果進(jìn)行指示， 當(dāng)單片機(jī)正常工作時(shí)，不進(jìn)行指示，當(dāng)系統(tǒng)自檢測模塊發(fā)現(xiàn)單片機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，指示模塊進(jìn) 行故障指示； 所述參數(shù)整定與故障判斷模塊接MCU信號處理模塊，包括參數(shù)整定單元和故障判斷單 元，參數(shù)整定單元實(shí)現(xiàn)對各臺箱變臨界電容值的參數(shù)整定和存儲；故障判斷單元實(shí)時(shí)檢測 電纜線路完整性，當(dāng)斷線故障發(fā)生后，MCU信號處理模塊從參數(shù)整定單元中調(diào)取存儲的臨界 電容值并進(jìn)行比較，判斷故障點(diǎn)鄰近的箱變號； 所述故障指示與輸出模塊同MCU信號處理模塊相連，實(shí)現(xiàn)對斷線區(qū)間的顯示和動作 輸出，當(dāng)出現(xiàn)斷纜時(shí)，通過數(shù)碼管顯示被盜電纜臨近的箱變號，并作用于繼電器接通報(bào)警裝 置。
[0005] 進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述MCU信號處理模塊所用控制器為單片機(jī)STC89S52。
[0006] 進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述報(bào)警裝置包括串聯(lián)的報(bào)警燈和報(bào)警鈴。
[0007] 本發(fā)明還公開了一種待投電力電纜防盜報(bào)警裝置的控制方法，其控制流程為： (1) 設(shè)備上電后，由電源模塊供電給其他各模塊； (2) MCU信號處理模塊初始化系統(tǒng)； (3) 啟動系統(tǒng)自檢測與指示模塊，系統(tǒng)自檢測模塊判斷自檢測是否出錯(cuò)，如果自檢測出 錯(cuò)，啟動指示模塊進(jìn)行故障指示； (4) 如果自檢測沒有出錯(cuò)，MCU信號處理模塊判斷系統(tǒng)是否處于參數(shù)整定模式，若是則 啟動參數(shù)整定單元完成參數(shù)整定后，再啟動信號輸出模塊和信號接收模塊進(jìn)行斷纜檢測； 否則，直接啟動信號輸出模塊和信號接收模塊； (5) 如果檢測到斷纜，MCU信號處理模塊調(diào)用參數(shù)整定單元進(jìn)行比較，判斷斷線區(qū)間，并 啟動故障指示與輸出模塊進(jìn)行故障報(bào)警和指示；如果沒有檢測到斷纜，則返回步驟（3)。
[0008] 采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明通過向待投運(yùn)的電力電纜發(fā)送 脈沖信號，并對該脈沖信號進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，一旦發(fā)現(xiàn)斷纜，及時(shí)反饋斷纜位置并迅速發(fā)出報(bào) 警信號，實(shí)現(xiàn)了對待投運(yùn)電力電纜的防盜監(jiān)控；能夠適用于各種電纜施工場合，通用性強(qiáng)； 能夠顯示與斷纜最接近的箱變號，便于準(zhǔn)確定位斷纜位置。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉、運(yùn) 行可靠，特別適合于住宅小區(qū)內(nèi)電纜未投運(yùn)前的臨時(shí)性防盜報(bào)警用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的電路原理圖； 圖3是本發(fā)明的控制方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0011] 如圖1所示，一種待投電力電纜防盜報(bào)警裝置，包括電源模塊、MCU信號處理模塊、 信號輸出模塊、信號接收模塊、系統(tǒng)自檢測與指示模塊、參數(shù)整定與故障判斷模塊、故障指 示與輸出模塊；電源模塊與MCU信號處理模塊、信號輸出模塊、信號接收模塊和故障指示與 輸出模塊連接；MCU信號處理模塊發(fā)送的矩形方波經(jīng)信號輸出模塊、電纜和信號接收模塊 后，發(fā)送回MCU信號處理模塊;MCU信號處理模塊根據(jù)這一信號判斷是否存在斷纜，如果存 在斷纜，從參數(shù)整定與故障判斷模塊中的參數(shù)整定單元中調(diào)取存儲的臨界電容值并進(jìn)行比 較，判斷故障點(diǎn)鄰近的箱變號，并將判斷結(jié)果發(fā)送給故障指示與輸出模塊進(jìn)行顯示，并通過 報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警。
[0012] 實(shí)施例1 如圖2所示，所述電源模塊為整個(gè)脈沖觸發(fā)控制電路提供穩(wěn)定可靠的直流電源，變 壓器TS1將220V交流電轉(zhuǎn)變?yōu)?7V/950mA直流電，變壓器TS1輸出端通過整流橋和直流 穩(wěn)壓芯片分別得到+24V、+15V和+5V直流電源，分別供電給MCU信號處理模塊的單片機(jī) STC89S52、繼電器、信號輸出模塊和信號接收模塊。
[0013] 所述信號輸出模塊接收單片機(jī)STC89S52的P1. 2 口產(chǎn)生的寬矩形波，經(jīng)上拉電阻 R2后，推動M0SFET管VT1進(jìn)行功率放大，VT1輸出端經(jīng)穩(wěn)壓管VS1和二極管D2穩(wěn)壓后，連 接到電纜。
[0014] 所述信號接收電路接收電纜傳遞的信號，經(jīng)硬件濾波和二極管組成的限幅電路后 送至單片機(jī)STC89S52的P1. 3 口，實(shí)現(xiàn)對寬矩形波的采樣檢測。
[0015] 所述參數(shù)整定模塊與數(shù)據(jù)存儲模塊接MCU信號處理模塊，包括參數(shù)整定模塊和數(shù) 據(jù)存儲模塊，兩者分別與MCU信號處理模塊相連。
[0016] 所述參數(shù)整定與故障判斷模塊電路由三部分組成。第一部分為SW1、SW2、SW3、SW4 組成的撥盤按鍵系統(tǒng)，通過撥盤按鍵設(shè)定不同的調(diào)試模式，并存儲不同的電容參數(shù)值。SW1、 SW2和SW3實(shí)現(xiàn)模式調(diào)試階段的狀態(tài)判定，SW4實(shí)現(xiàn)調(diào)試狀態(tài)與運(yùn)行狀態(tài)之間的切換。其中， SW1、SW2分別對應(yīng)箱變號如表1所示。第二部分為由555定時(shí)器、UA741、TLC1543等元件 及其外圍電路組成的故障判斷電路。正常情況下，繼電器KE1與單片機(jī)P1.1 口相連，接入 信號接收模塊。監(jiān)測到短線時(shí)或調(diào)試狀態(tài)下，繼電器KE1與555定時(shí)器接通，通過SW4撥盤 開關(guān)與555定時(shí)器形成RC振動電路；UA741形成的二階有源低通濾波器將振蕩電壓Ui濾波 成直流電壓Uo,送入TLC1543組成的模數(shù)轉(zhuǎn)換器；TLC1543及其外圍電路將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù) 字量A1送入單片機(jī)及X5045中進(jìn)行比較或存儲。第三部分為X5045組成的數(shù)據(jù)存儲模塊， 調(diào)試狀態(tài)下，可變電容器Cx通過SW4與555定時(shí)器相連，經(jīng)UA741濾波電路后送入TLC1543 進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，而后通過單片機(jī)指令將數(shù)字量存儲到X5045中。由于電容值Cx與555定時(shí) 器產(chǎn)生的振蕩電壓Ui的頻率f相對應(yīng)，從而與濾波后的直流電壓Uo相一致，進(jìn)而與模數(shù) 轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字量A1 -一對應(yīng)，且呈線性關(guān)系。監(jiān)測到斷線故障后，繼電器KE1動作與 555定時(shí)器接通，斷線后的電纜存在電容值Cp，形成振蕩電路。振蕩電壓Ui經(jīng)UA741濾波 后形成直流電壓Uo,經(jīng)過TLC1543轉(zhuǎn)換形成數(shù)字量A1輸入到單片機(jī)內(nèi)。單片機(jī)讀入該數(shù)字 量A1，并讀取X5045內(nèi)的存儲數(shù)據(jù)，經(jīng)過比較得到與Cp最接近的電容值Cx，并轉(zhuǎn)換為箱變 號，由與單片機(jī)P0 口、P3. 2 口、P3. 3 口相連的數(shù)碼管顯示該箱變號。
[0017] 表1 SW1、SW2對應(yīng)箱變設(shè)置表

【權(quán)利要求】
1. 一種待投電力電纜防盜報(bào)警裝置，其特征在于包括電源模塊、MCU信號處理模塊、信 號輸出模塊、信號接收模塊、系統(tǒng)自檢測與指示模塊、參數(shù)整定與故障判斷模塊、故障指示 與輸出模塊和報(bào)警裝置； 所述電源模塊經(jīng)變壓、整流和濾波后將220V交流電轉(zhuǎn)化為直流電分別供電給MCU信號 處理模塊、信號輸出模塊、信號接收模塊和故障指示與輸出模塊； 所述MCU信號處理模塊實(shí)現(xiàn)向信號輸出模塊發(fā)送矩形方波，接收信號接收模塊發(fā)送的 矩形方波；實(shí)時(shí)檢測信號接收模塊發(fā)送的矩形方波，當(dāng)出現(xiàn)斷纜時(shí)，啟動故障指示與輸出模 塊并向其發(fā)送低電平信號，并接收故障指示與輸出模塊發(fā)送的脈沖信號，根據(jù)接收的脈沖 信號判斷斷纜部分的電容值并與預(yù)先整定的電容值進(jìn)行比較判斷，將比較的結(jié)果發(fā)送給故 障指示與輸出模塊；實(shí)現(xiàn)向系統(tǒng)自檢測與指示模塊發(fā)送脈沖信號； 所述信號輸出模塊將接收的MCU信號處理模塊方波信號進(jìn)行放大穩(wěn)壓后，輸出給電 纜； 所述信號接收模塊接收電纜的矩形方波信號，將其進(jìn)行濾波限幅后輸出給MCU信號處 理模塊； 所述系統(tǒng)自檢測與指示模塊包括系統(tǒng)自檢測模塊和指示模塊，系統(tǒng)自檢測模塊接收 MCU信號處理模塊發(fā)送的脈沖信號，實(shí)時(shí)監(jiān)控單片機(jī)的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對單片機(jī)的電壓監(jiān)控 和程序自檢測；指示模塊與系統(tǒng)自檢測模塊相連，對系統(tǒng)自檢測模塊的檢測結(jié)果進(jìn)行指示， 當(dāng)單片機(jī)正常工作時(shí)，不進(jìn)行指示，當(dāng)系統(tǒng)自檢測模塊發(fā)現(xiàn)單片機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，指示模塊進(jìn) 行故障指示； 所述參數(shù)整定與故障判斷模塊接MCU信號處理模塊，包括參數(shù)整定單元和故障判斷單 元，參數(shù)整定單元實(shí)現(xiàn)對各臺箱變臨界電容值的參數(shù)整定和存儲；故障判斷單元實(shí)時(shí)檢測 電纜線路完整性，當(dāng)斷線故障發(fā)生后，MCU信號處理模塊從參數(shù)整定單元中調(diào)取存儲的臨界 電容值并進(jìn)行比較，判斷故障點(diǎn)鄰近的箱變號； 所述故障指示與輸出模塊同MCU信號處理模塊相連，實(shí)現(xiàn)對斷線區(qū)間的顯示和動作 輸出，當(dāng)出現(xiàn)斷纜時(shí)，通過數(shù)碼管顯示被盜電纜臨近的箱變號，并作用于繼電器接通報(bào)警裝 置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種待投電力電纜防盜報(bào)警裝置，其特征在于所述MCU信號 處理模塊所用控制器為單片機(jī)STC89S52。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種待投電力電纜防盜報(bào)警裝置，其特征在于所述報(bào)警裝置 包括串聯(lián)的報(bào)警燈和報(bào)警鈴。
4. 一種待投電力電纜防盜報(bào)警裝置的控制方法，其特征在于控制流程為： (1) 設(shè)備上電后，由電源模塊供電給其他各模塊； (2) MCU信號處理模塊初始化系統(tǒng)； (3) 啟動系統(tǒng)自檢測與指示模塊，系統(tǒng)自檢測模塊判斷自檢測是否出錯(cuò)，如果自檢測出 錯(cuò)，啟動指示模塊進(jìn)行故障指示； (4) 如果自檢測沒有出錯(cuò)，MCU信號處理模塊判斷系統(tǒng)是否處于參數(shù)整定模式，若是則 啟動參數(shù)整定單元完成參數(shù)整定后，再啟動信號輸出模塊和信號接收模塊進(jìn)行斷纜檢測； 否則，直接啟動信號輸出模塊和信號接收模塊； (5) 如果檢測到斷纜，MCU信號處理模塊調(diào)用參數(shù)整定單元進(jìn)行比較，判斷斷線區(qū)間，并 啟動故障指示與輸出模塊進(jìn)行故障報(bào)警和指示；如果沒有檢測到斷纜，則返回步驟（3)。
【文檔編號】G08B13/22GK104091403SQ201410304331
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】郭剛, 郝春生, 李雪松, 韓衛(wèi)星, 李梟雄 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河北省電力公司邯鄲供電分公司