一种单防区脉冲电子围栏主机的制作方法

本实用新型涉及一种单防区脉冲电子围栏主机。

背景技术：

电子围栏是在欧洲国家和畜牧业发达国家广泛流行应用的主动防御周界和报警系统，起源于畜牧业高度发达的澳大利亚和新西兰等国家，应用了最新的周界安防理念，即阻挡、威慑和报警。在前端导线上借鉴传统围栏和高压电网的优点，以有形导线和警示牌为主，对入侵者心里有震慑效果，在能量的控制上，采取脉冲式电压，电压脉冲周期长，能量低，不会致人伤亡，同时可以在中央控制台提供预警功能。随着科学技术的发展，电子围栏在经过逐步更新换代后已经开始普遍应用于一些大型基础设施，如：通信、电力、军事、交通等领域。并得以在民用市场如高档别墅、住宅小区广泛使用。

电子围栏早期用于畜牧业，能量相对较高，脉冲周期相对较长，而且几乎无报警信号产生，但是其脉冲电压的威慑作用，对家用周界防盗报警是非常有利的，于是就有了现在的脉冲电子围栏主机。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于提供了一种单防区脉冲电子围栏主机。

本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种单防区脉冲电子围栏主机，包括：MCU处理器和与其相连接的高压隔离采集电路、脉冲输出电路、报警输出电路、显示电路、485通信电路、电源电路、按键电路，其中，所述脉冲输出电路又连接有初级升压、充电电路，该初级升压、充电电路又连接到放电电路，所述放电电路又连接有高压升压、输出电路，所述高压升压、输出电路又连接所述高压隔离采集电路，其中，所述MCU处理器通过所述脉冲输出电路输出脉冲信号，控制以上初级升压、充电电路中的初级变压器进行升压，初级变压器负载接有高压充电电容，初级变压器对其进行充电；此外，所述MCU处理器通过电阻分压对电容电压进行检测，当电容电压达到预定值时，关闭脉冲输出，同时发出放电控制信号，通过高压升压、输出电路中的高压升压变压器，输出正负两路高压脉冲信号，所述MCU处理器通过高压脉冲输出给前端围栏，并通过高压隔离采集电路采集其信号进行处理，判断是否有警情触发。

优选的是，所述电源电路连接有100-260V交流电输入。

本实用新型单防区脉冲电子围栏主机具有以下优点，其显示内容丰富（防区编号、输出高压值、脉冲周期、输出波形、实时温度、报警状态等），另外还增加了按键操作，可以直接在脉冲主机上对其参数进行修改，报警类型多样（短路、断线、故障、防拆等）。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进行详细的描述，以使得本实用新型的上述优点更加明确。

图1是本实用新型单防区脉冲电子围栏主机的电路示意图；

图2是本实用新型中高压充电电路的电路示意图；

图3是本实用新型中高压升压、输出电路的示意图；

图4是本实用新型中高压隔离采集电路的示意图；

图5是本实用新型中初级升压、充电电路的示意图；

图6是本实用新型单防区脉冲电子围栏主机的电路模块示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细地说明。

如图1-6所示，一种单防区脉冲电子围栏主机，包括：MCU处理器和与其相连接的高压隔离采集电路、脉冲输出电路、报警输出电路、显示电路、485通信电路、电源电路、按键电路，其中，所述脉冲输出电路又连接有初级升压、充电电路，该初级升压、充电电路又连接到放电电路，所述放电电路又连接有高压升压、输出电路，所述高压升压、输出电路又连接所述高压隔离采集电路，其中，所述MCU处理器通过所述脉冲输出电路输出脉冲信号，控制以上初级升压、充电电路中的初级变压器进行升压，初级变压器负载接有高压充电电容，初级变压器对其进行充电；此外，所述MCU处理器通过电阻分压对电容电压进行检测，当电容电压达到预定值时，关闭脉冲输出，同时发出放电控制信号，通过高压升压、输出电路中的高压升压变压器，输出正负两路高压脉冲信号，所述MCU处理器通过高压脉冲输出给前端围栏，并通过高压隔离采集电路采集其信号进行处理，判断是否有警情触发。

优选的是，所述电源电路连接有100-260V交流电输入。

其中，如图2所示，其中，所述MCU处理器输出PWM信号，通过芯片U2进行放大，驱动MOS图中MOS管，从而触发变压器T2工作，变压器T2通过续流二极管对电容C33进行充电，图中三个1MΩ电阻串联分压之后，通过R61，进入MCU处理器进行采集，判断电容C33是否充到设置电压值。

如图3所示，所述MCU处理器在检测到电容C33充满电之后，通过控制IO 输出放电信号，Q6晶闸管导通，电感L3、电容C37形成放电回路，并对C33电容输出的电压进行放大、振荡后，输出给变压器T4，T4进行升压输出2路幅值相同，极性相反的脉冲电压信号。

如图4所示，高压输出经过电阻分压之后，通过光耦U2进行隔离，光耦次级与图2电路相连接，通过二极管、电容保持信号后，接入MCU进行信号采集。

其中，传统电子围栏充电电路以上电路，充电容C29一端接续流二极管，一端接地，此电路的缺点在于，电容C29在充电的过程中，对地会进行放电，这样导致能量不必要的损耗。

改进后的电路如图2（图5是改进之前的电路）所示，电容C33并接在二极管负极与变压器，电容没有直接接到地，这样，而是通过电容C37 接入地，这样电容C33在充电的过程中，就不会有能量的损失了。从而大大提高了充电的效率。

此外，在高压隔离采集电路中，三极管与R91串联，然后与R84并联之后，在于光耦的次级串联于电路中，而高压输出有两种模式，高压5000V和700伏输出，因此在输出低压700伏的时候，控制三极管的IO输出低电平，三极管截止，MCU采集R84的电压，当输出5000V时，三极管打开，MCU采集的是三极管串接电阻R91后与R84并联之后的电压值，这样就能保证光耦的次级一直工作在放大区，使采集的信号能随着输出的变化而呈线性的变化。

此外，本发明的项目创新点：

1) 彩屏显示，加背光处理，不操作按键2分钟后自动关闭背光；

2) 按键操作，直接在脉冲电子围栏主机上对其进行各种参数设置；

3) 特有的高压充电技术，与传统电子围栏相比，初级升压变压器体积要小，效率更高；

4) 主机内置蜂鸣器，触发报警后，无需外接报警器，主机也能发出报警信号；

5) 内置温度芯片，实时检测主机内部工作温度；

6) 时钟芯片，显示系统实时时间；

并且，在实施例中，MCU通过输出脉冲信号，控制初级变压器进行升压，初级变压器负载接有高压充电电容，初级变压器对其进行充电，MCU通过电阻分压对电容电压进行检测，当电容电压达到预定值时，关闭脉冲输出，同时发出放电控制信号，通过高压升压变压器，输出正负两路高压脉冲信号。MCU通过高压脉冲输出给前端围栏，并采集其信号进行处理，判断是否有警情触发。

显示：MCU通过彩屏显示主机的工作状态：布防、撤防、输出波形、电压幅值、脉冲周期、实时温度、报警状态、实时时钟。

按键：

FUN：此按键为“功能”按键。

在正常情况下，按一次本按键，则会进入到主机参数设置界面，可以去设置主机的各个参数值（包括防区ID、防区脉冲输出电压值、防区脉冲输出周期、防区电压档位、主机的本地时间等）。

若是已经在主机参数设置界面，按一次本按键，则会取消参数设置，并退出主机参数设置界面。

OK：此按键为“确定”按键。

在主机参数设置界面时，按一次本按键，则会保存当前的参数，LCD会闪烁几次后，退出主机参数设置界面。

向左：此按键为“向左或向前移动光标”按键。

在主机参数设置界面时，按一次本按键，光标会向左或者向前移动一个位置，可以用来选择要设置的参数项目。

向右：此按键为“向右或向后移动光标”按键。

在主机参数设置界面时，按一次本按键，光标会向右或者向后移动一个位置，可以用来选择要设置的参数项目。

增加：此按键为“增加”按键。

在主机参数设置界面时，按一次本按键，光标所在位置的值会增加，可以用来修改要设置的参数值。

减少：此按键为“增少”按键。

在主机参数设置界面时，按一次本按键，光标所在位置的值会减少，可以用来修改要设置的参数值。

485信号：MCU通过485芯片与控制中心进行通信，数据传输，控制中心可以控制脉冲电子围栏主机，进行操作，布防、撤防、报警复位等，同时脉冲电子围栏主机也会发送数据给控制中心，包括防区信息，输出电压值，报警信息等。

报警输出：MCU检测到前端围栏有报警信息时，通过控制IO口输出：控制输出一路12伏信号，可以用来接声光报警灯、警号等报警器；控制输出一路开关量信号；控制输出脉冲信号，触发内置喇叭发出警报。

蓄电池管理：市电供电时，切断蓄电池供电，并检测电池电量，电量不足时对其充电；当市电停电时，切换为蓄电池供电，同时检测电池电量，电量过低时，关闭蓄电池供电。

报警检测：短路检测，通过用电阻分压，光电隔离检测输出线判断是否短路；断线检测，通过用电阻分压，光电隔离检测输入线判断是否断线；防拆检测，通过光敏电阻实现检测。

本实用新型在传统电子围栏主机基础上增加了如下功能：

彩屏显示内容丰富，主机所有工作参数全部显示出来客户使用直观明了；按键操作简单易懂，能设置主机的工作状态，减少调试的复杂度；主机报警类型多样方便客户快捷排查故障。客户在使用本主机时，不需要太多专业知识，降低了产品的使用门槛。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。