专利名称：通信电缆防盗报警定位、测距两用装置的制作方法
技术领域：
本实用新型提供一种通信电缆防盗报警定位、测距两用装置，属于通信电缆线路维护测试仪器。
目前，在通信电缆的防盗技术中，采用较多的是报警检测与测距相结合的方法。其中报警单元基本上都采用了环路检测这种简单可行的方法，而测距功能采用的方法不尽相同。例如中国专利公报授权的实用新型专利线路障碍自动报警器(申请号93224906)，它包括高内阻电路、固定偏流回路、直流工作回路、告警回路，其实质是解决了防盗报警，它的测距是配合其他线路测距仪来实现。缺陷是技术比较复杂，成本高，而且操作复杂，不利于防盗报警定位的迅速性。另一种防盗定位报警器(申请号95234058.5)，它的测距采用电容参数测量方式。其缺陷是只能实现电缆被盗割断时能测定距离，对检测环路在盗割点出现短路的情况不能实现测距，另外以上仪器功能单一报警和测距不能实现既可同时进行又能单独使用。
本实用新型的目的是提供一种报警和定位合二为一、在及时准确报警的同时，对被检测电缆的检测环路在被盗割点出现短路、断路的情况下都能及时、准确定位，同时又可作为能单独使用的测距仪的通信电缆线路维护仪器。
本实用新型是这样实现的一种通信电缆防盗报警定位、测距两用装置，由主机单元、线路报警检测单元、线路参数测量单元、功能转换单元组成，其中主机单元通过其输入、输出控制口检测报警单元，在随时响应报警的同时，启动功能转换单元，使线路参数测量单元完成测距；线路的其他各单元之间都是单独使用的。
所述的防盗报警定位、测距两用装置，其主机单元由通用单片机U1(8031)组成；其中8031的P1.7、P1.6、P1.0、INT1用于检测线路报警检测单元，P1.5、P1.4、P1.3用于触发参数测量单元，INT0用于拾取测量单元的信号，P3.5用于检测功能转换单元的状态。
所述的防盗报警定位，测距两用装置，其线路报警检测单元由终端短接的电缆备用芯线对X1、X2、具有两组触点的第一、第二继电器J1、J2、光电耦合器O1、O2、D触发器G1、G2、八输入与非门U4、反相器U5、限流电阻R11、R12、嵌位电阻R21、R22组成；其中电缆芯线对X1和X2各接第一继电器J1的两中间触点1、2和第二继电器J2的两中间触点1、2，第一继电器J1的两常闭触点1a、1b分别接电源地和第一光电耦合器O1的负相输入端，第二继电器J2的两常闭触点1a、1b分别接电源地和第二光电耦合器O2的负相输入端，两光电耦合器O1、O2的正相输入端分别各经一限流电阻R11、R12接+12V电源，两光电耦合器O1和O2的正相输出端分别各接第一、第二D触发器G1和G2的CLK端、第一、第二嵌位电阻R21和R22的一端，第一嵌位电阻R21的另一端分别接第一D触发器G1的数据输入端D、置位端SD和+5V电源，第二嵌位电阻R22的另一端分别接第二D触发器G2的数据输入端D、置位端SD和+5V电源，两D触发器的复位端CD接单片机U1(8031)的一输出口P1.7，第一D触发器的反相输出口分别接单片机U1(8031)的一输入口P1.6和八输入与非门U4的一输入端，第二D触发器的反相输出口分别接单片机8031的另一输入口P1.0和八输入与非门U4的另一输入端，此与非门的输出端接一反相器U5的输入端，此反相器的输出端接单片机U1(8031)的外部中断口INT1；线路报警检测单元由单片机适时检测响应。
所述的防盗报警定位、测距两用装置，其线路参数测量单元由双刀双掷开关K、第一继电器J1、第二继电器J2、第三继电器J、双时基集成电路U3、二选一数据选择器U2、第一电阻R3、第一电容C1、第二电阻R7、第二电容C8、第一上拉电阻R1、第二上拉电阻R6、第一分压电阻R2、第二分压电阻R4、第三分压电阻R5、第四分压电阻R8、第一耦合电容C2、第二耦合电容C5、第一滤波电容C3、第二滤波电容C4、第五分压电阻Ra、第六分压电阻Rb、第七分压电阻Rc、第八分压电阻Rd组成；其中双刀双掷开关K的一触点2a分别各接第一、第二继电器J1、J2的一常开触点2a，第三继电器J的一公用触点2分别各接第一、第二继电器J1和J2的另一常开触点2b，开关K的公用触点1接第三继电器J的另一公用触点1，第三继电器J的一常闭触点1a分别接双时基集成电路U3的THR1、DIS1端、第一电容C1的一端、第一电阻R3的一端，第一电容C1的另一端接电源地，第一电阻R3的另一端接+12V电源，第三继电器J的另一常闭触点1b接电源地，第三继电器J的一常开触点2a分别接双时基集成电路U3的THR2、DIS2端和第二电容C8的一端，第二电容C8的另一端接电源地；第三继电器J的另一常开触点2b接第二电阻R7的一端，第二电阻R7的另一端以及双时基集成电路U3的R1、R2、VCC端均接+12V电源；双时基集成电路U3的两触发端TRIG1、TRIG2分别各经第一、第二滤波电容C2、C5接单片机U1(8031)的两输出口P1.5、P1.4，同时TRIG1又接第一、第二分压电阻R2、R4的一端，两电阻的另一端分别接+12V和电源地，TRIG2又接第三、第四分压电阻R5、R8的一端，两电阻的另一端分别接+12V和电源地，第一、第二上拉电阻R1、R6的各一端分别各接U1的P1.5、P1.4口，它们的另一端接+12V电源，U3的CVoitl、CVoit2分别各经一滤波电容C3、C4接地；双时基集成电路U3的两输出端Q1、Q2分别各接第六、第八分压电阻Rb、Rd的一端，两电阻的另一端分别各接二选一数据选择器U2的两个输入端1B、1A，同时各经第五、第八分压电阻Ra、Rc接电源地，数据选择器U2的控制端A/B接单片机U1(8031)的一输出口P1.3，数据选择器U2的输出端1Y接单片机U1的另一外部中断口INT0。
所述的防盗报警定位、测距两用装置，其功能转换单元由双刀双掷开关K、第三继电器J、双端插座B、嵌位电阻R组成；其中双端插座B的一端a接第三继电器J的另一公用触点2，双端插座B的另一端b接双刀双掷开关K的触点1a；双刀开关K的触点1b接电源地，触点2b经一嵌位电阻R接正5V电源；双刀开关K的触点2接单片机U1的一输入端P3.5；双端插座B用于该装置作为测距仪使用时，外接被测量电缆线对。
本实用新型与现有技术相比，将通信电缆的防盗报警与定位合二为一，在迅速准确报警的同时，自动测距定位，时效性高；同时功能转换单元的切换，又可使测距单独进行，达到了一机多用的效果，使使用性更强。
附
图1为本实用新型实施例的电路原理图。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步细述在本实施例中，K采用双刀双掷开关，J1、J2、J均采用双组触点的继电器JRC-19FI，U3采用双时基集成电路NE556，U2采用2选1数据选择器74HCT157，U1选用单片机8031。
功能转换单元中，开关K掷在双联端2a、2b的位置时输出给单片机U1(8031)的检测口P3.5的信号为高电平，单片机确认装置为报警状态；开关K掷在双联端1a、1b的位置时，输出给单片机U1(8031)的检测口P3.5的信号为低电平，单片机确认装置为测距状态。
在报警状态下，光电耦合器O1、O2输出给D触发器G1、G2的时钟端CLK的信号平时保持低电平，D触发器的反相输出端输出高电平信号，一路接单片机8031的信号判断输入口P1.6、P1.0，另一路经与非门U4、反相器U5后的高电平信号输出给单片机8031的报警监测口INT1；当其中一条电缆被盗时，其备用芯线对X1(或X2)断开，对应的光电耦合器O1(或O2)的输出信号突变为高电平，触发D触发器G1(或G2)使其反相输出端输出信号变为低电平，单片机8031的INT1端的信号也相应变为低电平，此时8031响应报警检测单元信号的变化，在从P1.6、P1.0输入口信号的变化判断出哪条电缆被盗报警的同时，驱动相应的继电器J1(或J2)动作，使其常开触点闭合，使被盗电缆的检测芯线对切换到线路参数测量单元，然后由单片机8031控制线路参数测量单元测量线路的参数。
线路参数测量单元由两部分组成线路电容参数测量电路和线路电阻参数测量电路；线路电容参数测量电路由U3 NE556、R3、C1组成，测量时单片机U1(8031)的控制口P1.5输出一启动触发脉冲信号经耦合电容C2加到U3的TRIG1端，由U3的Q1端输出一与被测线路参数成线性的方波脉冲，经分压电阻Ra、Rb分压后输出给数据选择器U2的IB端，U1(8031)在控制测量之前，已由控制口P1.3输出高电平信号，使U2的输出口1Y输出给U1(8031)的信号为其输入口1B的信号，这样，电容参数测量结果(方波脉冲)也就输入给8031单片机由其检测处理该脉冲为与之对应的长度；线路电阻参数测量电路由U3、R7、C8组成，测量时单片机8031的控制口P1.4输出一启动触发脉冲信号经耦合电容C5加到U3的TRIG2端，由U3的Q2端输出一与被测线路参数成线性的方波脉冲，经分压电阻Rc、Rd分压后输出给数据选择器U2的1A端，8031在控制测量之前，已由控制口P1.3输出低电平信号，使U2的输出口1Y输出给U1(8031)的信号为其输入口1A的信号，这样，电容参数测量结果(方波脉冲)也就输入给单片机U1(8031)，由其检测处理该脉冲为与之对应的长度，分压电阻R2、R4、R5、R8的分压使TRIG1、TRIG2端达到所需的工作电压，R1、R6的上拉给P1.5、P1.4提供足够的电平。
在测距状态下，被测电缆芯线对X1、X2接双端插座B的a、b两端，通过单片机U1(8031)输入相应的命令，U1控制线路参数测量单元自动完成对电容、电阻参数的测量，测量结果输出给单片机，由其处理为与之对应的长度。
线缆被盗或测距时，单片机根据被盗线缆或被测线缆的状态(断路或短路)，通过控制继电器J自动将线缆切换至对应的参数测量电路，并跟踪测量，直至检测到被盗点或故障点。
权利要求1.一种通信电缆防盗报警定位、测距两用装置，其特征在于它由主机单元、线路报警检测单元、线路参数测量单元、功能转换单元组成；主机单元由现有技术单片机8031组成，其端口P1.7分别接线路报警检测单元的两光电耦合器G1、G2的端口CD，P1.6、P1.0分别各接G1、G2的Q端口，INT1接报警检测单元的反相器U5的输出口；单片机的端口P3.5接功能转换单元的双刀双掷开关K的一公用触点2；单片机的端口P1.5、P1.4分别各经一滤波电容C2、C5各接参数测量单元的双时基集成电路U3的触发端TRIG1、TRIG2，P1.3接参数测量单元的数据选择器U2的端口A/B，INT0接U2的1Y端口。
2.如权利要求1所述的通信电缆防盗报警定位、测距两用装置，其特征在于它的线路报警检测单元由终端短接的电缆芯线对X1、X2、具有两组触点的第一、第二继电器J1、J2、光电耦合器O1、O2、D触发器G1、G2、八输入与非门U4、反相器U5、限流电阻R11、R12、嵌位电阻R21、R22组成；其中电缆芯线对X1和X2各接第一继电器J1的两中间触点1、2和第二继电器J2的两中间触点1、2，第一继电器J1的两常闭触点1a、1b分别接电源地和第一光电耦合器O1的负相输入端，第二继电器J2的两常闭触点1a、1b分别接电源地和第二光电耦合器O2的负相输入端，两光电耦合器O1、O2的正相输入端分别各经一限流电阻R11、R12接+12V电源，两光电耦合器O1和O2的正相输出端分别各接第一、第二D触发器G1和G2的CLK端、第一、第二嵌位电阻R21和R22的一端，第一嵌位电阻R21的另一端分别接第一D触发器G1的数据输入端D、置位端SD和+5V电源，第二嵌位电阻R22的另一端分别接第二D触发器G2的数据输入端D、置位端SD和正5V电源，两D触发器的复位端CD接单片机U1(8031)的一输出口P1.7，第一D触发器的反相输出口分别接单片机U1(8031)的一输入口P1.6和八输入与非门U4的一输入端，第二D触发器的反相输出口分别接单片机8031的另一输入口P1.0和八输入与非门U4的另一输入端，此与非门的输出端接一反相器U5的输入端，此反相器的输出端接单片机U1(8031)的外部中断口INT1。
3.如权利要求1所述的通信电缆防盗报警定位、测距两用装置，其特征在于它的线路参数测量单元由双刀双掷开关K、第一继电器J1、第二继电器J2、第三继电器J、双时基集成电路U3、二选一数据选择器U2、第一电阻R3、第一电容C1、第二电阻R7、第二电容C8、第一上拉电阻R1、第二上拉电阻R6、第一分压电阻R2、第二分压电阻R4、第三分压电阻R5、第四分压电阻R8、第一耦合电容C2、第二耦合电容C5、第一滤波电容C3、第二滤波电容C4、第五分压电阻Ra、第六分压电阻Rb、第七分压电阻Rc、第八分压电阻Rd组成；其中双刀双掷开关K的一触点2a分别各接第一、第二继电器J1、J2的一常开触点2a，第三继电器J的一公用触点2分别各接第一、第二继电器J1和J2的另一常开触点2b，开关K的公用触点1接第三继电器J的另一公用触点1，第三继电器J的一常闭触点1a分别接双时基集成电路U3的THR1、DIS1端、第一电容C1的一端、第一电阻R3的一端，第一电容C1的另一端接电源地，第一电阻R3另一端接+12V电源，第三继电器J的另一常闭触点1b接电源地，第三继电器J的一常开触点2a分别接双时基集成电路U3的THR2、DIS2端和第二电容C8的一端，第二电容C8的另一端接电源地；第三继电器J的另一常开触点2b接第二电阻R7的一端，第二电阻R7的另一端以及双时基集成电路U3的R1、R2、VCC端均接+12V电源；双时基集成电路U3的两触发端TRIG1、TRIG2分别各经第一、第二滤波电容C2、C5接单片机U1(8031)的两输出口P1.5、P1.4，同时TRIG1又接第一、第二分压电阻R2、R4的一端，两电阻的另一端分别接+12V和电源地，TRIG2又接第三、第四分压电阻R5、R8的一端，两电阻的另一端分别接+12V和电源地，第一、第二上拉电阻R1、R6的各一端分别各接U1的P1.5、P1.4口，它们的另一端接+12V电源，U3的CVoitl、CVoit2分别各经一滤波电容C3、C4接地；双时基集成电路U3的两输出端Q1、Q2分别各接第六、第八分压电阻Rb、Rd的一端，两电阻的另一端分别各接二选一数据选择器U2的两个输入端1B、1A，同时各经第五、第八分压电阻Ra、Rc接电源地，数据选择器U2的控制端A/B接单片机U1(8031)的一输出口P1.3，数据选择器U2的输出端1Y接单片机U1的另一外部中断口INT0。
4.如权利要求1所述的通信电缆防盗报警定位、测距两用装置，其特征在于它的功能转换单元由双刀双掷开关K、第三继电器J、双端插座B、嵌位电阻R组成；其中双端插座B的一端a接第三继电器J的另一公用触点2，双端插座B的另一端b接双刀双掷开关K的触点1a；双刀开关K的触点1b接电源地，触点2b经一嵌位电阻R接正5V电源；双刀开关K的触点2接单片机U1的一输入端P3.5。
专利摘要本实用新型提供一种通信电缆防盗报警定位、测距两用装置,由主机单元、线路报警检测单元、线路参数测量单元、功能转换单元组成,可同时检测多条电缆,在被防盗电缆被盗割断时,线路报警检测单元输出信号发生变化,使主机响应,在发出声光报警的同时,驱动相应的继电器,使被盗电缆芯线对切换到参数测量单元,测出此时的线路电容或电阻参数,经主机单元比较计算后,确定电缆盗割点的距离,显示打印;该装置也可以单独测距,用于电气施工和维修;该装置将电缆防盗报警与定位合二为一,同时又实现了一机多用的效果。
文档编号H04B3/46GK2289350SQ9621146
公开日1998年8月26日 申请日期1996年5月25日 优先权日1996年5月25日
发明者王剑锋 申请人:王剑锋