23，高压储能电容23连接高压开关22和电容检测电路28，高压开关22连接次级变压器21，电容检测电路28连接处理器19，次级变压器21连接正向输出接口 5和反向输出接口 3。处理器19控制PffM发生器26，PffM发生器可以选用专用的芯片或处理器内部集成的模块，功能是脉冲宽度调制的信号，产生脉冲宽度调制的信号的间隔决定了输出脉冲高压电的间隔，而产生脉冲宽度调制的信号的长度则决定了输出高压电的幅度。PWM发生器26产生的脉冲宽度调制的信号控制连有电源的功率开关25。功率开关25可以选用大功率MOS管或三极管，功能是控制产生初期变压器24的输入。初级变压器可以同相的绕制的变压器，根据输入产生间隔的上百福特的间隔高压电，并为后端的高压储能电容23充电。高压储能电容23选择耐压值700V以上的30uF的电容，电容检测电路28将会在充电过程中对电容电压进行检测，并将检测结果送到处理器19进行处理。当电容充电电压正常时，高压开关22闭合将高压储能电容23与次级变压器的同相输入端连接，高压开关22可以选用大功率晶闸管，次级变压器可以选用同相绕制的变压器，输出中间抽头接大地，变压器的正、反向输出连接到电子围栏的正、反向输出端子5、3。正、反向输出端子5、3可以输出幅值相同极性相反的高压电。因为初级线圈、次级线圈24、21匝数比固定，处理器19根据控制高压电容23的充电量，可以精确的控制每一次放电的电压值。
[0032]如图4所示，高压检测电路18包括高压调理电路29、线性转化电路30、模拟滤波电路31、数据采集电路32和状态显示处理器33;状态显示处理器33和数据采集电路32连接至处理器19，数据采集电路32连接模拟滤波电路31，模拟滤波电路31连接线性转化电路30，线性转化电路30连接高压调理电路29，高压调理电路29连接正向高压检测接口 4和反向高压检测接口 2。
[0033]处理器19包括数字滤波单元34、特征提取单元35、状态分类单元36、状态知识数据库37;数据采集电路32连接数字滤波单元34，数字滤波单元34连接特征提取单元35，特征提取单元35连接状态分类单元36，状态知识数据库37连接状态分类单元36，状态分类单元36连接状态显示处理器33。其中带有安防现场14信息的高压反馈信号由正向、反向输入端子4、2进入高压调理电路29，高压调理电路29由内部的1kV耐压值的电阻和保护电路搭建而成，功能是将高压电信号转化成电流信号从而驱动线性转模块30。线性转化模块30可以选择耐高压的低失真的线性隔离光耦或光电转化器件，其功能是将前端带有现场信息的电流信号无失真的转化成低压的电压信号。现场产生的噪声可以通过模拟滤波电路进行滤波处理，模拟滤波电路31可以选择无源阻容滤波电路或是由运算放大器搭建的有源滤波电路，主要滤除外接低频干扰和高频噪声。经过滤波的电压信号通过数据采集电路32转化成处理器19能识别的数字信号，数据采集电路选用单片机内部的ADC模块或专用的模拟转数字芯片完成，其采样频率要求10kHz以上，分辨率要求12bit以上。处理器19将带有现场信息的数字信号经过程序内的数字滤波单元34，二次滤除干扰。数字滤波单元可以是FIR/IIR滤波器多其他滤波算法。特征提取单元是单片机内程序中的一种算法，可以将含有信号中的信息提取出来，并将信息进行量化的过程，如提取信号的均方根、阈值、峰峰值、频谱特性等特征。状态分类单元36可以通过判断输入信号的特征值参考状态知识数据库37内的状态，输出分类的结果。结果可以有由报警器、液晶屏、指示灯或远程控制软件一类的显示部分33呈现出来。状态知识数据库是通过大量实验数据的学习建立的数据库，可以通过运用如神经网算法对不同分类的特征进行训练的方式构建。状态分了单元可以依靠状态知识数据库，对现场短路、短路、异常天气、湿树枝跌落搭连、植物覆盖、接触不良等状态进行识别。
[0034]图5展示了本发明高压智能电子围栏工作流程图，从电子围栏软件开始38，首先电子围栏程序的初始化39，然后根据设置发送高压脉冲40，高压检测部分41将信号的特征进行提取，提取结果由状态识别部分42进行分类，如果现场没有发现异常，点击围栏正常工作，继续发送高压脉冲;如果现场发现异常设备将进行异常分类显示43，工作人员可以通过显示结果对现场进行相应的处理。
【主权项】
1.分类检测故障的脉冲式电子围栏设备，包括安防现场(14)，其特征在于:该设备还包括电子围栏主机(I);正向输出合金线(6)、正向输入合金线(7)、反向输出合金线(8)和反向输入合金线(9);电子围栏主机(I)的正向输出接口(5)、反向输出接口(3)分别与正向输出合金线(6)、反向输出合金线(8)连接，向安防现场发送脉冲高压电；正向输出合金线(6)、反向输出合金线(8)绕安防现场一圈后经正向输入合金线(7)、反向输入合金线(9)接入电子围栏主机(I)的正向高压检测接口(4)和反向高压检测接口(2)。2.根据权利要求1所述的分类检测故障的脉冲式电子围栏设备，其特征在于:安防现场(14)包括围墙(12)和绝缘支架(10)、正向输出合金线(6)、正向输入合金线(7)、反向输出合金线(8)和反向输入合金线(9)架设在绝缘支架(10)上，绝缘支架(10)设置在围墙(12)上。3.根据权利要求1所述的分类检测故障的脉冲式电子围栏设备，其特征在于:电子围栏主机(I)包括工业以太网高压检测端口(15)、高压输出接口(16)、高压发生电路(17)、高压检测电路(18)和存储器(20);高压检测端口(15)连接高压检测电路(18)，高压检测电路(18)连接处理器(19)，处理器(19)与高压发生电路(17)和存储器(20)连接，高压发生电路(17)连接高压输出接口(16)，高压输出接口(16)通过正向输出合金线(6)和反向输出合金线(8)连接安防现场(14)，安防现场(14)通过正向输入合金线(7)、反向输入合金线(9)接入高压检测端口(15)。4.根据权利要求3所述的分类检测故障的脉冲式电子围栏设备，其特征在于:高压输出接口(16)包括正向输出接口(5)和反向输出接口(3)；高压检测端口( 15)包括正向高压检测接口(4)和反向高压检测接口(2)。5.根据权利要求3所述的分类检测故障的脉冲式电子围栏设备，其特征在于:高压发生电路(17)包括PffM发生器(26)、功率开关(25)、初级变压器(24)、高压储能电容(23)、高压开关(22)、次级变压器(21)和电容检测电路(28)，处理器(19)连接PffM发生器(26)，PWM发生器(26)连接功率开关(25)，功率开关(25)连接初级变压器(24)，初级变压器(24)连接高压储能电容(23)，高压储能电容(23)连接高压开关(22)和电容检测电路(28)，高压开关(22)连接次级变压器(21)，电容检测电路(28)连接处理器(19)，次级变压器(21)连接正向输出接口(5)和反向输出接口(3)。6.根据权利要求3所述的分类检测故障的脉冲式电子围栏设备，其特征在于:高压检测电路(18)包括高压调理电路(29)、线性转化电路(30)、模拟滤波电路(31)、数据采集电路(32)和状态显示处理器(33);状态显示处理器(33)和数据采集电路(32)连接至处理器(19)，数据采集电路(32)连接模拟滤波电路(31)，模拟滤波电路(31)连接线性转化电路(30)，线性转化电路(30)连接高压调理电路(29)，高压调理电路(29)连接正向高压检测接口(4)和反向高压检测接口(2)。7.根据权利要求6所述的分类检测故障的脉冲式电子围栏设备，其特征在于:处理器(19)包括数字滤波单元(34)、特征提取单元(35)、状态分类单元(36)、状态知识数据库(37);数据采集电路(32)连接数字滤波单元(34)，数字滤波单元(34)连接特征提取单元(35)，特征提取单元(35)连接状态分类单元(36)，状态知识数据库(37)连接状态分类单元(36)，状态分类单元(36)连接状态显示处理器(33)。
【专利摘要】分类检测故障的脉冲式电子围栏设备,包括安防现场，该设备还包括电子围栏主机、正向输出合金线、正向输入合金线、反向输出合金线和反向输入合金线；本实用新型电子围栏设备输出端连接在安装在墙体上的合金导线上，合金导线由支架支撑围绕安防区域一圈后与电子围栏设备输入接口相连接。为增大防范的区域，往往会采用两条输入和两条输出合金线所构成双回路四线制防区。输入和输出合金线两交错安置，入侵者任意触碰到相邻两根合金线，都会受到不致命的威慑性电击。
【IPC分类】G08B13/12
【公开号】CN205302518
【申请号】
【发明人】高艺, 于洪洲, 焦勇, 徐洪垚, 李红亮, 刘志勇, 冯志刚
【申请人】辽宁达能电气股份有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年10月26日