专利名称：管线井盖开启监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一套适用于各种地下管线井的井盖的开启的远程监测系统。
背景技术：
随着通信和网络技术的发展和普及应用，越来越多的用于通信和网络的电缆、光缆通过 地下管线连接到相关机构和千家万户。为了工程施工和维护维修的方便，修建了很多管线井。 但如果管线井的井盖没有经过授权而被打开，则会出现未能及时发现的诸如井下线缆被破坏 或被盗、井盖丢失或井盖未盖好而造成管线井"吃人"、其他通信运营商不打招呼而"借用" 管道铺设线缆等等情况和隐患。
为了避免这些情况和隐患的发生，出现了一些井盖开启的监测装置，对井盖进行远程实 时监测，以便发现问题及时处理。但这些监测装置大都采用易被其他无线信号干扰、易被如 井盖本身或停于井盖上方的汽车等金属物体屏蔽或削弱信号的无线射频方式传送探测信号， 而且相关的电子设备及其供电电源或电池安装于管线井内，应对环境变化的能力较差。即使 采用机械方式进行探测信号的传送，长期使用后，也难免因温湿度变化而产生机械变形或机 械接触部件发生腐蚀生锈的现象，从而大大降低使用的可靠性和稳定性。
实用新型内容
本实用新型利用磁控开关与其感应磁铁的物理距离而通断的特性来确定井盖是否被开 启，通过监测与磁控开关相连接的电阻的有无来判断磁控开关的通断，进而判定井盖是否被 开启。
本实用新型含有
一个监测中心电脑，通过RS232-RS485转换器和RS485总线与主机连接； 主机，通过RS485总线与n个分机连接，n为自然数；
LED标识地图板，其上设有模拟井盖开合状态的LED发光二极管，发光二极管的信号线连接LED 驱动电路；
分机，每个分机的八个通道分别与对应的八个井盖监测线的两条井盖监测导线连接； 磁控开关，固定在井壁上，磁控开关与一个电阻串接在所述导线上，该导线的两端连接在分
机对应的通道上； 磁铁，固定在井盖下侧，与磁控开关位置对应。所述磁控开关有两个，串接在导线上；所述磁铁有两个，分别对应两个磁控开关。
所述电阻的值为8K-12K。
所述主机采用STC89C58微控制器。
所述分机采用P89LPC935微控制器。
所述磁控丌关是在磁铁的感应范围内触点处于常闭的磁控开关。
所述主机还外接消音按钮、汉字液晶，并通过报警器驱动电路连接报警器，还具有地址选择电路。
本实用新型的有益效果是
可靠性 实用性高现场管线井内无有源设备，应对环境温湿度变化的能力强；无射频设备，抗干扰能力强；利用监测电阻变化的方法，因而提高了预防监测线路被短路、断路等破坏的能力；两个磁控开关串联相接，其中一个失效短路，另一个仍然可起作用，增加了可靠性；现场管线井内设备少、连接简单，安装、使用、维护维修方便。
直观显示实时状态LED标识地图板直观指示井盖的地理位置及实时开启状态，汉字液晶显示被开启的井盖的具体地理位置的文字说明。
集中管理事件记录所有井盖监测点进行统一系统联网，监测中心电脑记录并显示任何
警情的发生时间和井盖编号等信息。
裁减性扩展性好可根据实际情况进行分机数量的增减，也可在同一监测中心电脑下增加多个主机及其所连接的分机等设备。
井盖监测线通过井内线缆管道连接到处于室内的监测设备，因而管线井内没有任何有源的电子设备及其供电电源或电池，也无机械接触部件，对环境温湿度的变化有很强的应对能力。同时采用LED标识地图板直观指示井盖的地理位置及实时开启状态，并给出了由监测中心电脑、RS232-RS485转换器、主机、分机构成的完整的系统级的解决方案。
图l是系统总体连接示意图。
图2是井盖结构示意图，图中未画出用于通信和网络的线缆示意，其中1为井盖，2为磁铁，3为磁控开关，4为电阻，5为井壁，6为井盖监测导线。
图3是LED标识地图板示意图，图中只画出了4个LED指示的井盖的地理位置，其他省略。
图4是主机原理框图。
图5是分机原理框图。
具体实施方式
以下结合附图说明本发明的具体实施方式
。
如图l，系统含有一个监测中心电脑，通过RS232-RS485转换器和RS485总线1与主机连接，LED标识地图板与主机连接，主机通过RS485总线2与n个分机连接，n为自然数。每个分机分别检测8个井盖的开启情况，其中k等于n，表示与第几个分机连接。
如图2，管线井内的井盖下侧固定有两个磁铁，两个磁控开关固定于井壁上，与两个磁铁的位置对应。电阻的两端分别接入每个磁控开关的一个接线端，井盖监测线的两条导线分别接入每个磁控开关的另外一个接线端。两个磁控开关串联相接，其中一个失效短路，另一个仍然可起作用。井盖监测线通过井内线缆管道连接到处于室内的分机。如果原通讯电缆中有未用的线路，如空余的电话线，则可以做为井盖监测线使用，这样有利于节省线路费用和布线人工成本。安装在井壁的磁控开关的具体位置根据实际情况进行调整，以满足与安装在井盖上的磁铁的最佳感应距离。这里推荐监测外接电阻的阻值范围为8K-12K，也可根据实际情况进行调整，本例中与磁控开关所连接的电阻为10K电阻。
如图3， LED标识地图板直观指示井盖的地理位置及实时开启状态，LED的驱动连接线连接到主机的LED驱动电路。
如图4，主机采用STC89C58微控制器，RS485电路1通过RS485总线1连接监控中心电脑，RS485电路2通过RS485总线2连接分机，LED驱动电路驱动LED标识地图板上的LED。其他电路都为常规设计。如选择驱动能力足够的RS485总线器件，如MAX3080E，则同一条RS485总线最大可连接256个节点，即一台主机最多可连接250多个分机，也即可监测2000多个井盖，足以满足一般情况下的应用需要。如果有更多需要监测的井盖，可在如图1所示的RS485总线1上增加多个主机及其所连接的分机等设备。在井盖数量不是很多但需要分区域监测的情况下，也可增加多个主机系统。
如图5，首先根据实际需要监测的井盖数量来确定分机的数量。本例中分机采用具有八通道模拟输入口的P89LPC935微控制器，八个通道与对应的八个井盖监测线(6)的两条导线连接，P89LPC935通过测量通道输入电压的大小来判断外接电阻的大小或者有无，并将电阻变化的信息通过RS485电路3传输到主机。通道输入电路中的TVS为抗瞬间干扰的器件，IOM电容为输入电路滤波器件，IOK电阻为模拟输入上拉电阻，该电路将对导线传来的信号起到滤波和抗干扰的作用。分机的其他电路都为常规设计即可。
井盖未被开启时，磁铁处于磁控开关的感应范围内，磁控开关闭合，分机监测到井盖监测线末端接有电阻，则将此信息传送给主机和监测中心电脑，主机驱动LED标识地图板对应的LED常亮，主机报警器不响、汉字液晶显示正常，监测中心电脑显示无警情。
井盖一旦被开启，磁铁处于磁控开关的感应范围外，磁控开关断开，分机监测到井盖监测线末端没有电阻，则将此信息传送给主机和监测中心电脑，主机驱动LED标识地图板对应的LED闪烁，主机报警器响、汉字液晶显示被开启的井盖的具体地理位置的文字说明，监测中心电脑记录并显示警情的发生时间和井盖编号等信息。
主机的消音按钮按下后，可使主机报警器静音，以方便系统调试、维护维修等不需要报警器响的场合。上述设备，监测中心电脑放于监测中心；主机及LED标识地图板可放于监测中心，也可放于其他更方便用户使用的场所；分机可统一放于一个设备间或分散放于多个设备间。当然，也可将所有设备安放于一个房间。具体采用哪种方式，由实际情况确定。
市售设备中，磁控开关选择在其配套使用的磁铁的感应范围内触点处于常闭即线路接通的磁控开关；对于"RS232-RS485转换器"，注意其RS485总线的接口可连接的设备数量满足实际要求即可；报警器、消音按钮无特殊要求，适合具体用户要求即可；汉字液晶可以显示所连接的各分机的每个通道的实时状态，以及被开启的井盖的具体地理位置的文字说明，如"井盖13: 3号楼西侧"；RS485总线线缆为3芯屏蔽双绞线，每芯横截面面积为0. 75平方毫米，其中1芯接RS485芯片地、2芯接RS485总线信号、屏蔽接大地。
权利要求1、管线井盖开启监测系统，其特征在于，含有一个监测中心电脑，通过RS232-RS485转换器和RS485总线与主机连接；主机，通过RS485总线与n个分机连接，n为自然数；LED标识地图板，其上设有模拟井盖开合状态的LED发光二极管，发光二极管的信号线连接LED驱动电路；分机，每个分机的八个通道分别与对应的八个井盖监测线的两条井盖监测导线连接；磁控开关，固定在井壁上，磁控开关与一个电阻串接在所述导线上，该导线的两端连接在分机对应的通道上；磁铁，固定在井盖下侧，与磁控开关位置对应。
2、 如权利要求l所述的管线井盖开启监测系统，其特征在于，所述磁控开关有两个，串接在 导线上；所述磁铁有两个，分别对应两个磁控开关。
3、 如权利要求l所述的管线井盖开启监测系统，其特征在于，所述电阻的值为8K-12K。
4、 如权利要求l所述的管线井盖开启监测系统，其特征在于，所述主机采用STC89C58微控制器。
5、 如权利要求l所述的管线井盖开启监测系统，其特征在于，所述分机采用P89LPC935微控制器。
6、 如权利要求l所述的管线井盖开启监测系统，其特征在于，所述磁控开关是在磁铁的感应 范围内触点处于常闭的磁控开关。
7、 如权利要求l所述的管线井盖开启监测系统，其特征在于，所述主机还外接消音按钮、汉 字液晶，并通过报警器驱动电路连接报警器，还具有地址选择电路。
专利摘要管线井盖开启监测系统涉及适用于各种地下管线井的井盖的开启的远程监测系统。其特征在于，含有监测中心电脑，该电脑通过RS232-RS485转换器和RS485总线与主机连接；主机通过RS485总线与分机和LED标识地图板和若干个分机连接，每个分机与对应八个井盖监测线的两条井盖监测导线连接。在井盖下侧固定磁铁，在井壁上固定磁控开关，磁控开关和电阻串接在监测导线上。利用磁控开关与其感应磁铁的物理距离而通断的特性来确定井盖是否被开启，通过监测与磁控开关相连接的电阻的有无来判断磁控开关的通断，进而判定井盖是否被开启。本实用新型具有可靠性、实用性高，裁减性、扩展性好等优点。
文档编号G01V3/00GK201281766SQ20082012304
公开日2009年7月29日 申请日期2008年10月17日 优先权日2008年10月17日
发明者曹宗生, 矫德生, 聂风华, 郭立新 申请人:清华大学