专利名称：无线中继网络电力线防盗报警系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力线防盗报警系统，尤其是一种通过红外微波检测和判断
电压平衡以及通过中继方式传递报警信息的无线中继网络电力线防盗报警系统。
背景技术：
由于现代电力系统发展迅猛，在给我们带来用电方便的同时，也给我们在预防盗 窃上提出了更高的要求。犯罪分子为了谋求一己私利，对电力设施进行野蛮偷盗，给国家造 成了重大损失。目前，公知的大多数的报警系统都是基于电力线载波或者公用电话网的通 信方式。电力线载波直接、经济，其是监控范围一般限制在单个配变台区，超出部分设计复 杂，不利于远端报警。与中、高压电力线的载波通信不同，低压配电网由于直接面向用户，这 一固有的特点使其通信环境极其恶劣，负荷情况复杂，噪声干扰强且具有时变性，信号衰减 大，信道容量小等。因此，要实现高性能的低压电力线载波通信有较大的困难。公用电话网 能可靠的远距离传输，但价格昂贵，不利于巡检终端。 目前电力线偷盗报警信号发生器采取红外探测器检查人员接近，但其易受温度、 光线等环境因素影响而产生误报，另外供电线路里除了 50HZ的正弦波外，还掺杂着更多的 其它杂波。这些杂波对电子电路的干扰一般被称为"噪音干扰"。这些电力线路上出现的这 些瞬间的噪音干扰，对运行着的防盗报警器来说，有可能触发误报警的产生。而且仅通过红 外探测器，很难发现由于极端恶劣天气，比如雪灾或大风所造成的电线中断情况。 因此有必要提供一种能克服上述问题的无线中继网络电力线防盗报警系统。
发明内容本实用新型目的是提供一种低成本并能报警，且采用了无线发射接收模块通过 中继方式完成数据传输，在第一时间利用红外微波检测探测定位与剪线判断的电力线偷盗 报警信号发生器及其电路。 为达成上述目的，本实用新型采用如下技术方案电力线偷盗报警信号发生器，其 包括一位于外侧的天线单元、若干个位于外侧的电线接线柱、一位于外侧的红外/微波检 测单元、一位于内侧的变压器、以及与上述元件均电性相连且位于内侧的电路板，其中电路 板包括有一 CPU。
在上述技术方案的基础上，还包括如下技术方案 该红外检测单元位于报警器的下方，且包括一红外探头菲涅耳透镜和滤光镜。 该电路板包括一主板和电源板，天线单元为安放在所述电力线偷盗报警信号发生 器上方的吸盘天线。 该电力线偷盗报警信号发生器一侧开有百叶形的散热孔，且该散热孔用网布罩 住。 电路板包括一红外检测电路，该红外检测电路包括与红外检测单元电性连接的一 放大电路，一端与放大电路的输出相连的电阻，与电阻另一端相连且以输出一红外报警信号IR的三极管，与IR连接的控制芯片，与控制芯片连接的继电器，一由继电器触发的音乐 芯片，与音乐芯片输出相连的喇叭，其中该红外报警信号IR为低电平时，给CPU报警信号； 同时IR的低电平会输入控制芯片，并触发继电器导通，激活音乐芯片的触发端，通过喇叭 发出报警声。 电路板包括一电源降压电路，其中电线接线柱的A、B、C、N分别连接到三根火线和 一根地线，B、C之间连接一个380V转12V的变压器，A、N之间连接一个220V转12V的变压 器，分别通过稳压管后接在一起通过一个12V转9V的三端稳压器。 —电压平衡检测电路，该电压平衡检测电路包括分别与电线接线柱的A、 B、 C端
连接的三根火线，其串联连接一对应电阻后再并联在整流桥的一端；而与电线接线柱N端
连接的地线，其通过电阻连接在A端并与上述火线连接成整流桥对角线的一端F相连，整流
桥的E端连接地，G端和E端之间并联一个电容和一个电阻后通过H端与CPU相连，当断掉
A、 B、 C、 N任意一端都会造成整流桥D和F两端的不平衡，H端输出信号报警。 —微波报警电路，该微波报警电路包括一微波传感器模块，其在感应到一定运动
频率时，微波传感器模块的输出信号IF输出一脉冲电平；一放大集成芯片与IF相连；一
级三极管的基极与一级电阻的一端相连，而一级电阻通过并联的二极管与放大集成芯片相
连；三极管的集电极连接一电阻，电阻的另一端连接9V电源，在三极管与电阻之间引出一
信号线IE连接到主CPU。其中IE为低电平时，给CPU —个微波报警信号。 采用了上述技术方案，在红外探测头上增加滤光镜，过滤掉大部分非人体发出的
红外波长的光谱，特别是可见光。采用了二次延时判断，通过程序对探测头收集到的信号进
行进一步分析，防止误报。为此在硬体上采用了滤波电路设计，软体上采用二次延时判断克
服噪声干扰；同时有微波检测，当红外微波两者同时被触发时，才会发出报警命令，由此减
少误报警的发生，提高报警准确性。 本实用新型优点是 报警准确度高，性能稳定，符合工业标准直接接入低压供电回路电线中，不需要其 它连线，使用和安装均十分便利，定时会自动向主机发送正常命令，利于管理员的巡线，一 旦红外微波检测到人或出现断线和断电情况，立刻向主机发送异常状态无线数据包。以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述
图1是本实用新型电力线偷盗报警信号发生器的外观结构图。
图2是本实用新型电力线偷盗报警信号发生器的内部结构图。 图3是本实用新型电力线偷盗报警信号发生器的全电路原理图。 图4是图3中红外检测电路原理放大图。 图5是图3中微波检测电路原理放大图。 图6是图3中电源降压及检测电压平衡电路原理放大图。
具体实施方式
本实用新型提供一无线中继网络电力线防盗报警系统，其包括若干个上述的电力 线偷盗报警信号发生器(结构后面有详述)、和接受电力线偷盗报警信号发生器报警信息 的一防盗报警接受终端。假设有N+l个电力偷盗报警信号发生器，当第N+l个电力偷盗报 警信号发生器发生有电力偷盗行为，其向第N个电力偷盗报警信号发生器发送无线报警信号，然后依次逐级到第l个电力偷盗报警信号发生器发送无线报警信号，即通过中继方式 传递报警信号，最终无线方式发送给防盗报警接受终端。 另外，请参考图l-2，应用于一无线中继网络电力线防盗报警系统的电力线偷盗报 警信号发生器为白色长方形塑胶盒包装，长20cm，宽12cm，高7. 5cm。上方放置有一盘式天 线l，其可通过无线方式与主机或与其相邻的电力线偷盗报警信号发生器联系，两侧均开有 百叶形的散热孔2(大小为4cmX3. 5cm)，散热孔2内用网布罩住，一可实现报警器内部具有 较佳的散热性能，二可以防止雨雪天有雨雪水进入，三可防止夏天有蚊虫不慎闯入影响电 力线偷盗报警信号发生器工作。电力线偷盗报警信号发生器的两侧各有两个接线柱3，为三 根火线和一根零线。报警器的下方开设有红外菲涅耳透镜孔4，该透镜孔4与红外探头菲涅 耳透镜(未图示)相对应设置，而为过滤掉大部分非人体发出的红外波长的光谱，特别是可 见光，在红外探头菲涅耳透镜前方增加滤光镜(未图示)。 本实用新型内部结构包括一电路板5，分为主板和电源板；两个变压器，其中变 压器6为220V-12V，变压器7为380V-12V ;位于报警器一侧用于提供语音报警的喇叭9 ;和 位于报警下方的红外/微波检测单元8。当感应到人时喇叭会发出"有电危险，请勿靠近" 的语音提示。 请参考图3，本实用新型的电路包括红外和微波检测电路、电源降压电路和电压检 测平衡电路、无线发射接收模块及CPU等。 请参考图4，本实用新型的红外检测电路具有红外感应并驱动语音报警功能，该红 外检测电路包括与红外检测单元8电性连接的一放大集成电路IC5，一端与放大集成电路 IC5的输出相连的电阻R25，与电阻R25另一端相连的三极管Q4以输出一红外报警信号IR， 与IR连接的控制芯片IC6，与控制芯片IC6连接的继电器J1，一由继电器J1触发的音乐芯 片IC7，与音乐芯片IC7输出并通过一音频放大芯片IC8后相连喇叭9，其中当RED感应到 人时，红外报警信号IR为低电平，给CPU IC1报警信号；同时IR的低电平会输入控制芯片 IC6，并触发继电器Jl导通，激活音乐芯片IC7的触发端，通过喇叭9发出"有电危险，请勿 靠近"的报警声。 参考图5，本实用新型的微波检测电路包括一微波传感器模块M1，其在感应到一 定运动频率时，微波传感器模块M1的输出信号IF输出一个脉冲电平；一放大集成芯片IC9 与IF相连；一级三极管Q5的基极与一级电阻R44的一端相连，而一级电阻R44通过并联的 二极管D9、 D10与放大集成芯片IC9相连；以及二级三极管Q6，其与一级三极管Q5的集电 极相连，二级三极管Q6的集电极连接二级电阻R43， 二级电阻R43的另一端连接9V电源，在 二级三极管Q6与二级电阻R43之间引出一微波报警信号IE连接到CPU IC1，其中IE为低 电平时，给CPU IC1报警信号。 参考图6 ，本实用新型的电源降压电路Y和电压检测平衡电路X。该电源降压电路 Y中A、B、C、N端分别连接到三根火线和一根地线，B、C之间连接一个380V转12V的变压器 7，A、N之间连接一个220V转12V的变压器6，分别通过稳压管D5、 D6后接在一起通过一个 12V转9V的降压芯片U3 ;由于单片机需要的电压是5V，而无线模块需要的电压为3. 3V，因 此会将9V的电源分别通过9V-5V和9V-3. 3V两个降压芯片U2、 Ul，分别提供5V和3. 3V。 电压检测平衡电路X包括分别与电线接线柱3的A、B、C端连接的三根火线，其串 联连接一对应电阻(R2或R3或R4)后再并联在整流桥的一端D ;而与电线接线柱3的N端连接的地线，其通过电阻Rl连接在A端并与上述火线连接成整流桥对角线的一端F相连， 整流桥的E端连接地，G端和E端之间并联一个电容Cl和一个电阻R5后通过H端与CPU IC1相连，当断掉A、B、C、N任意一端都会造成整流桥D和F两端的不平衡，就会发生电压的 变化，会在输出端产生一个电压差，从而通过H端输出报警信号到CPU IC1，以触发报警命 令。 由于无线发射模块为通用技术，因此在本专利申请中不予以一一赘述。 当本实用新型的实施例被图示与描述，可以想象的是，本领域的技术人员在不脱
离所附权利要求的精神与范围的情况下，可以设计出不同的本发明修正例。
权利要求一种无线中继网络电力线防盗报警系统，其特征在于其包括若干个所述电力线偷盗报警信号发生器且采用中继方式相互通讯、和接受电力线偷盗报警信号发生器报警信息的一防盗报警接受终端，其中电力线偷盗报警信号发生器包括一位于外侧的天线单元(1)、若干个位于外侧的电线接线柱(3)、一位于外侧的红外/微波检测单元(8)、一位于内侧的变压器(6、7)、以及与上述元件均电性相连且位于内侧的电路板(5)，且电路板(5)包括有一CPU(IC1)。
2. —电力线偷盗报警信号发生器，其特征在于其包括一位于外侧的天线单元(1)、若干个位于外侧的电线接线柱(3)、一位于外侧的红外/微波检测单元(8)、一位于内侧的变压器(6、7)、以及与上述元件均电性相连且位于内侧的电路板(5)，其中电路板(5)包括有一 CPU(IC1)。
3. 根据权利要求2所述的电力线偷盗报警信号发生器，其特征在于该红外检测单元位于电力线偷盗报警信号发生器的下方，且包括一红外探头菲涅耳透镜和滤光镜。
4. 根据权利要求2或3所述的电力线偷盗报警信号发生器，其特征在于该电路板(5)包括一主板和电源板，天线单元(1)为安放在所述电力线偷盗报警信号发生器上方的吸盘天线。
5. 根据权利要求4所述的电力线偷盗报警信号发生器，其特征在于该电力线偷盗报警信号发生器一侧开有百叶形的散热孔(2)，且该散热孔(2)用网布罩住。
6. 根据权利要求2所述的电力线偷盗报警信号发生器，其特征在于该电路板(5)包括一红外检测电路，该红外检测电路包括与红外检测单元(8)电性连接的一放大集成电路(IC5)，一端与放大集成电路(IC5)的输出相连的电阻(R25)，与电阻(R25)另一端相连的三极管(Q4)以输出一红外报警信号IR，与IR连接的控制芯片(IC6)，与控制芯片(IC6)连接的继电器(Jl)，一由继电器(Jl)触发的音乐芯片(IC7)，与音乐芯片(IC7)输出并通过一音频放大芯片(IC8)后相连喇叭(9)，其中红外报警信号IR为低电平时，给CPU(IC1)报警信号；同时红外报警信号IR输入到控制芯片(IC6)，并触发继电器(Jl)导通，激活音乐芯片(IC7)的触发端，通过喇叭(9)发出报警声。
7. 根据权利要求2或6所述的电力线偷盗报警信号发生器，其特征在于电路板(5)包括一电源降压电路(Y)，其中电线接线柱(3)的A、B、C、N分别连接到三根火线和一根地线，B、 C之间连接一个380V转12V的变压器(7) ， A、 N之间连接一个220V转12V的变压器(6)，分别通过稳压管(D5、D6)后接在一起通过一个12V转9V的转换电压芯片(U3)，提供一个稳定的9V电源。
8. 根据权利要求2或6所述的电力线偷盗报警信号发生器，其特征在于电路板(5)包括一电压平衡检测电路(X)，该电压平衡检测电路包括分别与电线接线柱(3)的A、B、C端连接的三根火线，其串联连接一对应电阻(R2或R3或R4)后再并联在整流桥的一端D ;而与电线接线柱(3)N端连接的地线，其通过电阻(Rl)连接在A端并与上述火线连接成整流桥对角线的一端F相连，整流桥的E端连接地，G端和E端之间并联一个电容(Cl)和一个电阻(R5)后通过H端与中央处理器相连，当断掉A、B、C、N任意一端都会造成整流桥D和F两端的不平衡，H端输出信号报警。
9. 根据权利要求2或6所述的电力线偷盗报警信号发生器，其特征在于电路板(5)包括一微波检测电路，该微波检测电路包括一微波传感器模块(Ml)，其在感应到一定运动频率时，微波传感器模块(Ml)的输出信号IF输出一脉冲电平；一放大集成芯片(IC9)与IF相连；一级三极管(Q5)的基极与一级电阻(R44)的一端相连，而一级电阻(R44)通过并联的二极管(D9、D10)与放大集成芯片(IC9)相连；以及二级三极管(Q6)，其与一级三极管(Q5)的集电极相连，二级三极管(Q6)的集电极连接二级电阻(R43)，二级电阻(R43)的另一端连接9V电源，在二级三极管(Q6)与二级电阻(R43)之间引出一微波报警信号IE连接到CPU(IC1)。
10.根据权利要求9所述的电力线偷盗报警信号发生器，其特征在于当红外报警信号IR和微波报警信号IE同时为低电平时，CPU(IC1)通过天线单元(1)发出异常无线数据包。
专利摘要本实用新型公开了一种无线中继网络电力线防盗报警系统，它由若干个电力线偷盗报警信号发生器与一个防盗报警接受终端构成，其中电力线偷盗报警信号发生器包括一位于外侧的天线单元(1)、若干个位于外侧的电线接线柱(3)、一位于外侧的红外/微波检测单元(8)、一位于内侧的变压器(6、7)、以及与上述元件均电性相连且位于内测的电路板(5)，且电路板(5)包括有一CPU(IC1)。采用本实用新型，能减少误报警并能检测到非人为因素导致的断线和断电以及人员接近电杆上导线的情况，并及时向主机发送报警信息。
文档编号G08B13/12GK201540617SQ20092010670
公开日2010年8月4日 申请日期2009年4月3日 优先权日2009年4月3日
发明者周法兴, 王媛媛, 王毓民, 王轶铭, 袁力超, 袁协, 赵燕 申请人:江苏省电力公司苏州供电公司;苏州正华电子电器成套设备厂