专利名称：路灯线缆防盗系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及路灯防盗领域，具体涉及一种带有GPRS无线功能的路灯线缆防盗系统。
背景技术：
随着经济的发展，城市现代化建设步伐的不断加快，路灯已遍布生活的每一个角落，影响着人们的生产和生活。我国路灯电缆绝大部分采用铜线芯，由于近年来市场上铜价猛涨，许多不法分子铤而走险，疯狂盗窃路灯电缆，特别是农村地区和偏远地区的城市路灯线被盗非常严重，给国家和居民带来不可估量的经济损失。此外，照明电缆被盗还给城市安全带来了极大的社会危害，路灯大面积停电可能造成很多交通事故和治安混乱；带电的裸露线头会威胁到路人的生命安全；给供电部门、用电企业和人民群众的生活带来巨大不便；对地方经济建设和人们生活带来不便；影响政府形象等等。因此，能够及时对电缆断线进行报警，将偷盗者抓捕，减少电缆被盗损失，已经是行业迫切的要求。现有的路灯系统只有通过人工现场的检查方法才能判断电缆是否被偷盗，且不能在电缆被偷盗的第一时间及时发现并采取补救措施，给相关部门带来众多困扰。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是，提供一种基于GPRS通讯技术的路灯线缆防盗系统，以克服现有技术的不足，使监管人员在电缆被偷盗的第一时间即可发现，并及时采取补救措施。为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种路灯线缆防盗系统，包括安装在配电箱的电缆防盗模块、与路灯相连的路灯远程终端和设置于监控中心的服务器，所述电缆防盗模块与服务器通过GPRS网络建立通讯连接，所述路灯远程终端与服务器通过GPRS网络建立通讯连接。所述电缆防盗模块至少包括GPRS通讯模块和报警模块，所述GPRS通讯模块和报警模块电连接，所述电缆防盗模块接入电缆线路，当电缆线路被切断时，通过GPRS通讯模块向服务器发出报警信号，并通过报警模块进行报警。其中，所述路灯远程终端至少包括主控芯片模块、复位芯片电路模块、电源模块、RS485通信模块、EEPROM存储芯片电路、继电器及其驱动模块和GPRS通讯模块，所述复位芯片电路模块、电源模块、RS485通信模块、EEPROM存储芯片电路、继电器及其驱动模块和GPRS通讯模块均连接至主控芯片模块。所述主控芯片模块是微控制器LPC1766及其外围电路实现。所述复位芯片电路模块是微控制器监控电路芯片CAT811及其外围电路实现。所述电源模块是采用第一稳压芯片LM2576-ADJ、第二稳压芯片LM1117-ADJ及其外围电路实现。所述路灯远程终端还设有RS232通信模块，该RS232通信模块与主控芯片模块相连接，通过该RS232通信模块实现串口数据通信。[0011 ] 所述RS485通信模块是通过RS485接口实现。所述EEPROM存储芯片电路为24LC系列串行的电可擦除可编程只读存储器EEPROM。所述继电器及其驱动模块中，继电器采用4个管脚单敞开触点继电器，参数为12V供电、耐压250V、最大通过电流5A以上，符合这些参数的4管脚敞开继电器都可以使用。驱动模块采用ULN2003芯片驱动继电器负载。ULN2003芯片是高耐压、大电流复合晶体管阵列，多用于单片机、智能仪表、PLC、数字量输出卡等控制电路中，可直接驱动继电器等负载。通过采用上述技术方案，通过路灯远程终端的GPRS无线连接网络的功能，可以根据服务端发送下来的指令自动定时的控制路灯开关，哪个路段开关有异常监控终端将及时的通报服务端软件，当发生电缆被盗等重大事件时将立刻发送短信给工作人员，及时迅速。路灯远程终端功能有串口设置查看、路灯开关控制、路灯开关状态反馈、电缆断线短信报警(在电缆防盗模块附加该功能模块)、箱门打开报警、线路断线报警、电量仪断线报警。同时，通过服务器可实时查询各路段上的电量参数，使工作人员不必外出巡查，只需要通过查看服务器即可得知现场情况，从而方便了监控和维护人员的监管工作。另外，本实用新型设有报警模块，当发生电缆偷盗现象则能第一时间通知相关工作人员，以便工作人员能够及时、快速的做出反应，最终抑制电缆偷盗的发生，挽回电缆偷盗造成的损失。
图1为本实用新型的实施例的系统框图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式
对本实用新型进一步说明。本实用新型一种路灯线缆防盗系统，如图1所示，包括安装在配电箱的电缆防盗模块1、与路灯相连的路灯远程终端2 (RTU，Remote Terminal Unit)和设置于监控中心的服务器3，所述电缆防盗模块I与服务器3通过GPRS网络建立通讯连接，所述路灯远程终端2与服务器3通过GPRS网络建立通讯连接。所述电缆防盗模块I至少包括GPRS通讯模块11和报警模块12，所述GPRS通讯模块11和报警模块12电连接.该电缆防盗模块I接入电缆线路，当电缆线路被切断时，通过GPRS通讯模块11向服务器3发出报警信号，并通过报警模块12进行报警。其中，电缆防盗模块I可简单的由如下来实现将每一盏路灯上并联功率阻抗器，在电缆起始端设置起始端电缆报警器，该起始端电缆报警器与电缆火线L相连，在电缆末端设置末端电缆报警器，该末端电缆报警器与电缆零线N相连，当电缆被切断时，末端电缆报警器和起始端电缆报警器之间的电压电流产生巨大变化，从而得知电缆被盗。其中，末端电缆报警器或者起始端电缆报警器经由串口电路与GPRS通讯模块连接，经GPRS通讯模块向服务器发出报警信号，并通过报警模块进行报警。当然，上述只是一种实现方式，也可由其他实现方式来实施。另外报警模块12可包括声光报警器，还可以包括短信模块，当有警情时，短信模块同时发短信至相应的工作人员。所述路灯远程终端2至少包括主控芯片模块21、复位芯片电路模块22、电源模块23、RS485通信模块24、EEPR0M存储芯片电路25、继电器及其驱动模块26、GPRS通讯模块27和RS232通信模块28，所述复位芯片电路模块22、电源模块23、RS485通信模块24、EEPR0M存储芯片电路25、继电器及其驱动模块26、GPRS通讯模块27和RS232通信模块28均连接至主控芯片模块21。所述主控芯片模块21优选采用NXP的公司推出的基于ARM Cortex-M3内核的微控制器LPC1766。而本实用新型的路灯远程终端2使用微控制器LPC1766的UART、UART0作为串口调试消息输出，UARTl作为GPRS的Modem通信，同时RTC时钟能够连接GPRS网络后自动校准时间保证开关灯时间的准确性。 所述复位芯片电路模块22是微控制器监控电路芯片及其外围电路实现。优选的，微控制器监控电路芯片是采用型号为CAT811的微控制器监控电路芯片，其用来监控数字系统的电源。微控制器监控电路芯片CAT811含有手动复位输入管脚。微控制器监控电路芯片CAT811产生一个复位信号，这个复位信号在电源电压低于预置的阈值时和电源电压上升到该阈值后的140ms内有效。由于Catalyst半导体运用了底层浮动闸(floating gate)技术AE2TM，因此器件可以提供任何特定的复位阈值。7个工业标准的阈值可支持+5. 0V、+3. 3V、+3. OV和+2. 5V的系统。CAT811的RESET是推挽输出(低有效)。电源的快速瞬态变化可忽略，当VCC低至1. OV时输出可保证仍处于正确状态。所述电源模块23是采用第一稳压芯片LM2576-ADJ、第二稳压芯片LM1117-ADJ及其外围电路实现，具体的，首先采用第一稳压芯片LM2576-ADJ稳压到5V，然后使用LM1117-ADJ稳压到3. OV左右，以供主控芯片使用(lpcl766供电电压范围为2. 4-3. 6V)。LM2576-ADJ美国NS公司生产的单片降压式开关稳压器，由振荡器、取样放大器、比较器、PWM调制器、功率开关等部分组成。采用T0-220封装，仅有5只管脚。LM2576-ADJ是输出电压可调型，其技术参数为输入电压3. 5 40V ;输出电压1. 23 37V ;输出电流3A ;振荡器固定频率52kHz ;TTL关闭能力及低功率备用状态；具有热关闭和限流保护功能。LMll 17-ADJ是一个低压差电压调节器系列。其压差在1. 2V输出，它提供电流限制和热保护。电路包含I个齐纳调节的带隙参考电压以确保输出电压的精度在±1%。所述RS485通信模块24通过RS485接口实现。因为该路灯远程终端2与电量采集模块通信采用的是485通信方式，所以系统带有一个RS485接口，RS485采用差分信号负逻辑，+2V +6V表示“ 1”，- 6V -2V表示“O”。RS485有两线制和四线制两种接线，四线制是全双工通讯方式，两线制是半双工通讯方式。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的。在使用RS485接口时，对于特定的传输线路，从RS485接口到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度与信号传输的波特率成反比，这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所影响。RS485在波特率为9600BIT/S传输速率下采用阻抗匹配的RS485专用电缆理论上距离可达1800米。EEPROM存储芯片电路25为24LC系列串行的电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。其除了具有一般串行EEPROM的体积小、功耗低和工作电压允许范围宽等特点夕卜，还具有型号多、容量大、遵循I2C总线协议、占用引脚少、容量扩展配置灵活以及读写操作相对简单等特点。SCL为串行移位时钟输入引脚。写入时，上升沿作用；读出时，下降沿作用。SDA为串行数据输入2输出引脚，这是一个双向的漏极开路结构引脚。在扩展容量时，可以将多个24系列的SDA引脚直接相连。实际使用时应在该引脚上接一个511kQ左右的上拉电阻。继电器及其驱动模块26具体如下继电器采用4个管脚的单敞开触点继电器，参数为12V供电、耐压250V、最大通过电流5A以上，符合这些参数的4管脚敞开继电器都可以使用。驱动模块采用ULN2003实现。ULN2003是高耐压、大电流复合晶体管阵列，由七个硅NPN复合晶体管组成。工作电压高，工作电流大，灌电流可达500mA，并且能够在关态时承受50V的电压，输出还可以在高负载电流并行运行。ULN2003是高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品，具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点，适应于各类要求高速大功率驱动的系统。本路灯远程终端使用12V对UL2003供电，有主控芯片发出3V左右的控制信号后由UL2003进行放大成12V进而驱动继电器工作。本实用新型的路灯远程终端使用上述继电器决定了路灯远程终端的供电电压应该是12V输入，使用12V弱电控制220V的交流电进而控制交流接触器实现路段的控制。GPRS通讯模块27 (MODEM):本系统采用最新的GL868-DUAL产品，这是目前市场上最小的、采用表面黏贴式封装技术的GSM/GPRS模块。GL868-DUAL是一个支持900/1800双频的GSM/GPRS设备，它采用无引脚城堡形包装技术，拥有极低功耗、超宽的温度范围和紧凑的外型。无引脚城堡形封装技术带来的小尺寸和低功耗特性，使得GL868-DUAL适合应用于各种非常紧凑的设计中。由于不需要使用连接器，该解决方案的成本相比其他采用传统封装技术便宜得多。RS232通信模块28是由RS232接口实现，通过该RS232接口与其他设备进行串口数据通信，主要用于PC机与路灯远程终端2连接调试使用波特率为57600，输出GPRS连接消息、设备信息、路灯开关情况、电量采集模块数据等，输入GPRS网关配置信息、开关灯下位机设置等。综上所述，路灯远程终端2负责本地各类数据(如终端运行状态信息、开关量状态、各类时间、故障信息等)的采集和控制指令的执行。服务器3通过无线数据通讯网络(GPRS)与路灯远程终端2进行数据传输和交换。本实用新型具有很好的实用性。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种路灯线缆防盗系统，其特征在于包括安装在配电箱的电缆防盗模块、与路灯相连的路灯远程终端和设置于监控中心的服务器，所述电缆防盗模块与服务器通过GPRS 网络建立通讯连接，所述路灯远程终端与服务器通过GPRS网络建立通讯连接。
2.根据权利要求1所述的一种路灯线缆防盗系统，其特征在于所述电缆防盗模块至少包括GPRS通讯模块和报警模块，所述GPRS通讯模块和报警模块电连接，所述电缆防盗模块接入电缆线路，当电缆线路被切断时，通过GPRS通讯模块向服务器发出报警信号，并通过报警模块进行报警。
3.根据权利要求1所述的一种路灯线缆防盗系统，其特征在于所述路灯远程终端至少包括主控芯片模块、复位芯片电路模块、电源模块、RS485通信模块、EEPROM存储芯片电路、继电器及其驱动模块和GPRS通讯模块，所述复位芯片电路模块、电源模块、RS485通信模块、EEPROM存储芯片电路、继电器及其驱动模块和GPRS通讯模块均连接至主控芯片模块。
4.根据权利要求3所述的一种路灯线缆防盗系统，其特征在于所述主控芯片模块是微控制器LPC1766及其外围电路实现。
5.根据权利要求3所述的一种路灯线缆防盗系统，其特征在于所述复位芯片电路模块是微控制器监控电路芯片CAT811及其外围电路实现。
6.根据权利要求3所述的一种路灯线缆防盗系统，其特征在于所述电源模块是采用第一稳压芯片LM2576-ADJ、第二稳压芯片LM1117-ADJ及其外围电路实现。
7.根据权利要求3所述的一种路灯线缆防盗系统，其特征在于所述路灯远程终端还设有RS232通信模块，该RS232通信模块与主控芯片模块相连接。
专利摘要本实用新型涉及路灯防盗领域。本实用新型的一种路灯线缆防盗系统，包括安装在配电箱的电缆防盗模块、与路灯相连的路灯远程终端和设置于监控中心的服务器，所述电缆防盗模块与服务器通过GPRS网络建立通讯连接，所述路灯远程终端与服务器通过GPRS网络建立通讯连接。所述电缆防盗模块至少包括GPRS通讯模块和报警模块，所述GPRS通讯模块和报警模块电连接，所述电缆防盗模块接入电缆线路，当电缆线路被切断时，通过GPRS通讯模块向服务器发出报警信号，并通过报警模块进行报警。本实用新型使路灯线缆防盗系统实现远程监控。
文档编号G08B13/12GK202887355SQ20122057324
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月2日 优先权日2012年11月2日
发明者刘国贤, 俞如珍 申请人:福建中源合纵节能科技有限公司