一种新型高压电子围栏报警系统的制作方法
一种新型高压电子围栏报警系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型高压电子围栏报警系统。它包括一个高压报警控制器、多根特制金属合金导线、多个终端模块和一个中心控制器；所述高压报警控制器分别与两组特制金属合金导线相连，构成两个报警防范防区；所述高压报警控制器与中心控制器相连，实现报警信息上告和中心远程布撤防操作功能；当构成单线报警防范防区时，每个所述报警防范防区末端连接一个所述终端模块。本发明能够识别具体高压金属合金丝之间的短路和剪断等细分入侵行为，能够实现电子围栏的高压金属合金丝的任意拓扑布线，系统维护成本低，施工方便，适用于小区、别墅等场所的周界防范。
【专利说明】—种新型高压电子围栏报警系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及安全防范领域，特别是涉及一种用于周界防范报警的高压电子围栏控制器。
【背景技术】
[0002]在普通住宅小区、别墅住宅区、企事业单位、工厂、仓库、变电站、水厂、电厂、学校，司法系统的看守所、监狱，以及机场、军事基地、政府机构、重点文物保护单位等场所都需要周界安全防范和入侵报警系统。
[0003]对于民用周界防范报警系统而言，普遍采用的是红外探测技术和红外微波双鉴技术，但这些技术存在误报率高的缺点。
[0004]中国实用新型专利说明书CN2703088Y (授权公告日:2005年6月I日)公开了一种“智能电子围栏”，但是，该智能电子围栏只能在被剪断时才能检测出报警。
[0005]中国实用新型专利说明书CN201020279037 (授权公告日:2011年6月8日)公开了一种“一种高压脉冲电子围栏系统”，中国实用新型专利说明书CN 200920091468 (授权公告日:2010年05月12日)公开了一种“高压脉冲电子围栏电路”，以上两个实用新型专利仅对高压脉冲电子围栏的控制电路有所改进，对于电子围栏的高压金属合金丝的布局连线上均采用固定的模式，无法实现任意拓扑布局，环境适应性差，且没有考虑系统联网等特性。
[0006]中国发明专利说明书CN102568136A (授权公告日:2013年9月4日)公开了一种“一种简易高压脉冲电子围栏报警系统”，可以实现任意偶数拓扑的高压电子围栏，但无法实现奇数和单线拓扑布局结构。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种新型高压电子围栏报警系统，能够识别具体高压金属合金丝之间的剪断和短路等细分入侵行为，同时可以实现高压金属合金丝的任意数拓扑布局连线，报警控制器采用分时复用原则进行高压发生控制，电路实现成本低，施工方便。
[0008]为解决上述技术问题，本发明的新型高压电子围栏报警系统包括一个高压报警控制器、多根特制金属合金导线、多个终端模块和一个中心控制器，其特征:
所述高压报警控制器分别与两组所述特制金属合金导线相连，构成两个报警防范防区；所述高压报警控制器与所述中心控制器相连，实现报警信息上告和中心远程布撤防操作等功能；
当构成单线报警防范防区时，每个所述报警防范防区末端采用一个所述终端模块，所述终端模块连接在单根所述特制金属合金导线的末端外层导线与中心导线之间；当构成两线或以上多线报警防范防区时，每个所述报警防范防区末端采用两个所述终端模块，其中一个所述终端模块分别连接在每一组所述特制金属合金导线的末端外层导线之间，另两个所述终端模块分别连接在其中一根连接高压端输出端的所述特制金属合金导线的末端外层导线与两根所述特制金属合金导线的中心导线之间；所述终端模块用于匹配所述高压报警控制器产生的高压脉冲的输入输出阻抗；
所述高压报警控制器包括两个光电隔离控制电路、一个直流-直流升压模块、一个储能电容、四个高压变压器、两个红外光发生电路、两个信号解码接收电路、一个通讯接口电路、一个LED指示灯电路、一个按键电路和一个主控微处理器；所述主控微处理器分别与两个光电隔离控制电路和两个信号解码接收电路相连接，采用分时复用原则控制分别两个光电隔离控制电路定时发送高电压脉冲信号到两组特制金属合金导线上，同时分别通过两个信号解码接收电路接收高压脉冲信号的输出信号，并对信号进行组合逻辑判断，实现对具体连接在接线端子之间的两组特制金属合金导线的剪断、短路情况所反映的入侵行为进行识别，并实现自身高压输出故障判断，当检测到有入侵行为时，产生报警信息，触发报警联动，并联网报警；所述主控微处理器与通讯接口电路相连，实现高压报警控制器与中心控制器联网通讯功能；所述直流-直流升压模块与光电隔离控制电路，并与所述储能电容并联，实现电压一级升压；所述高压变压器和高压变压器的输入分别与所述光电隔离控制电路相连，同时两个高压变压器的高输出分别与对应一组所述特制金属合金导线中两根特制金属合金导线的外层导线相连，用于实现二级升压，所述高压变压器和高压变压器的低输出短路并与所述红外光发生电路相连；所述高压变压器和高压变压器的输入分别与所述光电隔离控制电路相连，同时两个高压变压器的高输出分别与对应一组所述特制金属合金导线中两根特制金属合金导线的外层导线相连，用于实现二级升压，所述高压变压器和高压变压器的低输出短路并与所述红外光发生电路相连；所述两个红外光发生电路分别与四个高压变压器的输出和两组特制金属合金导线的中心导线相连，用于反馈高压脉冲输出信号情况；所述两个信号解码接收电路分别与所述主控微处理器相连，实现对两个红外光发生电路所发红外信号的接收和解析。
[0009]所述特制金属合金导线采用外层导线、中间绝缘层和中心导线所组成的复合合金导线，其具体布线方式为任意数拓扑布线，减少系统维护成本，施工方便。
[0010]本发明在待机检测过程中，报警控制器的连接两组高压金属合金丝，主控微处理器采用分时复用原则定时控制发送高压脉冲信号到左右两个防区的高压金属合金丝上；信号解码接收板接收和解析高压发送电路的红外光电信号；主控微处理器根据信号解码接收板输出的信息，对具体高压金属合金丝接线信号端之间的剪断、短路的细分入侵行为进行识别，当检测到有入侵行为时，触发报警联动，并联网报警，产生报警信息。
[0011]本发明与现有技术相比较，具有以下显而易见的实质性特点和显著技术进步:
本发明能够识别具体高压金属合金丝之间的剪断和短路等细分入侵行为，同时可以实现高压金属合金丝的任意数拓扑布局连线，报警控制器采用分时复用原则进行高压发送控制，电路实现成本低，施工方便。
[0012]本发明的高压电子围栏报警系统环境适应性强，能适应各种复杂地形环境，可广泛适用于有周界防范需要的所有场所。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的高压脉冲电子围栏报警系统一实施例结构框图； 图2是图1中特制金属合金导线的一实施例结构图；
图3是图1中报警控制器的一实施例电路图；
图4是图3中红外光发生电路的一实施例电路图；
图5是任意数拓扑布局连线的一实施例示意图。
【具体实施方式】
[0014]本发明的优选实施例结合【专利附图】
【附图说明】如下:
实施例一:
如图1所示，本新型高压电子围栏报警系统，包括一个高压报警控制器(I)、多根特制金属合金导线(2)、多个终端模块(3)和一个中心控制器(4)，其特征在于:
所述高压报警控制器(I)分别与两组所述特制金属合金导线(2)相连，构成两个报警防范防区；
所述高压报警控制器(I)与所述中心控制器(4)相连，实现报警信息上告和中心远程布撤防操作等功能；
当构成单线报警防范防区时，每个所述报警防范防区末端采用一个所述终端模块(3)，所述终端模块(3)连接在单根所述特制金属合金导线(2)的末端外层导线(2-1)与中心导线(2-3)之间；
当构成两线或以上多线报警防范防区时，每个所述报警防范防区末端采用两个所述终端模块，其中一个所述终端模块(3)分别连接在每一组所述特制金属合金导线(2)的末端外层导线(2-1)之间，另两个所述终端模块(3)分别连接在其中一根连接高压端输出端的所述特制金属合金导线的末端外层导线(2-1)与两根所述特制金属合金导线的中心导线(2-3)之间；
所述终端模块(3)用于匹配所述高压报警控制器(I)产生的高压脉冲的输入输出阻抗。
[0015]实施例二:
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于:
如图2所示，所述特制金属合金导线(2)采用外层导线(2-1)、中间绝缘层(2-2)和中心导线(2-3)所组成的复合合金导线，所述外层导线(2-1)采用网状合金，所述中间绝缘层(2-2)采用PE绝缘体，所述中心导线(2-3)采用铜线。
[0016]实施例三:
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于:
如图3所示，所述高压报警控制器(I)包括两个光电隔离控制电路(105a、105b )、一个直流-直流升压模块(107)、一个储能电容(106)、四个高压变压器(108al、108a2、108bl、108b2)、两个红外光发生电路(109a、109b)、两个信号解码接收电路(110a、110b)、一个通讯接口电路(104)、一个LED指示灯电路(102)、一个按键电路(103)和一个主控微处理器(101);所述主控微处理器(101)分别与两个光电隔离控制电路(105a、105b)和两个信号解码接收电路(IlOaUlOb)相连接，采用分时复用原则控制分别两个光电隔离控制电路(105a、105b)定时发送高电压脉冲信号到两组特制金属合金导线(2)上，同时分别通过两个信号解码接收电路(IlOaUlOb)接收高压脉冲信号的输出信号，并对信号进行组合逻辑判断，实现对具体连接在接线端子之间的两组特制金属合金导线(2)的剪断、短路情况所反映的入侵行为进行识别，并实现自身高压输出故障判断，当检测到有入侵行为时，产生报警信息，触发报警联动，并联网报警；所述主控微处理器(101)与通讯接口电路(104)相连，实现高压报警控制器(I)与中心控制器(4)联网通讯功能；所述直流-直流升压模块(107)与光电隔离控制电路(105a、105b)，并与所述储能电容(106)并联，实现电压一级升压；所述高压变压器(IOSal)和高压变压器(108a2)的输入分别与所述光电隔离控制电路(105a)相连，同时两个高压变压器(108al、108a2)的高输出分别与对应一组所述特制金属合金导线(2)中两根特制金属合金导线的外层导线相连，用于实现二级升压，所述高压变压器(IOSal)和高压变压器(108a2)的低输出短路并与所述红外光发生电路(109a)相连；所述高压变压器(108bl)和高压变压器(108b2)的输入分别与所述光电隔离控制电路(105b)相连，同时两个高压变压器(108bl、108b2)的高输出分别与对应一组所述特制金属合金导线(2)中两根特制金属合金导线的外层导线(2-1)相连，用于实现二级升压，所述高压变压器(IOSbl)和高压变压器(108b2)的低输出短路并与所述红外光发生电路(109a)相连；所述两个红外光发生电路(109a、109b)分别与四个高压变压器(108al、108a2、108bl、108b2)的输出和两组特制金属合金导线(2)的中心导线(2-3)相连，用于反馈高压脉冲输出信号情况；所述两个信号解码接收电路(110a、IlOb)分别与所述主控微处理器(101)相连，实现对两个红外光发生电路(109a、109b)所发红外信号的接收和解析；
所述主控微处理器(101)采用采用美国Atmel公司的ATmega32L微处理器，具有内嵌EEPROM存储器、硬件串口和内置RC振荡时钟电路等功能，可以方便实现报警控制器的功能；所述主控微处理器(101)的信号脚PD3和PD4与LED指示灯(102)相连；所述主控微处理器(101)的信号脚PD5和PD6与按键电路(103)相连；所述主控微处理器(101)的信号脚RXD、TXD和PD2与通讯接口电路(104)相连；所述主控微处理器(101)的信号脚PC(TPC7分别与两个信号解码接收电路(IlOaUlOb)相连；所述主控微处理器(101)的信号脚PB2、PB3、PB6和PB7分别与两个光电电隔离控制电路(105a、105b)相连；所述主控微处理器(101)的信号脚PAO与所述电源电路(100)相连；所述主控微处理器(101)采用分时复用原则分别控制两个光电隔离控制电路(105a、105b )定时发送高电压脉冲信号到两组特制金属合金导线(2)上，同时通过两个信号解码接收电路(IlOaUlOb)接收高压脉冲信号的输出信号，并信号进行组合逻辑判断，实现对具体连接在接线端子之间的两组特制金属合金导线(2)的剪断、短路情况所反映的入侵行为进行识别，并实现自身高压输出故障等判断，当检测到有入侵行为时，产生报警信息，触发报警联动，并通过通讯接口电路(104)实现联网报警；
所述按键电路(103 )用于设定报警控制器(I);
所述LED指示灯(102)用于显示报警控制器(I)控制状态；
所述电源电路(100)用于实现报警控制器(I)的电源管理功能；
所述通讯接口电路(104 ) SP485是一个RS485接口芯片，连接报警控制器(I)和中心控制器(4)，实现通讯功能。
[0017]如图4所示，在本实施例中，红外光发生电路(109)的一组实施连接方式如下:接线端P2与电阻R15的一端相连；电阻R15的另一端分别与二极管D13的正极和电阻R22的一端相连；电阻R22的另一端与接线端Pl相连；二极管D13的负极经电阻Rl与红外发光管Dl的正极相连；红外发光管Dl的负极与接线端Pl相连；接线端Pl经电阻R18分别与二极管D14的正极和电阻R21的一端相连；电阻R21的另一端与接线端P3相连；二极管D14的负极经电阻R3与红外发光管D2的正极相连；红外发光管D2的负极与接线端P3相连；
接线端P12与电阻R19的一端相连；电阻R19的另一端分别与二极管D15的正极和电阻R23的一端相连；电阻R23的另一端与接线端PlO相连；二极管D15的负极经电阻R7与红外发光管D3的正极相连；红外发光管D3的负极与接线端PlO相连；接线端P13经电阻R20分别与二极管D16的正极和电阻R24的一端相连；电阻R24的另一端与接线端PlO相连；二极管D16的负极经电阻R13与红外发光管D4的正极相连；红外发光管D4的负极与接线端PlO相连；
当构成单线报警防范防区时，每个所述报警防范防区末端采用一个所述终端模块(3)，所述终端模块(3)连接在单根所述特制金属合金导线(2)的末端外层导线与中心导线之间；具体接线如下:
接线端Pl和P2分别与单根所述特制金属合金导线(2)的外层导线和中心导线相连；接线端P2和P3分别与高压变压器(108)中一组的输出相连，其中P2对应高压变压器(108)中一组输出的高压端；
当构成单线报警防范防区时，P3同时连接大地，这样单线特制高压导线上就存在高压脉冲，实现高压脉冲保护。当红外光发生电路(109)的红外发光管Dl或D2没有信号，则表示高压金属合金丝发生断路，进行报警。
[0018]当构成两线或以上多线报警防范防区时，每个所述报警防范防区末端采用两个所述终端模块，其中一个所述终端模块(3)分别连接在每一组所述特制金属合金导线(2)的末端外层导线(2-1)之间，另两个所述终端模块(3)分别连接在其中一根连接高压端输出端的所述特制金属合金导线的末端外层导线(2-1)与两根所述特制金属合金导线的中心导线(2-3)之间，具体接线如下:
接线端Pl和P2分别与一组所述特制金属合金导线(2)的外层导线(2-3)相连；接线端P2和P3分别与高压变压器(108)中一组的输出相连，其中P2对应高压变压器(108)中一组输出的高压端；
接线端P12和P13分别与一组所述特制金属合金导线(2)的中心导线(2-3)相连；接线端PlO和P2分别与高压变压器(108)中另一组的输出相连，其中P2对应高压变压器(108)中另一组输出的闻压端；
以图3所示为例，报警控制器(I)对具体连接在接线端子之间的特制金属合金导线(2)的剪断、短路情况所反映的细分入侵行为进行识别、判断的方式如下:
(I)红外光发生电路(109)的红外发光管Dl有信号，红外光发生电路(109)的红外发光管D2无信号，则表示高压金属合金丝发生断路，进行报警。
[0019](2)红外光发生电路(109)的红外发光管Dl无信号，红外光发生电路(109)的红外发光管D2有信号，则表示高压金属合金丝发生短路，进行报警。
[0020](3)红外光发生电路(109)的红外发光管D3或D4无信号，则表示高压金属合金丝发生断路，进行报警。
[0021]如图5所示，在本实施例中，所述任意数拓扑布局连线具体实现I线布局连线方式如(a)所示，2线布局连线方式如(b)所示，3线布局连线方式如(c)所示，4线布局连线方式如(d)所示可以依次类推。
[0022]本发明的高压电子围栏报警系统是实现了高压电子围栏的远程控制和细化报警信息判断的功能，提升了高压电子围栏报警信息的准确性，减少了系统维护成本，环境适应性强，可适用于小区、别墅等场所的周界防范。
[0023]以上通过【具体实施方式】优选实施例对本发明进行了详细的说明，其目的在于帮助理解本发明的内容并据以实施,但这些并非构成对本发明的实质内容的限制。本领域的技术人员应该理解:在不脱离本发明及所附权利要求的原理和内容范围的前提下，各种替换、变化和修改都是可能的。不脱离本发明原理的各种替换、变化和修改都属于本发明的权利要求保护范围以内。
【权利要求】
1.一种新型高压电子围栏报警系统，包括一个高压报警控制器(I)、多根特制金属合金导线(2)、多个终端模块(3)和一个中心控制器(4)，其特征在于: 所述高压报警控制器(I)分别与两组所述特制金属合金导线(2)相连，构成两个报警防范防区； 所述高压报警控制器(I)与所述中心控制器(4)相连，实现报警信息上告和中心远程布撤防操作功能； 当构成单线报警防范防区时，每个所述报警防范防区末端采用一个所述终端模块(3)，所述终端模块(3 )连接在单根所述特制金属合金导线(2 )的末端外层导线(2-1)与中心导线(2-3)之间； 当构成两线或以上多线报警防范防区时，每个所述报警防范防区末端采用两个所述终端模块，其中一个所述终端模块(3)分别连接在每一组所述特制金属合金导线(2)的末端外层导线(2-1)之间，另两个所述终端模块(3)分别连接在其中一根连接高压端输出端的所述特制金属合金导线的末端外层导线(2-1)与两根所述特制金属合金导线的中心导线(2-3)之间；所述终端模块(3)用于匹配所述高压报警控制器(I)产生的高压脉冲的输入输出阻抗。
2.如权利要求1 所述的新型围栏报警系统，其特征在于:所述高压报警控制器(I)包括两个光电隔离控制电路(105a、105b)、一个直流-直流升压模块(107)、一个储能电容(106)、四个高压变压器(108al、108a2、108bl、108b2)、两个红外光发生电路(109a、109b)、两个信号解码接收电路(110a、110b)、一个通讯接口电路(104)、一个LED指示灯电路(102)、一个按键电路(103)和一个主控微处理器(101);所述主控微处理器(101)分别与两个光电隔离控制电路(105a、105b)和两个信号解码接收电路(IlOaUlOb)相连接，采用分时复用原则控制分别两个光电隔离控制电路(105a、105b)定时发送高电压脉冲信号到两组特制金属合金导线(2)上，同时分别通过两个信号解码接收电路(IlOaUlOb)接收高压脉冲信号的输出信号，并对信号进行组合逻辑判断，实现对具体连接在接线端子之间的两组特制金属合金导线(2)的剪断、短路情况所反映的入侵行为进行识别，并实现自身高压输出故障判断，当检测到有入侵行为时，产生报警信息，触发报警联动，并联网报警；所述主控微处理器(101)与通讯接口电路(104)相连，实现高压报警控制器(I)与中心控制器(4)联网通讯功能；所述直流-直流升压模块(107)与光电隔离控制电路(105a、105b)，并与所述储能电容(106)并联，实现电压一级升压；所述高压变压器(IOSal)和高压变压器(108a2)的输入分别与所述光电隔离控制电路(105a)相连，同时两个高压变压器(108al、108a2)的高输出分别与对应一组所述特制金属合金导线(2)中两根特制金属合金导线的外层导线相连，用于实现二级升压，所述高压变压器(IOSal)和高压变压器(108a2)的低输出短路并与所述红外光发生电路(109a)相连；所述高压变压器(108bl)和高压变压器(108b2)的输入分别与所述光电隔离控制电路(105b)相连，同时两个高压变压器(108bl、108b2)的高输出分别与对应一组所述特制金属合金导线(2)中两根特制金属合金导线的外层导线相连，用于实现二级升压，所述高压变压器(108bl)和高压变压器(108b2)的低输出短路并与所述红外光发生电路(109a)相连；所述两个红外光发生电路(109a、109b)分别与四个高压变压器(108al、108a2、108bl、108b2)的输出和两组特制金属合金导线(2)的中心导线相连，用于反馈高压脉冲输出信号情况；所述两个信号解码接收电路(IlOaUlOb)分别与所述主控微处理器(101)相连，实现对两个红外光发生电路(109a、109b)所发红外信号的接收和解析。
3.如权利要求1所述的新型围栏报警系统，其特征在于:所述特制金属合金导线(2)采用外层导线(2-1)、中间绝缘层(2-2)和中心导线(2-3)所组成的复合合金导线，其具体布线方式为任意数拓扑布线，减少系统维护成本，施工方便。
【文档编号】G08B13/12GK103761819SQ201410000436
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月2日 优先权日:2014年1月2日
【发明者】唐智杰 申请人:上海大学
【专利摘要】本发明公开了一种新型高压电子围栏报警系统。它包括一个高压报警控制器、多根特制金属合金导线、多个终端模块和一个中心控制器；所述高压报警控制器分别与两组特制金属合金导线相连，构成两个报警防范防区；所述高压报警控制器与中心控制器相连，实现报警信息上告和中心远程布撤防操作功能；当构成单线报警防范防区时，每个所述报警防范防区末端连接一个所述终端模块。本发明能够识别具体高压金属合金丝之间的短路和剪断等细分入侵行为，能够实现电子围栏的高压金属合金丝的任意拓扑布线，系统维护成本低，施工方便，适用于小区、别墅等场所的周界防范。
【专利说明】—种新型高压电子围栏报警系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及安全防范领域，特别是涉及一种用于周界防范报警的高压电子围栏控制器。
【背景技术】
[0002]在普通住宅小区、别墅住宅区、企事业单位、工厂、仓库、变电站、水厂、电厂、学校，司法系统的看守所、监狱，以及机场、军事基地、政府机构、重点文物保护单位等场所都需要周界安全防范和入侵报警系统。
[0003]对于民用周界防范报警系统而言，普遍采用的是红外探测技术和红外微波双鉴技术，但这些技术存在误报率高的缺点。
[0004]中国实用新型专利说明书CN2703088Y (授权公告日:2005年6月I日)公开了一种“智能电子围栏”，但是，该智能电子围栏只能在被剪断时才能检测出报警。
[0005]中国实用新型专利说明书CN201020279037 (授权公告日:2011年6月8日)公开了一种“一种高压脉冲电子围栏系统”，中国实用新型专利说明书CN 200920091468 (授权公告日:2010年05月12日)公开了一种“高压脉冲电子围栏电路”，以上两个实用新型专利仅对高压脉冲电子围栏的控制电路有所改进，对于电子围栏的高压金属合金丝的布局连线上均采用固定的模式，无法实现任意拓扑布局，环境适应性差，且没有考虑系统联网等特性。
[0006]中国发明专利说明书CN102568136A (授权公告日:2013年9月4日)公开了一种“一种简易高压脉冲电子围栏报警系统”，可以实现任意偶数拓扑的高压电子围栏，但无法实现奇数和单线拓扑布局结构。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种新型高压电子围栏报警系统，能够识别具体高压金属合金丝之间的剪断和短路等细分入侵行为，同时可以实现高压金属合金丝的任意数拓扑布局连线，报警控制器采用分时复用原则进行高压发生控制，电路实现成本低，施工方便。
[0008]为解决上述技术问题，本发明的新型高压电子围栏报警系统包括一个高压报警控制器、多根特制金属合金导线、多个终端模块和一个中心控制器，其特征:
所述高压报警控制器分别与两组所述特制金属合金导线相连，构成两个报警防范防区；所述高压报警控制器与所述中心控制器相连，实现报警信息上告和中心远程布撤防操作等功能；
当构成单线报警防范防区时，每个所述报警防范防区末端采用一个所述终端模块，所述终端模块连接在单根所述特制金属合金导线的末端外层导线与中心导线之间；当构成两线或以上多线报警防范防区时，每个所述报警防范防区末端采用两个所述终端模块，其中一个所述终端模块分别连接在每一组所述特制金属合金导线的末端外层导线之间，另两个所述终端模块分别连接在其中一根连接高压端输出端的所述特制金属合金导线的末端外层导线与两根所述特制金属合金导线的中心导线之间；所述终端模块用于匹配所述高压报警控制器产生的高压脉冲的输入输出阻抗；
所述高压报警控制器包括两个光电隔离控制电路、一个直流-直流升压模块、一个储能电容、四个高压变压器、两个红外光发生电路、两个信号解码接收电路、一个通讯接口电路、一个LED指示灯电路、一个按键电路和一个主控微处理器；所述主控微处理器分别与两个光电隔离控制电路和两个信号解码接收电路相连接，采用分时复用原则控制分别两个光电隔离控制电路定时发送高电压脉冲信号到两组特制金属合金导线上，同时分别通过两个信号解码接收电路接收高压脉冲信号的输出信号，并对信号进行组合逻辑判断，实现对具体连接在接线端子之间的两组特制金属合金导线的剪断、短路情况所反映的入侵行为进行识别，并实现自身高压输出故障判断，当检测到有入侵行为时，产生报警信息，触发报警联动，并联网报警；所述主控微处理器与通讯接口电路相连，实现高压报警控制器与中心控制器联网通讯功能；所述直流-直流升压模块与光电隔离控制电路，并与所述储能电容并联，实现电压一级升压；所述高压变压器和高压变压器的输入分别与所述光电隔离控制电路相连，同时两个高压变压器的高输出分别与对应一组所述特制金属合金导线中两根特制金属合金导线的外层导线相连，用于实现二级升压，所述高压变压器和高压变压器的低输出短路并与所述红外光发生电路相连；所述高压变压器和高压变压器的输入分别与所述光电隔离控制电路相连，同时两个高压变压器的高输出分别与对应一组所述特制金属合金导线中两根特制金属合金导线的外层导线相连，用于实现二级升压，所述高压变压器和高压变压器的低输出短路并与所述红外光发生电路相连；所述两个红外光发生电路分别与四个高压变压器的输出和两组特制金属合金导线的中心导线相连，用于反馈高压脉冲输出信号情况；所述两个信号解码接收电路分别与所述主控微处理器相连，实现对两个红外光发生电路所发红外信号的接收和解析。
[0009]所述特制金属合金导线采用外层导线、中间绝缘层和中心导线所组成的复合合金导线，其具体布线方式为任意数拓扑布线，减少系统维护成本，施工方便。
[0010]本发明在待机检测过程中，报警控制器的连接两组高压金属合金丝，主控微处理器采用分时复用原则定时控制发送高压脉冲信号到左右两个防区的高压金属合金丝上；信号解码接收板接收和解析高压发送电路的红外光电信号；主控微处理器根据信号解码接收板输出的信息，对具体高压金属合金丝接线信号端之间的剪断、短路的细分入侵行为进行识别，当检测到有入侵行为时，触发报警联动，并联网报警，产生报警信息。
[0011]本发明与现有技术相比较，具有以下显而易见的实质性特点和显著技术进步:
本发明能够识别具体高压金属合金丝之间的剪断和短路等细分入侵行为，同时可以实现高压金属合金丝的任意数拓扑布局连线，报警控制器采用分时复用原则进行高压发送控制，电路实现成本低，施工方便。
[0012]本发明的高压电子围栏报警系统环境适应性强，能适应各种复杂地形环境，可广泛适用于有周界防范需要的所有场所。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的高压脉冲电子围栏报警系统一实施例结构框图； 图2是图1中特制金属合金导线的一实施例结构图；
图3是图1中报警控制器的一实施例电路图；
图4是图3中红外光发生电路的一实施例电路图；
图5是任意数拓扑布局连线的一实施例示意图。
【具体实施方式】
[0014]本发明的优选实施例结合【专利附图】
【附图说明】如下:
实施例一:
如图1所示，本新型高压电子围栏报警系统，包括一个高压报警控制器(I)、多根特制金属合金导线(2)、多个终端模块(3)和一个中心控制器(4)，其特征在于:
所述高压报警控制器(I)分别与两组所述特制金属合金导线(2)相连，构成两个报警防范防区；
所述高压报警控制器(I)与所述中心控制器(4)相连，实现报警信息上告和中心远程布撤防操作等功能；
当构成单线报警防范防区时，每个所述报警防范防区末端采用一个所述终端模块(3)，所述终端模块(3)连接在单根所述特制金属合金导线(2)的末端外层导线(2-1)与中心导线(2-3)之间；
当构成两线或以上多线报警防范防区时，每个所述报警防范防区末端采用两个所述终端模块，其中一个所述终端模块(3)分别连接在每一组所述特制金属合金导线(2)的末端外层导线(2-1)之间，另两个所述终端模块(3)分别连接在其中一根连接高压端输出端的所述特制金属合金导线的末端外层导线(2-1)与两根所述特制金属合金导线的中心导线(2-3)之间；
所述终端模块(3)用于匹配所述高压报警控制器(I)产生的高压脉冲的输入输出阻抗。
[0015]实施例二:
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于:
如图2所示，所述特制金属合金导线(2)采用外层导线(2-1)、中间绝缘层(2-2)和中心导线(2-3)所组成的复合合金导线，所述外层导线(2-1)采用网状合金，所述中间绝缘层(2-2)采用PE绝缘体，所述中心导线(2-3)采用铜线。
[0016]实施例三:
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于:
如图3所示，所述高压报警控制器(I)包括两个光电隔离控制电路(105a、105b )、一个直流-直流升压模块(107)、一个储能电容(106)、四个高压变压器(108al、108a2、108bl、108b2)、两个红外光发生电路(109a、109b)、两个信号解码接收电路(110a、110b)、一个通讯接口电路(104)、一个LED指示灯电路(102)、一个按键电路(103)和一个主控微处理器(101);所述主控微处理器(101)分别与两个光电隔离控制电路(105a、105b)和两个信号解码接收电路(IlOaUlOb)相连接，采用分时复用原则控制分别两个光电隔离控制电路(105a、105b)定时发送高电压脉冲信号到两组特制金属合金导线(2)上，同时分别通过两个信号解码接收电路(IlOaUlOb)接收高压脉冲信号的输出信号，并对信号进行组合逻辑判断，实现对具体连接在接线端子之间的两组特制金属合金导线(2)的剪断、短路情况所反映的入侵行为进行识别，并实现自身高压输出故障判断，当检测到有入侵行为时，产生报警信息，触发报警联动，并联网报警；所述主控微处理器(101)与通讯接口电路(104)相连，实现高压报警控制器(I)与中心控制器(4)联网通讯功能；所述直流-直流升压模块(107)与光电隔离控制电路(105a、105b)，并与所述储能电容(106)并联，实现电压一级升压；所述高压变压器(IOSal)和高压变压器(108a2)的输入分别与所述光电隔离控制电路(105a)相连，同时两个高压变压器(108al、108a2)的高输出分别与对应一组所述特制金属合金导线(2)中两根特制金属合金导线的外层导线相连，用于实现二级升压，所述高压变压器(IOSal)和高压变压器(108a2)的低输出短路并与所述红外光发生电路(109a)相连；所述高压变压器(108bl)和高压变压器(108b2)的输入分别与所述光电隔离控制电路(105b)相连，同时两个高压变压器(108bl、108b2)的高输出分别与对应一组所述特制金属合金导线(2)中两根特制金属合金导线的外层导线(2-1)相连，用于实现二级升压，所述高压变压器(IOSbl)和高压变压器(108b2)的低输出短路并与所述红外光发生电路(109a)相连；所述两个红外光发生电路(109a、109b)分别与四个高压变压器(108al、108a2、108bl、108b2)的输出和两组特制金属合金导线(2)的中心导线(2-3)相连，用于反馈高压脉冲输出信号情况；所述两个信号解码接收电路(110a、IlOb)分别与所述主控微处理器(101)相连，实现对两个红外光发生电路(109a、109b)所发红外信号的接收和解析；
所述主控微处理器(101)采用采用美国Atmel公司的ATmega32L微处理器，具有内嵌EEPROM存储器、硬件串口和内置RC振荡时钟电路等功能，可以方便实现报警控制器的功能；所述主控微处理器(101)的信号脚PD3和PD4与LED指示灯(102)相连；所述主控微处理器(101)的信号脚PD5和PD6与按键电路(103)相连；所述主控微处理器(101)的信号脚RXD、TXD和PD2与通讯接口电路(104)相连；所述主控微处理器(101)的信号脚PC(TPC7分别与两个信号解码接收电路(IlOaUlOb)相连；所述主控微处理器(101)的信号脚PB2、PB3、PB6和PB7分别与两个光电电隔离控制电路(105a、105b)相连；所述主控微处理器(101)的信号脚PAO与所述电源电路(100)相连；所述主控微处理器(101)采用分时复用原则分别控制两个光电隔离控制电路(105a、105b )定时发送高电压脉冲信号到两组特制金属合金导线(2)上，同时通过两个信号解码接收电路(IlOaUlOb)接收高压脉冲信号的输出信号，并信号进行组合逻辑判断，实现对具体连接在接线端子之间的两组特制金属合金导线(2)的剪断、短路情况所反映的入侵行为进行识别，并实现自身高压输出故障等判断，当检测到有入侵行为时，产生报警信息，触发报警联动，并通过通讯接口电路(104)实现联网报警；
所述按键电路(103 )用于设定报警控制器(I);
所述LED指示灯(102)用于显示报警控制器(I)控制状态；
所述电源电路(100)用于实现报警控制器(I)的电源管理功能；
所述通讯接口电路(104 ) SP485是一个RS485接口芯片，连接报警控制器(I)和中心控制器(4)，实现通讯功能。
[0017]如图4所示，在本实施例中，红外光发生电路(109)的一组实施连接方式如下:接线端P2与电阻R15的一端相连；电阻R15的另一端分别与二极管D13的正极和电阻R22的一端相连；电阻R22的另一端与接线端Pl相连；二极管D13的负极经电阻Rl与红外发光管Dl的正极相连；红外发光管Dl的负极与接线端Pl相连；接线端Pl经电阻R18分别与二极管D14的正极和电阻R21的一端相连；电阻R21的另一端与接线端P3相连；二极管D14的负极经电阻R3与红外发光管D2的正极相连；红外发光管D2的负极与接线端P3相连；
接线端P12与电阻R19的一端相连；电阻R19的另一端分别与二极管D15的正极和电阻R23的一端相连；电阻R23的另一端与接线端PlO相连；二极管D15的负极经电阻R7与红外发光管D3的正极相连；红外发光管D3的负极与接线端PlO相连；接线端P13经电阻R20分别与二极管D16的正极和电阻R24的一端相连；电阻R24的另一端与接线端PlO相连；二极管D16的负极经电阻R13与红外发光管D4的正极相连；红外发光管D4的负极与接线端PlO相连；
当构成单线报警防范防区时，每个所述报警防范防区末端采用一个所述终端模块(3)，所述终端模块(3)连接在单根所述特制金属合金导线(2)的末端外层导线与中心导线之间；具体接线如下:
接线端Pl和P2分别与单根所述特制金属合金导线(2)的外层导线和中心导线相连；接线端P2和P3分别与高压变压器(108)中一组的输出相连，其中P2对应高压变压器(108)中一组输出的高压端；
当构成单线报警防范防区时，P3同时连接大地，这样单线特制高压导线上就存在高压脉冲，实现高压脉冲保护。当红外光发生电路(109)的红外发光管Dl或D2没有信号，则表示高压金属合金丝发生断路，进行报警。
[0018]当构成两线或以上多线报警防范防区时，每个所述报警防范防区末端采用两个所述终端模块，其中一个所述终端模块(3)分别连接在每一组所述特制金属合金导线(2)的末端外层导线(2-1)之间，另两个所述终端模块(3)分别连接在其中一根连接高压端输出端的所述特制金属合金导线的末端外层导线(2-1)与两根所述特制金属合金导线的中心导线(2-3)之间，具体接线如下:
接线端Pl和P2分别与一组所述特制金属合金导线(2)的外层导线(2-3)相连；接线端P2和P3分别与高压变压器(108)中一组的输出相连，其中P2对应高压变压器(108)中一组输出的高压端；
接线端P12和P13分别与一组所述特制金属合金导线(2)的中心导线(2-3)相连；接线端PlO和P2分别与高压变压器(108)中另一组的输出相连，其中P2对应高压变压器(108)中另一组输出的闻压端；
以图3所示为例，报警控制器(I)对具体连接在接线端子之间的特制金属合金导线(2)的剪断、短路情况所反映的细分入侵行为进行识别、判断的方式如下:
(I)红外光发生电路(109)的红外发光管Dl有信号，红外光发生电路(109)的红外发光管D2无信号，则表示高压金属合金丝发生断路，进行报警。
[0019](2)红外光发生电路(109)的红外发光管Dl无信号，红外光发生电路(109)的红外发光管D2有信号，则表示高压金属合金丝发生短路，进行报警。
[0020](3)红外光发生电路(109)的红外发光管D3或D4无信号，则表示高压金属合金丝发生断路，进行报警。
[0021]如图5所示，在本实施例中，所述任意数拓扑布局连线具体实现I线布局连线方式如(a)所示，2线布局连线方式如(b)所示，3线布局连线方式如(c)所示，4线布局连线方式如(d)所示可以依次类推。
[0022]本发明的高压电子围栏报警系统是实现了高压电子围栏的远程控制和细化报警信息判断的功能，提升了高压电子围栏报警信息的准确性，减少了系统维护成本，环境适应性强，可适用于小区、别墅等场所的周界防范。
[0023]以上通过【具体实施方式】优选实施例对本发明进行了详细的说明，其目的在于帮助理解本发明的内容并据以实施,但这些并非构成对本发明的实质内容的限制。本领域的技术人员应该理解:在不脱离本发明及所附权利要求的原理和内容范围的前提下，各种替换、变化和修改都是可能的。不脱离本发明原理的各种替换、变化和修改都属于本发明的权利要求保护范围以内。
【权利要求】
1.一种新型高压电子围栏报警系统，包括一个高压报警控制器(I)、多根特制金属合金导线(2)、多个终端模块(3)和一个中心控制器(4)，其特征在于: 所述高压报警控制器(I)分别与两组所述特制金属合金导线(2)相连，构成两个报警防范防区； 所述高压报警控制器(I)与所述中心控制器(4)相连，实现报警信息上告和中心远程布撤防操作功能； 当构成单线报警防范防区时，每个所述报警防范防区末端采用一个所述终端模块(3)，所述终端模块(3 )连接在单根所述特制金属合金导线(2 )的末端外层导线(2-1)与中心导线(2-3)之间； 当构成两线或以上多线报警防范防区时，每个所述报警防范防区末端采用两个所述终端模块，其中一个所述终端模块(3)分别连接在每一组所述特制金属合金导线(2)的末端外层导线(2-1)之间，另两个所述终端模块(3)分别连接在其中一根连接高压端输出端的所述特制金属合金导线的末端外层导线(2-1)与两根所述特制金属合金导线的中心导线(2-3)之间；所述终端模块(3)用于匹配所述高压报警控制器(I)产生的高压脉冲的输入输出阻抗。
2.如权利要求1 所述的新型围栏报警系统，其特征在于:所述高压报警控制器(I)包括两个光电隔离控制电路(105a、105b)、一个直流-直流升压模块(107)、一个储能电容(106)、四个高压变压器(108al、108a2、108bl、108b2)、两个红外光发生电路(109a、109b)、两个信号解码接收电路(110a、110b)、一个通讯接口电路(104)、一个LED指示灯电路(102)、一个按键电路(103)和一个主控微处理器(101);所述主控微处理器(101)分别与两个光电隔离控制电路(105a、105b)和两个信号解码接收电路(IlOaUlOb)相连接，采用分时复用原则控制分别两个光电隔离控制电路(105a、105b)定时发送高电压脉冲信号到两组特制金属合金导线(2)上，同时分别通过两个信号解码接收电路(IlOaUlOb)接收高压脉冲信号的输出信号，并对信号进行组合逻辑判断，实现对具体连接在接线端子之间的两组特制金属合金导线(2)的剪断、短路情况所反映的入侵行为进行识别，并实现自身高压输出故障判断，当检测到有入侵行为时，产生报警信息，触发报警联动，并联网报警；所述主控微处理器(101)与通讯接口电路(104)相连，实现高压报警控制器(I)与中心控制器(4)联网通讯功能；所述直流-直流升压模块(107)与光电隔离控制电路(105a、105b)，并与所述储能电容(106)并联，实现电压一级升压；所述高压变压器(IOSal)和高压变压器(108a2)的输入分别与所述光电隔离控制电路(105a)相连，同时两个高压变压器(108al、108a2)的高输出分别与对应一组所述特制金属合金导线(2)中两根特制金属合金导线的外层导线相连，用于实现二级升压，所述高压变压器(IOSal)和高压变压器(108a2)的低输出短路并与所述红外光发生电路(109a)相连；所述高压变压器(108bl)和高压变压器(108b2)的输入分别与所述光电隔离控制电路(105b)相连，同时两个高压变压器(108bl、108b2)的高输出分别与对应一组所述特制金属合金导线(2)中两根特制金属合金导线的外层导线相连，用于实现二级升压，所述高压变压器(108bl)和高压变压器(108b2)的低输出短路并与所述红外光发生电路(109a)相连；所述两个红外光发生电路(109a、109b)分别与四个高压变压器(108al、108a2、108bl、108b2)的输出和两组特制金属合金导线(2)的中心导线相连，用于反馈高压脉冲输出信号情况；所述两个信号解码接收电路(IlOaUlOb)分别与所述主控微处理器(101)相连，实现对两个红外光发生电路(109a、109b)所发红外信号的接收和解析。
3.如权利要求1所述的新型围栏报警系统，其特征在于:所述特制金属合金导线(2)采用外层导线(2-1)、中间绝缘层(2-2)和中心导线(2-3)所组成的复合合金导线，其具体布线方式为任意数拓扑布线，减少系统维护成本，施工方便。
【文档编号】G08B13/12GK103761819SQ201410000436
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月2日 优先权日:2014年1月2日
【发明者】唐智杰 申请人:上海大学
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