一种电子围栏主机的制作方法

本发明涉及电子围栏技术领域，具体涉及一种电子围栏主机。

背景技术：

电子围栏是目前最先进的周界防盗报警系统，它由电子围栏脉冲主机和前端探测围栏组成。电子围栏脉冲主机是产生和接收高压脉冲信号，并在前端探测围栏处于触网、短路、断路状态时能产生报警信号，并把入侵信号发送到安全报警中心；前端探测围栏由杆及金属导线等构件组成的有形周界。电子围栏是一种主动入侵防越围栏，对入侵企图做出反击，击退入侵者，延迟入侵时间，并且不威胁人的性命，并把入侵信号发送到安全部门监控设备上，以保证管理人员能及时了解报警区域的情况，快速的作出处理。电子围栏的阻挡作用首先体现在威慑功能上，金属线上悬挂警示牌，一看到便产生心理压力，且触碰围栏时会有触电的感觉，足以令入侵者望而却步；其次电子围栏本身又是有形的屏障，安装适当的高度和角度，很难攀越；如果强行突破，电子围栏脉冲主机会发出报警信号。电子围栏的发展来自欧美，现代的电子围栏来源于新西兰，电子围栏分为安防电子围栏和畜牧业电子围栏。随着电子围栏技术的成熟，逐渐走向很多小区、办公楼等需要进行安防的场合。

电弧是一种气体游离放电现象，也是一种等离子体。电弧中的电流从微观上看是电子及正离子在电场作用下移动的结果，其中电子的移动构成电流的主要部分。电弧的特点是温度很高，持续时间短，一旦出现击穿点则会频繁出现。大多数电子围栏周围有树木，或者湿度很大环境，电弧产生时，会释放大量的热，有可能引燃周围的落叶或者向周围放电，存在火灾隐患和非故意入侵时的触电风险。

技术实现要素：

针对上述现有技术，本发明目的在于提供一种电子围栏主机，解决现有技术由于缺失对线路电流监控，在有害电弧出现时容易造成火灾或击穿触电等技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种电子围栏主机，包括：

控制电路，用于序列化脉冲和检测反馈脉冲；

脉冲产生电路，生成待选基准脉冲且接收由控制电路输出的选择脉冲；

脉冲输出电路，接收由脉冲产生电路选择地输出的预警脉冲且升压隔离输出预警脉冲至电子围栏的火线和零线；

脉冲反馈电路，用于检测脉冲占空比，实时采集火线和零线上预警脉冲响应的反馈脉冲且输出反馈脉冲至控制电路；

电流检测电路，串联于火线且隔离地输出检测脉冲至控制电路。

上述方案中，还包括温湿度传感器，设置于电子围栏且实时反馈温度信号和湿度信号至控制电路，用于检测火线和零线区域的温度和湿度。能够进一步提供环境监控，反应当前环境是否容易引起电弧故障。

上述方案中，还包括过零检测电路，用于检测脉冲频率，实时反馈过零信号至控制电路。能够进一步提供环境监控，反应当前环境是否容易引起电弧故障。

上述方案中，还包括高压驱动电路和发光二极管阵列，高压驱动电路连接火线和零线、接收由控制电路输出的状态信号且由状态信号选择地驱动发光二极管阵列。直接接入电子围栏的电压，能够进一步提供明显的警示，使用不同颜色的发光二极管反应当前环境出现电弧故障的风险程度。

与现有技术相比，本发明的有益效果：提供电弧、温湿度信号检测与电弧故障预警。

附图说明

图1为本发明的主要模块框图；

图2为本发明实施例的模块框图；

图3为本发明实施例的电流检测电路示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合附图对本发明做进一步说明：

一种电子围栏主机，包括：

控制电路，用于序列化脉冲和检测反馈脉冲；

脉冲产生电路，生成待选基准脉冲且接收由控制电路输出的选择脉冲；

脉冲输出电路，接收由脉冲产生电路选择地输出的预警脉冲且升压隔离输出预警脉冲至电子围栏的火线和零线；

脉冲反馈电路，用于检测脉冲占空比，实时采集火线和零线上预警脉冲响应的反馈脉冲且输出反馈脉冲至控制电路；

电流检测电路，串联于火线且通过依次连接电压跟随电路和第一模数转换电路隔离地输出检测脉冲至控制电路。

上述方案中，还包括温湿度传感器，设置于电子围栏且通过第二模数转换电路实时反馈温度信号和湿度信号至控制电路，用于检测火线和零线区域的温度和湿度。

上述方案中，还包括过零检测电路，用于检测脉冲频率，实时反馈过零信号至控制电路。

上述方案中，还包括高压驱动电路和发光二极管阵列，高压驱动电路连接火线和零线、接收由控制电路输出的状态信号且由状态信号选择地驱动发光二极管阵列。

实施例1

所述的控制电路，选择集成FPGA和DSP的DSP处理板，所述DSP处理板包括电源模块、DSP模块、时钟模块、FPGA模块和CPCI桥模块，所述电源模块为DSP处理板其它各模块供电，所述时钟模块为DSP模块提供时钟信号，所述DSP模块包括8块DSP芯片，每4块DSP芯片为一个DSP簇，每个所述DSP簇内的4块DSP芯片采用LINK口环形连接，DSP芯片的其它LINK口及外部总线连接FPGA模块，所述DSP簇之间经FPGA模块采用LINK口及总线进行连接，所述CPCI桥模块与FPGA模块连接，可以使用FPGA模块大量丰富的I/O口进行接收和发送各类型脉冲，DSP模块生成脉冲序列、进行各类脉冲匹配运算以及与上位机完成交互。

每个所述DSP簇中，其中一个DSP芯片的32bit数据线、部分地址线、控制线、中断线与FPGA模块连接。

所述DSP芯片为ADSP-TS201芯片，所述DSP簇采用分布式组阵，所述DSP芯片的JTAG接口通过菊花链方式进行连接，每块所述DSP芯片外挂有128MB/32bit的SDRAM芯片和8MbFLASH芯片，外挂存储芯片用于缓存接收的各类脉冲。

每个所述DSP芯片外挂有两块SDRAM芯片和一块8MbFLASH芯片，所述SDRAM芯片为MT48LC32M16A2TG-75IT，所述FLASH芯片为S29GL032N90TFI03。

所述FPGA模块包括LX155芯片，所述LX155芯片的JTAG信号经插座引出至前面板，LX155芯片采用配置芯片的方式启动。

所述时钟模块包括一块AD9522芯片，所述DSP芯片和SDRAM芯片均由时钟模块单独提供时钟。

所述时钟模块提供给每个DSP芯片的时钟均为500MHz。

所述CPCI桥模块包括一块XC5VLX50-1FFG676I芯片。

所述的脉冲产生电路，可以通过锁相环构造，锁相环中相位检测器不再接收负载反馈，而是接收控制电路的脉冲。

所述的脉冲输出电路，至少选择变压器进行隔离。

所述的电流检测电路，包括：互感变压器，设置于火线上，检测火线电流；电阻，连接在所述互感变压器的二次绕组；所述的电流检测电路通过boost电路输出脉冲flag至电压跟随器。

所述的电流检测电路，进一步地，如图3，通过互感变压器T1采集火线电流，选用稳压电容C1、C3，设置电阻R5阻值与电阻R3处于邻域范围内，电容C2取值稍微大于电容C1且作为回路振荡电容，当互感变压器T1采集到电流时，由于电容C2充电，此时R3处电压很低或为零，比较器获得输出，关闭场效应管Q2，场效应管Q1会将电容C4内上次余留电荷拉入接地端放电，以免影响当前即将获得的实时检测信号，然后电容C2放电，此时电阻R5出电压很小或为零，火线上处于脉冲窗口外，则场效应管Q2导通，场效应管Q1关闭，获得输出脉冲flag，此种结构不会让上次检测余留电荷影响当前检测信号，并且如果存在过冲电流或错误占空比的故障电流，均会关闭场效应管Q1，导通场效应管Q2进行放电，保证不会损坏后端电路，控制电路还可以进一步设置，当正常预警脉冲持续输出，但是很长时间不能收到电流检测电路反馈，则也可判定为故障。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。