路燈線纜防盜系統的制作方法

專利名稱：路燈線纜防盜系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及路燈防盜領域，具體涉及一種帶有GPRS無線功能的路燈線纜防盜系統。
背景技術：
隨著經濟的發展，城市現代化建設步伐的不斷加快，路燈已遍布生活的每一個角落，影響著人們的生產和生活。我國路燈電纜絕大部分采用銅線芯，由于近年來市場上銅價猛漲，許多不法分子鋌而走險，瘋狂盜竊路燈電纜，特別是農村地區和偏遠地區的城市路燈線被盜非常嚴重，給國家和居民帶來不可估量的經濟損失。此外，照明電纜被盜還給城市安全帶來了極大的社會危害，路燈大面積停電可能造成很多交通事故和治安混亂；帶電的裸露線頭會威脅到路人的生命安全；給供電部門、用電企業和人民群眾的生活帶來巨大不便；對地方經濟建設和人們生活帶來不便；影響政府形象等等。因此，能夠及時對電纜斷線進行報警，將偷盜者抓捕，減少電纜被盜損失，已經是行業迫切的要求。現有的路燈系統只有通過人工現場的檢查方法才能判斷電纜是否被偷盜，且不能在電纜被偷盜的第一時間及時發現并采取補救措施，給相關部門帶來眾多困擾。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是，提供一種基于GPRS通訊技術的路燈線纜防盜系統，以克服現有技術的不足，使監管人員在電纜被偷盜的第一時間即可發現，并及時采取補救措施。為了解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是，一種路燈線纜防盜系統，包括安裝在配電箱的電纜防盜模塊、與路燈相連的路燈遠程終端和設置于監控中心的服務器，所述電纜防盜模塊與服務器通過GPRS網絡建立通訊連接，所述路燈遠程終端與服務器通過GPRS網絡建立通訊連接。所述電纜防盜模塊至少包括GPRS通訊模塊和報警模塊，所述GPRS通訊模塊和報警模塊電連接，所述電纜防盜模塊接入電纜線路，當電纜線路被切斷時，通過GPRS通訊模塊向服務器發出報警信號，并通過報警模塊進行報警。其中，所述路燈遠程終端至少包括主控芯片模塊、復位芯片電路模塊、電源模塊、RS485通信模塊、EEPROM存儲芯片電路、繼電器及其驅動模塊和GPRS通訊模塊，所述復位芯片電路模塊、電源模塊、RS485通信模塊、EEPROM存儲芯片電路、繼電器及其驅動模塊和GPRS通訊模塊均連接至主控芯片模塊。所述主控芯片模塊是微控制器LPC1766及其外圍電路實現。所述復位芯片電路模塊是微控制器監控電路芯片CAT811及其外圍電路實現。所述電源模塊是采用第一穩壓芯片LM2576-ADJ、第二穩壓芯片LM1117-ADJ及其外圍電路實現。所述路燈遠程終端還設有RS232通信模塊，該RS232通信模塊與主控芯片模塊相連接，通過該RS232通信模塊實現串口數據通信。[0011 ] 所述RS485通信模塊是通過RS485接口實現。所述EEPROM存儲芯片電路為24LC系列串行的電可擦除可編程只讀存儲器EEPROM。所述繼電器及其驅動模塊中，繼電器采用4個管腳單敞開觸點繼電器，參數為12V供電、耐壓250V、最大通過電流5A以上，符合這些參數的4管腳敞開繼電器都可以使用。驅動模塊采用ULN2003芯片驅動繼電器負載。ULN2003芯片是高耐壓、大電流復合晶體管陣列，多用于單片機、智能儀表、PLC、數字量輸出卡等控制電路中，可直接驅動繼電器等負載。通過采用上述技術方案，通過路燈遠程終端的GPRS無線連接網絡的功能，可以根據服務端發送下來的指令自動定時的控制路燈開關，哪個路段開關有異常監控終端將及時的通報服務端軟件，當發生電纜被盜等重大事件時將立刻發送短信給工作人員，及時迅速。路燈遠程終端功能有串口設置查看、路燈開關控制、路燈開關狀態反饋、電纜斷線短信報警(在電纜防盜模塊附加該功能模塊)、箱門打開報警、線路斷線報警、電量儀斷線報警。同時，通過服務器可實時查詢各路段上的電量參數，使工作人員不必外出巡查，只需要通過查看服務器即可得知現場情況，從而方便了監控和維護人員的監管工作。另外，本實用新型設有報警模塊，當發生電纜偷盜現象則能第一時間通知相關工作人員，以便工作人員能夠及時、快速的做出反應，最終抑制電纜偷盜的發生，挽回電纜偷盜造成的損失。

圖1為本實用新型的實施例的系統框圖。
具體實施方式
現結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。本實用新型一種路燈線纜防盜系統，如圖1所示，包括安裝在配電箱的電纜防盜模塊1、與路燈相連的路燈遠程終端2 (RTU，Remote Terminal Unit)和設置于監控中心的服務器3，所述電纜防盜模塊I與服務器3通過GPRS網絡建立通訊連接，所述路燈遠程終端2與服務器3通過GPRS網絡建立通訊連接。所述電纜防盜模塊I至少包括GPRS通訊模塊11和報警模塊12，所述GPRS通訊模塊11和報警模塊12電連接.該電纜防盜模塊I接入電纜線路，當電纜線路被切斷時，通過GPRS通訊模塊11向服務器3發出報警信號，并通過報警模塊12進行報警。其中，電纜防盜模塊I可簡單的由如下來實現將每一盞路燈上并聯功率阻抗器，在電纜起始端設置起始端電纜報警器，該起始端電纜報警器與電纜火線L相連，在電纜末端設置末端電纜報警器，該末端電纜報警器與電纜零線N相連，當電纜被切斷時，末端電纜報警器和起始端電纜報警器之間的電壓電流產生巨大變化，從而得知電纜被盜。其中，末端電纜報警器或者起始端電纜報警器經由串口電路與GPRS通訊模塊連接，經GPRS通訊模塊向服務器發出報警信號，并通過報警模塊進行報警。當然，上述只是一種實現方式，也可由其他實現方式來實施。另外報警模塊12可包括聲光報警器，還可以包括短信模塊，當有警情時，短信模塊同時發短信至相應的工作人員。所述路燈遠程終端2至少包括主控芯片模塊21、復位芯片電路模塊22、電源模塊23、RS485通信模塊24、EEPR0M存儲芯片電路25、繼電器及其驅動模塊26、GPRS通訊模塊27和RS232通信模塊28，所述復位芯片電路模塊22、電源模塊23、RS485通信模塊24、EEPR0M存儲芯片電路25、繼電器及其驅動模塊26、GPRS通訊模塊27和RS232通信模塊28均連接至主控芯片模塊21。所述主控芯片模塊21優選采用NXP的公司推出的基于ARM Cortex-M3內核的微控制器LPC1766。而本實用新型的路燈遠程終端2使用微控制器LPC1766的UART、UART0作為串口調試消息輸出，UARTl作為GPRS的Modem通信，同時RTC時鐘能夠連接GPRS網絡后自動校準時間保證開關燈時間的準確性。 所述復位芯片電路模塊22是微控制器監控電路芯片及其外圍電路實現。優選的，微控制器監控電路芯片是采用型號為CAT811的微控制器監控電路芯片，其用來監控數字系統的電源。微控制器監控電路芯片CAT811含有手動復位輸入管腳。微控制器監控電路芯片CAT811產生一個復位信號，這個復位信號在電源電壓低于預置的閾值時和電源電壓上升到該閾值后的140ms內有效。由于Catalyst半導體運用了底層浮動閘(floating gate)技術AE2TM，因此器件可以提供任何特定的復位閾值。7個工業標準的閾值可支持+5. 0V、+3. 3V、+3. OV和+2. 5V的系統。CAT811的RESET是推挽輸出(低有效)。電源的快速瞬態變化可忽略，當VCC低至1. OV時輸出可保證仍處于正確狀態。所述電源模塊23是采用第一穩壓芯片LM2576-ADJ、第二穩壓芯片LM1117-ADJ及其外圍電路實現，具體的，首先采用第一穩壓芯片LM2576-ADJ穩壓到5V，然后使用LM1117-ADJ穩壓到3. OV左右，以供主控芯片使用(lpcl766供電電壓范圍為2. 4-3. 6V)。LM2576-ADJ美國NS公司生產的單片降壓式開關穩壓器，由振蕩器、取樣放大器、比較器、PWM調制器、功率開關等部分組成。采用T0-220封裝，僅有5只管腳。LM2576-ADJ是輸出電壓可調型，其技術參數為輸入電壓3. 5 40V ;輸出電壓1. 23 37V ;輸出電流3A ;振蕩器固定頻率52kHz ;TTL關閉能力及低功率備用狀態；具有熱關閉和限流保護功能。LMll 17-ADJ是一個低壓差電壓調節器系列。其壓差在1. 2V輸出，它提供電流限制和熱保護。電路包含I個齊納調節的帶隙參考電壓以確保輸出電壓的精度在±1%。所述RS485通信模塊24通過RS485接口實現。因為該路燈遠程終端2與電量采集模塊通信采用的是485通信方式，所以系統帶有一個RS485接口，RS485采用差分信號負邏輯，+2V +6V表示“ 1”，- 6V -2V表示“O”。RS485有兩線制和四線制兩種接線，四線制是全雙工通訊方式，兩線制是半雙工通訊方式。在RS485通信網絡中一般采用的是主從通信方式，即一個主機帶多個從機。很多情況下，連接RS-485通信鏈路時只是簡單地用一對雙絞線將各個接口的“A”、“B”端連接起來。而忽略了信號地的連接，這種連接方法在許多場合是能正常工作的。在使用RS485接口時，對于特定的傳輸線路，從RS485接口到負載其數據信號傳輸所允許的最大電纜長度與信號傳輸的波特率成反比，這個長度數據主要是受信號失真及噪聲等影響所影響。RS485在波特率為9600BIT/S傳輸速率下采用阻抗匹配的RS485專用電纜理論上距離可達1800米。EEPROM存儲芯片電路25為24LC系列串行的電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)。其除了具有一般串行EEPROM的體積小、功耗低和工作電壓允許范圍寬等特點夕卜，還具有型號多、容量大、遵循I2C總線協議、占用引腳少、容量擴展配置靈活以及讀寫操作相對簡單等特點。SCL為串行移位時鐘輸入引腳。寫入時，上升沿作用；讀出時，下降沿作用。SDA為串行數據輸入2輸出引腳，這是一個雙向的漏極開路結構引腳。在擴展容量時，可以將多個24系列的SDA引腳直接相連。實際使用時應在該引腳上接一個511kQ左右的上拉電阻。繼電器及其驅動模塊26具體如下繼電器采用4個管腳的單敞開觸點繼電器，參數為12V供電、耐壓250V、最大通過電流5A以上，符合這些參數的4管腳敞開繼電器都可以使用。驅動模塊采用ULN2003實現。ULN2003是高耐壓、大電流復合晶體管陣列，由七個硅NPN復合晶體管組成。工作電壓高，工作電流大，灌電流可達500mA，并且能夠在關態時承受50V的電壓，輸出還可以在高負載電流并行運行。ULN2003是高壓大電流達林頓晶體管陣列系列產品，具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負載能力強等特點，適應于各類要求高速大功率驅動的系統。本路燈遠程終端使用12V對UL2003供電，有主控芯片發出3V左右的控制信號后由UL2003進行放大成12V進而驅動繼電器工作。本實用新型的路燈遠程終端使用上述繼電器決定了路燈遠程終端的供電電壓應該是12V輸入，使用12V弱電控制220V的交流電進而控制交流接觸器實現路段的控制。GPRS通訊模塊27 (MODEM):本系統采用最新的GL868-DUAL產品，這是目前市場上最小的、采用表面黏貼式封裝技術的GSM/GPRS模塊。GL868-DUAL是一個支持900/1800雙頻的GSM/GPRS設備，它采用無引腳城堡形包裝技術，擁有極低功耗、超寬的溫度范圍和緊湊的外型。無引腳城堡形封裝技術帶來的小尺寸和低功耗特性，使得GL868-DUAL適合應用于各種非常緊湊的設計中。由于不需要使用連接器，該解決方案的成本相比其他采用傳統封裝技術便宜得多。RS232通信模塊28是由RS232接口實現，通過該RS232接口與其他設備進行串口數據通信，主要用于PC機與路燈遠程終端2連接調試使用波特率為57600，輸出GPRS連接消息、設備信息、路燈開關情況、電量采集模塊數據等，輸入GPRS網關配置信息、開關燈下位機設置等。綜上所述，路燈遠程終端2負責本地各類數據(如終端運行狀態信息、開關量狀態、各類時間、故障信息等)的采集和控制指令的執行。服務器3通過無線數據通訊網絡(GPRS)與路燈遠程終端2進行數據傳輸和交換。本實用新型具有很好的實用性。盡管結合優選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內，在形式上和細節上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種路燈線纜防盜系統，其特征在于包括安裝在配電箱的電纜防盜模塊、與路燈相連的路燈遠程終端和設置于監控中心的服務器，所述電纜防盜模塊與服務器通過GPRS 網絡建立通訊連接，所述路燈遠程終端與服務器通過GPRS網絡建立通訊連接。
2.根據權利要求1所述的一種路燈線纜防盜系統，其特征在于所述電纜防盜模塊至少包括GPRS通訊模塊和報警模塊，所述GPRS通訊模塊和報警模塊電連接，所述電纜防盜模塊接入電纜線路，當電纜線路被切斷時，通過GPRS通訊模塊向服務器發出報警信號，并通過報警模塊進行報警。
3.根據權利要求1所述的一種路燈線纜防盜系統，其特征在于所述路燈遠程終端至少包括主控芯片模塊、復位芯片電路模塊、電源模塊、RS485通信模塊、EEPROM存儲芯片電路、繼電器及其驅動模塊和GPRS通訊模塊，所述復位芯片電路模塊、電源模塊、RS485通信模塊、EEPROM存儲芯片電路、繼電器及其驅動模塊和GPRS通訊模塊均連接至主控芯片模塊。
4.根據權利要求3所述的一種路燈線纜防盜系統，其特征在于所述主控芯片模塊是微控制器LPC1766及其外圍電路實現。
5.根據權利要求3所述的一種路燈線纜防盜系統，其特征在于所述復位芯片電路模塊是微控制器監控電路芯片CAT811及其外圍電路實現。
6.根據權利要求3所述的一種路燈線纜防盜系統，其特征在于所述電源模塊是采用第一穩壓芯片LM2576-ADJ、第二穩壓芯片LM1117-ADJ及其外圍電路實現。
7.根據權利要求3所述的一種路燈線纜防盜系統，其特征在于所述路燈遠程終端還設有RS232通信模塊，該RS232通信模塊與主控芯片模塊相連接。
專利摘要本實用新型涉及路燈防盜領域。本實用新型的一種路燈線纜防盜系統，包括安裝在配電箱的電纜防盜模塊、與路燈相連的路燈遠程終端和設置于監控中心的服務器，所述電纜防盜模塊與服務器通過GPRS網絡建立通訊連接，所述路燈遠程終端與服務器通過GPRS網絡建立通訊連接。所述電纜防盜模塊至少包括GPRS通訊模塊和報警模塊，所述GPRS通訊模塊和報警模塊電連接，所述電纜防盜模塊接入電纜線路，當電纜線路被切斷時，通過GPRS通訊模塊向服務器發出報警信號，并通過報警模塊進行報警。本實用新型使路燈線纜防盜系統實現遠程監控。
文檔編號G08B13/12GK202887355SQ20122057324
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月2日 優先權日2012年11月2日
發明者劉國賢, 俞如珍 申請人:福建中源合縱節能科技有限公司