專利名稱：路燈線纜防盜系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及路燈防盜領(lǐng)域，具體涉及一種帶有GPRS無(wú)線功能的路燈線纜防盜系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市現(xiàn)代化建設(shè)步伐的不斷加快，路燈已遍布生活的每一個(gè)角落，影響著人們的生產(chǎn)和生活。我國(guó)路燈電纜絕大部分采用銅線芯，由于近年來(lái)市場(chǎng)上銅價(jià)猛漲，許多不法分子鋌而走險(xiǎn)，瘋狂盜竊路燈電纜，特別是農(nóng)村地區(qū)和偏遠(yuǎn)地區(qū)的城市路燈線被盜非常嚴(yán)重，給國(guó)家和居民帶來(lái)不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。此外，照明電纜被盜還給城市安全帶來(lái)了極大的社會(huì)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(huì)威脅到路人的生命安全；給供電部門、用電企業(yè)和人民群眾的生活帶來(lái)巨大不便；對(duì)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人們生活帶來(lái)不便；影響政府形象等等。因此，能夠及時(shí)對(duì)電纜斷線進(jìn)行報(bào)警，將偷盜者抓捕，減少電纜被盜損失，已經(jīng)是行業(yè)迫切的要求?，F(xiàn)有的路燈系統(tǒng)只有通過(guò)人工現(xiàn)場(chǎng)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(shí)間及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取補(bǔ)救措施，給相關(guān)部門帶來(lái)眾多困擾。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種基于GPRS通訊技術(shù)的路燈線纜防盜系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，使監(jiān)管人員在電纜被偷盜的第一時(shí)間即可發(fā)現(xiàn)，并及時(shí)采取補(bǔ)救措施。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種路燈線纜防盜系統(tǒng)，包括安裝在配電箱的電纜防盜模塊、與路燈相連的路燈遠(yuǎn)程終端和設(shè)置于監(jiān)控中心的服務(wù)器，所述電纜防盜模塊與服務(wù)器通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)建立通訊連接，所述路燈遠(yuǎn)程終端與服務(wù)器通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)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(bào)警模塊，所述GPRS通訊模塊和報(bào)警模塊電連接，所述電纜防盜模塊接入電纜線路，當(dāng)電纜線路被切斷時(shí)，通過(guò)GPRS通訊模塊向服務(wù)器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并通過(guò)報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警。其中，所述路燈遠(yuǎn)程終端至少包括主控芯片模塊、復(fù)位芯片電路模塊、電源模塊、RS485通信模塊、EEPROM存儲(chǔ)芯片電路、繼電器及其驅(qū)動(dòng)模塊和GPRS通訊模塊，所述復(fù)位芯片電路模塊、電源模塊、RS485通信模塊、EEPROM存儲(chǔ)芯片電路、繼電器及其驅(qū)動(dòng)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(shí)現(xiàn)。所述復(fù)位芯片電路模塊是微控制器監(jiān)控電路芯片CAT811及其外圍電路實(shí)現(xiàn)。所述電源模塊是采用第一穩(wěn)壓芯片LM2576-ADJ、第二穩(wěn)壓芯片LM1117-ADJ及其外圍電路實(shí)現(xiàn)。所述路燈遠(yuǎn)程終端還設(shè)有RS232通信模塊，該RS232通信模塊與主控芯片模塊相連接，通過(guò)該RS232通信模塊實(shí)現(xiàn)串口數(shù)據(jù)通信。[0011 ] 所述RS485通信模塊是通過(guò)RS485接口實(shí)現(xiàn)。所述EEPROM存儲(chǔ)芯片電路為24LC系列串行的電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器EEPROM。所述繼電器及其驅(qū)動(dòng)模塊中，繼電器采用4個(gè)管腳單敞開(kāi)觸點(diǎn)繼電器，參數(shù)為12V供電、耐壓250V、最大通過(guò)電流5A以上，符合這些參數(shù)的4管腳敞開(kāi)繼電器都可以使用。驅(qū)動(dòng)模塊采用ULN2003芯片驅(qū)動(dòng)繼電器負(fù)載。ULN2003芯片是高耐壓、大電流復(fù)合晶體管陣列，多用于單片機(jī)、智能儀表、PLC、數(shù)字量輸出卡等控制電路中，可直接驅(qū)動(dòng)繼電器等負(fù)載。通過(guò)采用上述技術(shù)方案，通過(guò)路燈遠(yuǎn)程終端的GPRS無(wú)線連接網(wǎng)絡(luò)的功能，可以根據(jù)服務(wù)端發(fā)送下來(lái)的指令自動(dòng)定時(shí)的控制路燈開(kāi)關(guān)，哪個(gè)路段開(kāi)關(guān)有異常監(jiān)控終端將及時(shí)的通報(bào)服務(wù)端軟件，當(dāng)發(fā)生電纜被盜等重大事件時(shí)將立刻發(fā)送短信給工作人員，及時(shí)迅速。路燈遠(yuǎn)程終端功能有串口設(shè)置查看、路燈開(kāi)關(guān)控制、路燈開(kāi)關(guān)狀態(tài)反饋、電纜斷線短信報(bào)警(在電纜防盜模塊附加該功能模塊)、箱門打開(kāi)報(bào)警、線路斷線報(bào)警、電量?jī)x斷線報(bào)警。同時(shí)，通過(guò)服務(wù)器可實(shí)時(shí)查詢各路段上的電量參數(shù)，使工作人員不必外出巡查，只需要通過(guò)查看服務(wù)器即可得知現(xiàn)場(chǎng)情況，從而方便了監(jiān)控和維護(hù)人員的監(jiān)管工作。另外，本實(shí)用新型設(shè)有報(bào)警模塊，當(dāng)發(fā)生電纜偷盜現(xiàn)象則能第一時(shí)間通知相關(guān)工作人員，以便工作人員能夠及時(shí)、快速的做出反應(yīng)，最終抑制電纜偷盜的發(fā)生，挽回電纜偷盜造成的損失。

圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)用新型一種路燈線纜防盜系統(tǒng)，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(yuǎn)程終端2 (RTU，Remote Terminal Unit)和設(shè)置于監(jiān)控中心的服務(wù)器3，所述電纜防盜模塊I與服務(wù)器3通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)建立通訊連接，所述路燈遠(yuǎn)程終端2與服務(wù)器3通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)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(bào)警模塊12，所述GPRS通訊模塊11和報(bào)警模塊12電連接.該電纜防盜模塊I接入電纜線路，當(dāng)電纜線路被切斷時(shí)，通過(guò)GPRS通訊模塊11向服務(wù)器3發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并通過(guò)報(bào)警模塊12進(jìn)行報(bào)警。其中，電纜防盜模塊I可簡(jiǎn)單的由如下來(lái)實(shí)現(xiàn)將每一盞路燈上并聯(lián)功率阻抗器，在電纜起始端設(shè)置起始端電纜報(bào)警器，該起始端電纜報(bào)警器與電纜火線L相連，在電纜末端設(shè)置末端電纜報(bào)警器，該末端電纜報(bào)警器與電纜零線N相連，當(dāng)電纜被切斷時(shí)，末端電纜報(bào)警器和起始端電纜報(bào)警器之間的電壓電流產(chǎn)生巨大變化，從而得知電纜被盜。其中，末端電纜報(bào)警器或者起始端電纜報(bào)警器經(jīng)由串口電路與GPRS通訊模塊連接，經(jīng)GPRS通訊模塊向服務(wù)器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并通過(guò)報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警。當(dāng)然，上述只是一種實(shí)現(xiàn)方式，也可由其他實(shí)現(xiàn)方式來(lái)實(shí)施。另外報(bào)警模塊12可包括聲光報(bào)警器，還可以包括短信模塊，當(dāng)有警情時(shí)，短信模塊同時(shí)發(fā)短信至相應(yīng)的工作人員。所述路燈遠(yuǎn)程終端2至少包括主控芯片模塊21、復(fù)位芯片電路模塊22、電源模塊23、RS485通信模塊24、EEPR0M存儲(chǔ)芯片電路25、繼電器及其驅(qū)動(dòng)模塊26、GPRS通訊模塊27和RS232通信模塊28，所述復(fù)位芯片電路模塊22、電源模塊23、RS485通信模塊24、EEPR0M存儲(chǔ)芯片電路25、繼電器及其驅(qū)動(dòng)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(yōu)選采用NXP的公司推出的基于ARM Cortex-M3內(nèi)核的微控制器LPC1766。而本實(shí)用新型的路燈遠(yuǎn)程終端2使用微控制器LPC1766的UART、UART0作為串口調(diào)試消息輸出，UARTl作為GPRS的Modem通信，同時(shí)RTC時(shí)鐘能夠連接GPRS網(wǎng)絡(luò)后自動(dòng)校準(zhǔn)時(shí)間保證開(kāi)關(guān)燈時(shí)間的準(zhǔn)確性。 所述復(fù)位芯片電路模塊22是微控制器監(jiān)控電路芯片及其外圍電路實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的，微控制器監(jiān)控電路芯片是采用型號(hào)為CAT811的微控制器監(jiān)控電路芯片，其用來(lái)監(jiān)控?cái)?shù)字系統(tǒng)的電源。微控制器監(jiān)控電路芯片CAT811含有手動(dòng)復(fù)位輸入管腳。微控制器監(jiān)控電路芯片CAT811產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位信號(hào)，這個(gè)復(fù)位信號(hào)在電源電壓低于預(yù)置的閾值時(shí)和電源電壓上升到該閾值后的140ms內(nèi)有效。由于Catalyst半導(dǎo)體運(yùn)用了底層浮動(dòng)閘(floating gate)技術(shù)AE2TM，因此器件可以提供任何特定的復(fù)位閾值。7個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的閾值可支持+5. 0V、+3. 3V、+3. OV和+2. 5V的系統(tǒng)。CAT811的RESET是推挽輸出(低有效)。電源的快速瞬態(tài)變化可忽略，當(dāng)VCC低至1. OV時(shí)輸出可保證仍處于正確狀態(tài)。所述電源模塊23是采用第一穩(wěn)壓芯片LM2576-ADJ、第二穩(wěn)壓芯片LM1117-ADJ及其外圍電路實(shí)現(xiàn)，具體的，首先采用第一穩(wěn)壓芯片LM2576-ADJ穩(wěn)壓到5V，然后使用LM1117-ADJ穩(wěn)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(guó)NS公司生產(chǎn)的單片降壓式開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，由振蕩器、取樣放大器、比較器、PWM調(diào)制器、功率開(kāi)關(guān)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(diào)型，其技術(shù)參數(shù)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(guān)閉能力及低功率備用狀態(tài)；具有熱關(guān)閉和限流保護(hù)功能。LMll 17-ADJ是一個(gè)低壓差電壓調(diào)節(jié)器系列。其壓差在1. 2V輸出，它提供電流限制和熱保護(hù)。電路包含I個(gè)齊納調(diào)節(jié)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(guò)RS485接口實(shí)現(xiàn)。因?yàn)樵撀窡暨h(yuǎn)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(tǒng)帶有一個(gè)RS485接口，RS485采用差分信號(hào)負(fù)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(wǎng)絡(luò)中一般采用的是主從通信方式，即一個(gè)主機(jī)帶多個(gè)從機(jī)。很多情況下，連接RS-485通信鏈路時(shí)只是簡(jiǎn)單地用一對(duì)雙絞線將各個(gè)接口的“A”、“B”端連接起來(lái)。而忽略了信號(hào)地的連接，這種連接方法在許多場(chǎng)合是能正常工作的。在使用RS485接口時(shí)，對(duì)于特定的傳輸線路，從RS485接口到負(fù)載其數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸所允許的最大電纜長(zhǎng)度與信號(hào)傳輸?shù)牟ㄌ芈食煞幢?，這個(gè)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)主要是受信號(hào)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(dá)1800米。EEPROM存儲(chǔ)芯片電路25為24LC系列串行的電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)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(diǎn)夕卜，還具有型號(hào)多、容量大、遵循I2C總線協(xié)議、占用引腳少、容量擴(kuò)展配置靈活以及讀寫操作相對(duì)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。SCL為串行移位時(shí)鐘輸入引腳。寫入時(shí)，上升沿作用；讀出時(shí)，下降沿作用。SDA為串行數(shù)據(jù)輸入2輸出引腳，這是一個(gè)雙向的漏極開(kāi)路結(jié)構(gòu)引腳。在擴(kuò)展容量時(shí)，可以將多個(gè)24系列的SDA引腳直接相連。實(shí)際使用時(shí)應(yīng)在該引腳上接一個(gè)511kQ左右的上拉電阻。繼電器及其驅(qū)動(dòng)模塊26具體如下繼電器采用4個(gè)管腳的單敞開(kāi)觸點(diǎn)繼電器，參數(shù)為12V供電、耐壓250V、最大通過(guò)電流5A以上，符合這些參數(shù)的4管腳敞開(kāi)繼電器都可以使用。驅(qū)動(dòng)模塊采用ULN2003實(shí)現(xiàn)。ULN2003是高耐壓、大電流復(fù)合晶體管陣列，由七個(gè)硅NPN復(fù)合晶體管組成。工作電壓高，工作電流大，灌電流可達(dá)500mA，并且能夠在關(guān)態(tài)時(shí)承受50V的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流并行運(yùn)行。ULN2003是高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品，具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負(fù)載能力強(qiáng)等特點(diǎn)，適應(yīng)于各類要求高速大功率驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)。本路燈遠(yuǎn)程終端使用12V對(duì)UL2003供電，有主控芯片發(fā)出3V左右的控制信號(hào)后由UL2003進(jìn)行放大成12V進(jìn)而驅(qū)動(dòng)繼電器工作。本實(shí)用新型的路燈遠(yuǎn)程終端使用上述繼電器決定了路燈遠(yuǎn)程終端的供電電壓應(yīng)該是12V輸入，使用12V弱電控制220V的交流電進(jìn)而控制交流接觸器實(shí)現(xiàn)路段的控制。GPRS通訊模塊27 (MODEM):本系統(tǒng)采用最新的GL868-DUAL產(chǎn)品，這是目前市場(chǎng)上最小的、采用表面黏貼式封裝技術(shù)的GSM/GPRS模塊。GL868-DUAL是一個(gè)支持900/1800雙頻的GSM/GPRS設(shè)備，它采用無(wú)引腳城堡形包裝技術(shù)，擁有極低功耗、超寬的溫度范圍和緊湊的外型。無(wú)引腳城堡形封裝技術(shù)帶來(lái)的小尺寸和低功耗特性，使得GL868-DUAL適合應(yīng)用于各種非常緊湊的設(shè)計(jì)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(tǒng)封裝技術(shù)便宜得多。RS232通信模塊28是由RS232接口實(shí)現(xiàn)，通過(guò)該RS232接口與其他設(shè)備進(jìn)行串口數(shù)據(jù)通信，主要用于PC機(jī)與路燈遠(yuǎn)程終端2連接調(diào)試使用波特率為57600，輸出GPRS連接消息、設(shè)備信息、路燈開(kāi)關(guān)情況、電量采集模塊數(shù)據(jù)等，輸入GPRS網(wǎng)關(guān)配置信息、開(kāi)關(guān)燈下位機(jī)設(shè)置等。綜上所述，路燈遠(yuǎn)程終端2負(fù)責(zé)本地各類數(shù)據(jù)(如終端運(yùn)行狀態(tài)信息、開(kāi)關(guān)量狀態(tài)、各類時(shí)間、故障信息等)的采集和控制指令的執(zhí)行。服務(wù)器3通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)(GPRS)與路燈遠(yuǎn)程終端2進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和交換。本實(shí)用新型具有很好的實(shí)用性。盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書(shū)所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種路燈線纜防盜系統(tǒng)，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(yuǎn)程終端和設(shè)置于監(jiān)控中心的服務(wù)器，所述電纜防盜模塊與服務(wù)器通過(guò)GPRS 網(wǎng)絡(luò)建立通訊連接，所述路燈遠(yuǎn)程終端與服務(wù)器通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)建立通訊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種路燈線纜防盜系統(tǒng)，其特征在于所述電纜防盜模塊至少包括GPRS通訊模塊和報(bào)警模塊，所述GPRS通訊模塊和報(bào)警模塊電連接，所述電纜防盜模塊接入電纜線路，當(dāng)電纜線路被切斷時(shí)，通過(guò)GPRS通訊模塊向服務(wù)器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并通過(guò)報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種路燈線纜防盜系統(tǒng)，其特征在于所述路燈遠(yuǎn)程終端至少包括主控芯片模塊、復(fù)位芯片電路模塊、電源模塊、RS485通信模塊、EEPROM存儲(chǔ)芯片電路、繼電器及其驅(qū)動(dòng)模塊和GPRS通訊模塊，所述復(fù)位芯片電路模塊、電源模塊、RS485通信模塊、EEPROM存儲(chǔ)芯片電路、繼電器及其驅(qū)動(dòng)模塊和GPRS通訊模塊均連接至主控芯片模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種路燈線纜防盜系統(tǒng)，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(shí)現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種路燈線纜防盜系統(tǒng)，其特征在于所述復(fù)位芯片電路模塊是微控制器監(jiān)控電路芯片CAT811及其外圍電路實(shí)現(xiàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種路燈線纜防盜系統(tǒng)，其特征在于所述電源模塊是采用第一穩(wěn)壓芯片LM2576-ADJ、第二穩(wěn)壓芯片LM1117-ADJ及其外圍電路實(shí)現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種路燈線纜防盜系統(tǒng)，其特征在于所述路燈遠(yuǎn)程終端還設(shè)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(shí)用新型涉及路燈防盜領(lǐng)域。本實(shí)用新型的一種路燈線纜防盜系統(tǒng)，包括安裝在配電箱的電纜防盜模塊、與路燈相連的路燈遠(yuǎn)程終端和設(shè)置于監(jiān)控中心的服務(wù)器，所述電纜防盜模塊與服務(wù)器通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)建立通訊連接，所述路燈遠(yuǎn)程終端與服務(wù)器通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)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(bào)警模塊，所述GPRS通訊模塊和報(bào)警模塊電連接，所述電纜防盜模塊接入電纜線路，當(dāng)電纜線路被切斷時(shí)，通過(guò)GPRS通訊模塊向服務(wù)器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并通過(guò)報(bào)警模塊進(jìn)行報(bào)警。本實(shí)用新型使路燈線纜防盜系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
文檔編號(hào)G08B13/12GK202887355SQ20122057324
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者劉國(guó)賢, 俞如珍 申請(qǐng)人:福建中源合縱節(jié)能科技有限公司