本實用新型涉及路燈電纜防盜技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于電流環(huán)通信機(jī)制的在白天使用的路燈電纜防盜裝置。

背景技術(shù)：

目前，在智能路燈照明領(lǐng)域中，電纜防盜技術(shù)方案一般分為如下幾種：一是通過專職人員巡邏防盜。二是地下鋪設(shè)電纜防盜，即在路燈電纜上套設(shè)保護(hù)用的硬塑管或者穿在混泥土管中埋藏與地下，由于其具有良好的隱蔽性和保護(hù)性，從而起到一定的防盜作用。三是電子技術(shù)防盜，是在路燈電纜上或者路燈電纜末端安裝電子監(jiān)控儀器，當(dāng)電纜被盜時，系統(tǒng)設(shè)備會及時發(fā)出報警信號并通知路燈管理部門及相關(guān)人員，以便于及時的采取措施阻止電纜被盜。四是無線模塊通信防盜，即將無線通信模塊運(yùn)用在電纜防盜中。

但是，由于通過專職人員進(jìn)行巡邏防盜需要消耗很大的人力、物力，而且收效甚微，因此這種方法已被淘汰；而采用地下鋪設(shè)的方法時，由于鋪設(shè)地下電纜施工量巨大，成本也較高，而且之后的檢查維修也不方便，因此這種方法的適用范圍不廣。

因此，現(xiàn)在一般采用電子技術(shù)防盜方法一般分為電力載波法、漏電流檢測法、電纜末端安裝通訊設(shè)備檢測法等，隨著電力載波擴(kuò)頻的芯片的抗干擾能力的提高，電力載波法成為了業(yè)內(nèi)使用最廣泛的方法，但是隨著數(shù)字化、大數(shù)據(jù)時代的到來，大量的數(shù)字化電子鎮(zhèn)流器得到了廣泛的應(yīng)用，但是由于電子鎮(zhèn)流器本身呈現(xiàn)的容性負(fù)載，使得電纜線路呈現(xiàn)很大的容性，而電纜線路容性會大量的吸收中頻(100kHZ-300kNZ)的載波信號，導(dǎo)致電力載波通訊受到干擾，無法實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，不能滿足電纜防盜的需求。無線模塊通信防盜的弊端在于受城市樓層比較高的干擾，同時也會受到移動、聯(lián)通和電信信號發(fā)射塔的干擾，使得通信質(zhì)量不穩(wěn)定，而且如果通信距離較長還需要中繼，可能產(chǎn)生虛報誤報現(xiàn)象。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種電纜防盜裝置，以解決現(xiàn)有的電纜防盜技術(shù)中信號抗干擾能力低、通信質(zhì)量低的問題。

為實現(xiàn)以上目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為：提供一種電纜防盜裝置，該裝置包括檢測主機(jī)和路燈電纜的末端節(jié)點，檢測主機(jī)和路燈電纜之間通過交流接觸器連接；檢測主機(jī)包括控制單元、電流脈沖發(fā)送單元、電流環(huán)信號解析單元；控制單元輸出控制指令至電流脈沖發(fā)送單元以使電流脈沖發(fā)送單元向路燈電纜的末端節(jié)點發(fā)送電流脈沖信號；末端節(jié)點對接收到的電流脈沖信號進(jìn)行解析，并根據(jù)解析結(jié)果向電流環(huán)信號解析單元發(fā)送應(yīng)答電流脈沖信號；電流環(huán)信號解析單元對接收到的應(yīng)答電流脈沖信號進(jìn)行解析并將解析結(jié)果傳輸至控制單元；控制單元根據(jù)接收到的解析結(jié)果計算末端節(jié)點的地址信息并將末端節(jié)點的地址信息與存儲的對應(yīng)末端節(jié)點地址信息進(jìn)行對比以判斷末端節(jié)點是否丟失；控制單元在判斷末端節(jié)點丟失后將末端節(jié)點的丟失信息上傳至路燈管理器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型存在以下技術(shù)效果：本實用新型中電纜上的末端節(jié)點和檢測主機(jī)之間構(gòu)成檢測回路，通過電流脈沖發(fā)送單元向電纜上的末端節(jié)點發(fā)送一組電流脈沖，末端節(jié)點對電流脈沖進(jìn)行解析，并在規(guī)定時間內(nèi)返回一組應(yīng)答電流脈沖信號，以此構(gòu)成電流回路，以電流為載體通過此電流回路傳輸數(shù)據(jù)。以電流為載體傳輸數(shù)據(jù)，可以增大信號的噪聲容限、提高信號的抗衰減能力，而將信號載在電流環(huán)上，可以實現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的信號傳輸，保證了通信質(zhì)量，使得電纜防盜裝置能進(jìn)行精準(zhǔn)的檢測、高效的運(yùn)行。

附圖說明

圖1是本實用新型一實施例中的電纜防盜裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型一實施例中的電纜防盜裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型一實施例中的電纜防盜裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型一實施例中的末端節(jié)點的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合圖1至圖4，對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)敘述。

如圖1所示，本實施例提供了一種電纜防盜裝置，該裝置包括檢測主機(jī)10和路燈電纜的末端節(jié)點20，檢測主機(jī)10和路燈電纜之間通過交流接觸器30連接；檢測主機(jī)10包括控制單元11、電流脈沖發(fā)送單元12、電流環(huán)信號解析單元13；控制單元11輸出控制指令至電流脈沖發(fā)送單元12以使電流脈沖發(fā)送單元12向路燈電纜的末端節(jié)點20發(fā)送電流脈沖信號；末端節(jié)點20對接收到的電流脈沖信號進(jìn)行解析，并根據(jù)解析結(jié)果向電流環(huán)信號解析單元13發(fā)送應(yīng)答電流脈沖信號；電流環(huán)信號解析單元13對接收到的應(yīng)答電流脈沖信號進(jìn)行解析并將解析結(jié)果傳輸至控制單元11；控制單元11根據(jù)接收到的解析結(jié)果計算末端節(jié)點20的地址信息并將末端節(jié)點20的地址信息與預(yù)先存儲的對應(yīng)末端節(jié)點地址信息進(jìn)行對比以判斷末端節(jié)點20是否丟失；控制單元11在判斷末端節(jié)點20丟失后將末端節(jié)點20的丟失信息上傳至路燈管理器1。需要說明的是，本實施例中的電纜防盜裝置適用于白天的電纜放到檢測，而夜間的電纜防盜檢測則交付于路燈管理系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)測。

本實施例中將檢測主機(jī)10和電纜上的末端節(jié)點20之間構(gòu)成檢測回路，通過檢測主機(jī)10向末端節(jié)點20發(fā)送一組電流脈沖信號，末端節(jié)點20對接收的電流脈沖信號進(jìn)行解析，并根據(jù)需要在規(guī)定的時間內(nèi)向檢測主機(jī)10返回一組應(yīng)答電流脈沖信號，如此構(gòu)成電流環(huán)路。在此電流環(huán)路上通過電流脈沖來傳輸末端節(jié)點20的屬性信息，需要指出的是，每個交流接觸器30可以電連接控制多根電纜，每根電纜上可以有不止一個末端節(jié)點20，每個末端節(jié)點20都有自己的地址屬性，這里的末端節(jié)點20的屬性信息包括末端節(jié)點的地址、末端節(jié)點所在的通道號、末端節(jié)點的通信狀態(tài)、末端節(jié)點失聯(lián)標(biāo)志信息等。檢測主機(jī)10對返回的應(yīng)答電流脈沖信號進(jìn)行解析，得到末端節(jié)點20的屬性信息，并與檢測主機(jī)10中存儲的末端節(jié)點信息表與各個末端節(jié)點的地址進(jìn)行對比，判斷當(dāng)前電纜的末端節(jié)點是否丟失，如果丟失，則將末端節(jié)點的丟失信息上傳至路燈管理器1。其中，以電流為載體傳輸末端節(jié)點的屬性信息，而電流脈沖信號受電纜線路容性負(fù)載的影響較小，抗干擾能力較強(qiáng)，保證了穩(wěn)定的通信質(zhì)量，針對高壓鈉燈、白熾燈等都能進(jìn)行實時監(jiān)測，提高了電纜防盜裝置對末端節(jié)點檢測的準(zhǔn)確性，保證了電纜防盜裝置高效、精準(zhǔn)的運(yùn)行，而且通信距離電纜長度可以達(dá)到5-10KM。

具體地，如圖2所示，上述實施例中的電流脈沖發(fā)送單元12包括電流脈沖發(fā)送模塊121、末端節(jié)點供電模塊122和節(jié)點查詢選通模塊123；電流脈沖發(fā)送模塊121根據(jù)控制單元11發(fā)送的控制指令分別向末端節(jié)點供電模塊122發(fā)送電流脈沖控制信號、向節(jié)點查詢選通模塊(123)發(fā)送末端節(jié)點選通信號；末端節(jié)點供電模塊122根據(jù)接收到的電流脈沖發(fā)送信號通過節(jié)點查詢選通模塊123向選通的路燈電纜上的末端節(jié)點20發(fā)送電流脈沖信號；節(jié)點查詢選通模塊123與交流接觸器30電連接下的每根電纜連接且節(jié)點查詢選通模塊123根據(jù)控制單元11發(fā)送的末端節(jié)點選通信號選通對應(yīng)電纜上的末端節(jié)點20以使末端節(jié)點20與檢測主機(jī)10構(gòu)成檢測回路，檢測回路是以電纜為通道，在電纜上載送電流脈沖信號。

需要說明的是，通過節(jié)點查詢選通模塊123可選通路燈控制柜中的任意一個交流接觸器30電連接下的任意一根電纜，使得選通的這根電纜上的末端節(jié)點20與檢測主機(jī)10之間構(gòu)成檢測回路。其中，電流脈沖信號發(fā)送模塊121接收控制單元11的控制，而控制單元11在確定當(dāng)前的環(huán)境為白天狀態(tài)時，控制電流脈沖信號發(fā)送模塊121發(fā)送電流脈沖控制信號至末端節(jié)點供電模塊122，該處的電流脈沖發(fā)送模塊121具備對電子鎮(zhèn)流器容性負(fù)載瞬間充電放電的保護(hù)機(jī)制。該處的末端節(jié)點供電模塊122具有先恒流再恒壓和短路保護(hù)的特性，其供電分為兩方面：一方面是為電纜的末端20節(jié)點供電；另一方面是在電流脈沖模塊121的控制下，向末端節(jié)點20發(fā)送一定的電流脈沖信號，以作為載體傳輸數(shù)據(jù)。因此該處的末端節(jié)點供電模塊122主要有兩個作用：第一，為末端節(jié)點20提供提供36V以下(24V左右)的安全電壓，如此，便不需要在末端節(jié)點處加設(shè)后備電池為末端節(jié)點供電，可降低電纜末端節(jié)點售后維修的難度，同時也保護(hù)電纜偷盜人的生命安全。第二，通過輸出24V左右的電壓，相比與傳統(tǒng)的檢測主機(jī)10輸出的幾V電壓相比，提高了輸出電壓，故而可以放大電流脈沖信號，增大電流脈沖的抗干擾能力。而末端節(jié)點供電模塊122輸出的電流脈沖信號經(jīng)節(jié)點查詢選通模塊123傳輸至選通的電纜上的末端節(jié)點20。

具體地，如圖2所示，上述實施例中的電纜防盜裝置還包括電源單元，用于為所述的檢測主機(jī)10供電。

具體地，如圖3所示，上述實施例中的檢測主機(jī)10還包括路燈上電檢測單元14，用于接收路燈管理器1發(fā)送的路燈上電信號并根據(jù)接收到的路燈上電信號向控制單元11發(fā)送上電控制信號；控制單元11根據(jù)接收到的上電控制信號通過接觸器控制單元15打開交流接觸器30；控制單元11根據(jù)接收到的上電控制信號通過節(jié)點查詢選通模塊123中的節(jié)點查詢通道關(guān)閉。上述實施例中已經(jīng)述及，該電纜防盜裝置僅適用于白天的電纜防盜監(jiān)測，因此通過檢測主機(jī)10控制路燈控制柜中的交流接觸器30，以此保證在路燈上電之前，將電纜防盜裝置與路燈220市電隔離斷開，等天亮斷電之后再通過該電纜防盜裝置繼續(xù)檢測電纜是否完整。其中判斷路燈的上電、斷電過程為：路燈上電檢測單元14檢測路燈管理器1是否發(fā)送了路燈上電信號，一旦路燈上電檢測單元14檢測到了路燈管理器1發(fā)出了路燈上電信號，路燈上電檢測單元14便向控制單元11發(fā)送上電控制信號，控制單元11根據(jù)接收到的上電控制信號通過接觸器控制單元15打開交流接觸器30并且同時控制節(jié)點查詢選通模塊123關(guān)閉所有的節(jié)點查詢通道。將所有的電纜防盜監(jiān)測交由路燈管理系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測。如果路燈上電檢測單元14沒有檢測到路燈上電信號，即可判斷路燈電纜處于斷電的情況下，此時路燈上電檢測單元14輸出檢測控制信號至節(jié)點查詢選通模塊123以使節(jié)點查詢選通模塊123選通任一交流接觸器30電連接下的任一電纜上的末端節(jié)點20。

具體地，如圖3所示，上述實施例中的的控制單元11包括第一ADC模塊111、第一EEPROM模塊112和第一UART模塊113；末端節(jié)點20發(fā)送的應(yīng)答電流脈沖信號通過節(jié)點查詢選通模塊123傳輸至電流環(huán)信號解析單元13；電流環(huán)信號解析單元13對接收到的應(yīng)答電流脈沖信號進(jìn)行解析處理，并將處理后的應(yīng)答電流脈沖信號發(fā)送至第一ADC模塊111；第一ADC模塊111將處理后的應(yīng)答電流脈沖信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后處理得到末端節(jié)點20的地址信息；第一EEPROM模塊112將末端節(jié)點20的地址信息與存儲的末端節(jié)點地址信息表中的對應(yīng)末端節(jié)點地址信息進(jìn)行對比來判斷末端節(jié)點20是否丟失，其中，第一EEPROM模塊112中的末端節(jié)點地址信息表為自動組建的；第一UART模塊113在第一EEPROM模塊112判斷末端節(jié)點20丟失時，通過跳線帽16選擇與UART通信隔離單17或RS485通信隔離單元18連接以將末端節(jié)點20的丟失信息上傳至路燈管理器1。需要說明的是第一EEPROM模塊112中存儲著每個末端節(jié)點20的地址屬性信息，每次查找末端節(jié)點20時只需要到指定通道查詢指定地址的末端節(jié)點即可，同時也通過末端節(jié)點地址來區(qū)分是哪段電纜被盜。

具體的，如圖4所示，所述的末端節(jié)點20包括第二控制單元21、電流脈沖信號解析單元22和應(yīng)答電流脈沖發(fā)送單元23；末端節(jié)點供電模塊122通過節(jié)點查詢選通模塊123向選通的末端節(jié)點20中的電流脈沖信號解析單元22發(fā)送電流脈沖信號；電流脈沖信號解析單元22對接收到的電流脈沖信號進(jìn)行解析處理，并將處理后的電流脈沖信號發(fā)送至第二控制單元21；第二控制單元21對接收到的處理后的電流脈沖信號進(jìn)行處理，得到待查詢的末端節(jié)點的地址信息，并判斷待查詢的末端節(jié)點的地址信息與當(dāng)前末端節(jié)點20的地址信息是否相同；第二控制單元21在判斷待查詢的末端節(jié)點的地址信息與當(dāng)前末端節(jié)點20的地址信息相同時，通過應(yīng)答電流脈沖發(fā)送單元23向電流環(huán)信號解析單元13發(fā)送應(yīng)答電流脈沖信號。

具體地，第二控制單元21包括第二EEPROM211、第二ADC模塊模塊212和第二UART模塊213；電流脈沖信號解析單元22對接收到的電流脈沖信號進(jìn)行解析處理，將電流脈沖波形進(jìn)行轉(zhuǎn)化為一定頻率的方波，并將方波信號發(fā)送至第二ADC模塊212；第二ADC模塊212將方波信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號并計算得到待查詢末端節(jié)點的地址信息；第二EEPROM模塊211判斷待查詢末端節(jié)點的地址信息與存儲的當(dāng)前末端節(jié)點20的地址信息是否相同；第二UART模塊213在第二EEPROM模塊211判斷結(jié)果為相同時，通過應(yīng)答電流脈沖發(fā)送單元23向電流環(huán)信號解析單元13發(fā)送應(yīng)答電流脈沖信號。該處的第二EEPROM模塊211中存儲有該末端節(jié)點的地址屬性信息。第二控制單元21將第二ADC模塊212計算得到待查詢末端節(jié)點的地址信息與第二EEPROM模塊211中存儲有該末端節(jié)點的地址屬性信息進(jìn)行對比，如果相同，則第二控制單元21通過應(yīng)答電流發(fā)送單元23向檢測主機(jī)10中的電流環(huán)信號解析單元13發(fā)送一組應(yīng)答電流脈沖信號。

具體地，末端節(jié)點20中還包括高壓關(guān)閉單元24，用于在檢測電纜當(dāng)前的電壓為安全低壓時，將節(jié)點查詢選通模塊123發(fā)送電流脈沖信號傳輸至電流脈沖信號解析單元22。該處的高壓關(guān)閉單元24在判斷檢測主機(jī)10傳輸至末端節(jié)點20的電壓超過36V時，則關(guān)閉末端節(jié)點20的線路，末端節(jié)點20不進(jìn)行電流脈沖信號的檢測，以保護(hù)末端節(jié)點防止220V市電對末端節(jié)點20造成損壞。

具體地，末端節(jié)點20中還包括末端地址配置單元25，用于為當(dāng)前的末端節(jié)點20配置地址信息。需要說明的是，末端節(jié)點配置單元25可根據(jù)末端節(jié)點的實際位置信息對末端節(jié)點的地址進(jìn)行配置，并且第二EEPROM模塊211會實時根據(jù)末端節(jié)點配置單元25為末端節(jié)點20配置的地址信息進(jìn)行更新。同時，檢測主機(jī)10每隔預(yù)設(shè)時間搜索末端節(jié)點20的位置，并存儲在第一EEPROM模塊112中。而且在末端節(jié)點20的位置發(fā)生變化時，檢測主機(jī)10會根據(jù)末端節(jié)點20的實際位置調(diào)整第一EEPROM模塊112中存儲額末端節(jié)點的地址信息，以與末端節(jié)點實際的位置相匹配。