一種變壓器防盜報警裝置及防盜報警監(jiān)測方法
【專利摘要】一種變壓器防盜報警裝置及防盜報警監(jiān)測方法，包括外殼以及固定在外殼內(nèi)的控制電路，其特征在于：所述的控制電路包括中央處理單元、波形轉(zhuǎn)換單元以及GSM通訊單元，變壓器的A、B、C三相火線以及零線N接入波形轉(zhuǎn)換單元的輸入端，波形轉(zhuǎn)換單元的信號輸入端連接中央處理單元的信號輸入端，中央處理單元的信號輸入輸出端口與GSM通訊單元的輸入輸出端口互連。包括如下步驟：步驟a，開始；步驟a，接收并分析交流電A、B、C三相的波形；步驟c，判斷第一個下降沿是否為哪相，并判斷該相是否缺相；步驟d，缺相處理。本裝置通過判斷三相交流電的相位信息，避免了報警器漏判、錯判情況出現(xiàn)。
【專利說明】一種變壓器防盜報警裝置及防盜報警監(jiān)測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種變壓器防盜報警裝置及防盜報警監(jiān)測方法，屬于變壓器安全設(shè)備領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]在當(dāng)前社會，一些不法分子通過盜取戶外變壓器內(nèi)的銅芯及電纜以獲取不法利益的情況時有發(fā)生，變壓器頻繁被盜，已成為近年來困擾著公安安全防范部門和電力等行業(yè)以及廣大用戶的一大難題。尤其是在偏遠(yuǎn)的農(nóng)村，臺區(qū)變壓器被盜和破壞現(xiàn)象頻繁發(fā)生，造成大面積停電事故，給國家和人民造成重大損失。
[0003]傳統(tǒng)的變壓器防盜報警器，往往通過判斷相線開關(guān)信號和剪線、斷線報警，在最初的使用階段起到了一定的作用，但是后來不法分子知道了這一原理，他們將其中一相或兩相并聯(lián)接入剪斷的相線中，使三相交流電其中兩相具有相同的電壓輸出，因此傳統(tǒng)的報警器無法識別，不能發(fā)出報警信號，從而無法避免不法分子繼續(xù)盜取變壓器內(nèi)的銅芯和電纜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通過判斷三相交流電的相位信息，避免了報警器漏判、錯判情況出現(xiàn)，保證了變壓器使用安全的一種變壓器防盜報警裝置及防盜報警監(jiān)測方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該變壓器防盜報警裝置，包括外殼以及固定在外殼內(nèi)的控制電路，其特征在于:所述的控制電路包括中央處理單元、波形轉(zhuǎn)換單元以及GSM通訊單元，變壓器的A、B、C三相火線以及零線N接入波形轉(zhuǎn)換單元的輸入端，波形轉(zhuǎn)換單元的信號輸入端連接中央處理單元的信號輸入端，中央處理單元的信號輸入輸出端口與GSM通訊單元的輸入輸出端口互連。
[0006]優(yōu)選的，還設(shè)置有與所述的中央處理單元信號輸入端相連的看門狗存儲單元、報警監(jiān)測單元以及為所述控制電路進行供電的供電單元；所述的中央處理單元采用型號為STM32F103C8T6 的單片機 Ul ；
所述的供電單元包括電源轉(zhuǎn)換供電電路和蓄電池供電電路，以及對蓄電池供電電路內(nèi)蓄電池進行控制的蓄電池充放電管理單元。
[0007]優(yōu)選的，所述的波形轉(zhuǎn)換單元包括型號為MCP6004的四運放芯片，交流電A相、B相、C相三相火線分別串聯(lián)電阻R38?R40之后分別連接互感器PTf PT3的一次線圈的一端，零線N同時連接互感器PTfPT3的一次線圈的另一端；
互感器PTl 二次線圈的一端同時并聯(lián)集成運算放大器U7A的反相輸入端，電阻R45以及電容C38 —端，電阻R45以及電容C38另一端同時接地；集成運算放大器U7A的同相輸入端同時并聯(lián)電阻R51和電阻R54的一端，電阻R51的另一端接地；集成運算放大器U7A的輸出端串聯(lián)電阻R48之后同時分別并聯(lián)電阻R54的另一端、電容C41的一端以及所述中央處理單元的16腳，電容C41的另一端接地；
互感器PT2 二次線圈的一端同時并聯(lián)集成運算放大器U7B的反相輸入端，電阻R46以及電容C39 —端，電阻R46以及電容C39另一端同時接地；集成運算放大器U7B的同相輸入端同時并聯(lián)電阻R52和電阻R35的一端，電阻R52的另一端接地；集成運算放大器U7B的輸出端串聯(lián)電阻R49之后同時分別并聯(lián)電阻R35的另一端、電容C42的一端以及所述中央處理單元的17腳，電容C42的另一端接地；
互感器PT3 二次線圈的一端同時并聯(lián)集成運算放大器U7C的反相輸入端，電阻R47以及電容C40 —端，電阻R47以及電容C40另一端同時接地；集成運算放大器U7C的同相輸入端同時并聯(lián)電阻R53和電阻R32的一端，電阻R53的另一端接地；集成運算放大器U7C的輸出端串聯(lián)電阻R50之后同時分別并聯(lián)電阻R32的另一端、電容C43的一端以及所述中央處理單元的18腳，電容C43的另一端接地。
[0008]優(yōu)選的，所述的GSM通訊單元包括型號為MG323-B的集成芯片U3以及內(nèi)部裝有SM卡的SM卡模塊U2 ；
集成芯片U3的21腳和22腳同時連接直流電源VDD和電容C13的正極，電容C13的負(fù)極接地，集成芯片U3的28腳同時并聯(lián)電阻R22?R23的一端，電阻R22的另一端連接上述中央處理單元的21腳，電阻R23的另一端接地；集成芯片U3的29腳串聯(lián)電阻R24后連接中央處理單元的22腳，集成芯片U3的55腳?58腳分別于SM卡模塊U2的3腳、7腳、2腳和I腳，集成芯片U3的58腳同時并聯(lián)電容C20接地，集成芯片U3的67腳串聯(lián)電容C22接地，68腳同時并聯(lián)電容C21的一端以及三極管Q6的發(fā)射極，電容C21的另一端以及三極管Q6的集電極接地，三極管Q6的基極串聯(lián)電阻R25后并聯(lián)中央處理單元的25腳，同時并聯(lián)電阻R27接地；SM卡模塊U2的I腳?3腳、7腳分別串聯(lián)電容C14?C17接地，6腳同時通過電容C14接地，5腳直接接地。
[0009]優(yōu)選的，所述的蓄電池充放電管理單元包括蓄電池的充電管理電路和放電管理電路；
所述的充電管理電路包括場效應(yīng)管Q2和三極管Q3，直流電源POW同時并聯(lián)二極管D1、二極管D3的陽極和電阻R3的一端，二極管D3的陰極并聯(lián)場效應(yīng)管Q2的柵極，電阻R3的另一端并聯(lián)場效應(yīng)管Q2的門極，場效應(yīng)管Q2的源極串聯(lián)電阻R8之后并聯(lián)至接線端子J3的2腳I場效應(yīng)管Q2的門極同時并聯(lián)電阻R5的一端，場效應(yīng)管R5的另一端連接至三極管Q3的集電極I單片機Ul的27腳同時并聯(lián)電阻R9和電阻R6的一端，電阻R9的另一端連接三極管Q3的基極，電阻R6的另一端、三極管Q3的發(fā)射極以及接線端子J3的I腳接地I接線端子J3接入蓄電池；
所述的放電管理電路包括場效應(yīng)管Ql和三極管Q4，單片機Ul的26腳串聯(lián)電容C25之后同時并聯(lián)二極管D4的陽極和二極管D5的陰極，二極管D4的陰極和二極管D5的陽極之間并聯(lián)有電容C5，二極管D4的陰極同時并聯(lián)電阻R33后連接三極管Q4的基極，二極管D5的陽極與三極管Q4的發(fā)射極接地I三極管Q4的集電極同時并聯(lián)電阻R4和電阻R7的一端，電阻R4和電阻R7的另一端同時并聯(lián)場效應(yīng)管Ql的門極和柵極，場效應(yīng)管Ql的源極串聯(lián)二極管D2之后同時并聯(lián)二極管Dl的陰極和直流電源VS，直流電源VS與接地端之間同時并聯(lián)有電容C23?C241場效應(yīng)管Ql的柵極同時并聯(lián)接線端子J3的2腳I ;接線端子J3的2腳和I腳分別連接蓄電池的正極和負(fù)極。
[0010]優(yōu)選的，所述的報警監(jiān)測單元包括:接入所述控制電路中的水銀開關(guān)、防撬動傳感器、防打開傳感器以及熱釋紅外探測器，其中水銀開關(guān)、防撬動傳感器與變壓器相固定； 防打開傳感器為設(shè)置在外殼開合處、防止外殼被打開的一條導(dǎo)線；熱釋紅外探測器安裝在變壓器防盜報警裝置內(nèi)。
[0011]一種變壓器防盜報警監(jiān)測方法，其特征在于:包括如下步驟:
步驟1001，開始；
單片機初始化之后，開始進行相位監(jiān)測；
步驟1002，接收并分析交流電A、B、C三相的波形；
步驟1003，第一個下降沿是否為A相下降沿；
單片機判斷監(jiān)測到的第一個下降沿信號是否為A相交流電的下降沿，如果是，執(zhí)行步驟1004，如果不是，執(zhí)行步驟1005 ；
步驟1004,單片機判斷A相交流電是否缺相；
單片機根據(jù)A相缺相判斷規(guī)則判斷A相交流電是否缺相，如果缺相，執(zhí)行步驟1010，如果不缺相，返回步驟1002 ；
步驟1005，第一個下降沿是否為B相下降沿；
單片機判斷監(jiān)測到的第一個下降沿信號是否為B相交流電的下降沿，如果是，執(zhí)行步驟1006，如果不是，執(zhí)行步驟1007 ；
步驟1006,單片機判斷B相交流電是否缺相；
單片機根據(jù)B相缺相判斷規(guī)則判斷B相交流電是否缺相，如果缺相，執(zhí)行步驟1010，如果不缺相，返回步驟1002 ；
步驟1007，第一個下降沿是否為C相下降沿；
單片機判斷監(jiān)測到的第一個下降沿信號是否為C相交流電的下降沿，如果是，執(zhí)行步驟1008，如果不是，執(zhí)行步驟1009 ；
步驟1008,單片機判斷B相交流電是否缺相；
單片機根據(jù)C相缺相判斷規(guī)則判斷C相交流電是否缺相，如果缺相，執(zhí)行步驟1010，如果不缺相，返回步驟1002 ；
步驟1009，A、B、C三相缺相；
單片機判斷交流電A、B、C三相缺相；
步驟1010，缺相處理；
單片機按照缺相處理流程對缺相情況進行缺相判斷和處理。
[0012]優(yōu)選的，步驟1004中所述的A相判斷規(guī)則為:
a, B相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限同時小于監(jiān)測時間上限，B相相位正常；b，C相交流電的監(jiān)測時間大于兩倍的監(jiān)測時間下限，同時小于兩倍的監(jiān)測時間上限，C相相位正常；
c，當(dāng)同時滿足1、C相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限，同時小于監(jiān)測時間上限；2、B相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間下限同時B相交流電監(jiān)測時間不等于0，或者B相交流電監(jiān)測時間大于周期最小值兩個條件時，A相交流電缺相，且A、B兩相短接；
d，當(dāng)同時滿足1、B相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限的兩倍，同時小于監(jiān)測時間上限的兩倍；2、C相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間下限同時C相交流電監(jiān)測時間不等于0，或者C相交流電監(jiān)測時間大于周期最小值兩個條件時，A相交流電缺相，且A、C短接；
步驟1006中所述的B相判斷規(guī)則為: a，C相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限同時小于監(jiān)測時間上限，C相相位正常；b，如果A相交流電的監(jiān)測時間大于兩倍的監(jiān)測時間下限，同時小于兩倍的監(jiān)測時間上限，A相相位正常；
c，當(dāng)同時滿足1、A相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限，同時小于監(jiān)測時間上限；2、C相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間下限同時C相交流電監(jiān)測時間不等于O，或者C相監(jiān)測時間大于周期最小值兩個條件時，B相交流電缺相，且B、C兩相短接；
d，當(dāng)同時滿足1、C相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限的兩倍，同時小于監(jiān)測時間上限的兩倍；2、A相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間下限同時A相交流電監(jiān)測時間不等于O，或者A相監(jiān)測時間大于周期最小值兩個條件時，B相交流電缺相，且A、B兩相短接；
e，當(dāng)同時滿足1、C相監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限的兩倍同時C相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間上線的兩倍；2、A相交流電監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限同時A相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間上限兩個條件時，缺B、C兩相；
步驟1008中所述的C相缺相判斷規(guī)則為:
a，如果A相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限同時小于監(jiān)測時間上限，A相相位正常；
b，如果B相交流電的監(jiān)測時間大于兩倍的監(jiān)測時間下限，同時小于兩倍的監(jiān)測時間上限，B相相位正常；
c，當(dāng)同時滿足1、B相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限，同時小于監(jiān)測時間上限；
2、A相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間下限同時A相交流電監(jiān)測時間不等于O，或者A相監(jiān)測時間大于周期最小值兩個條件時，C相交流電缺相，且A、C兩相短接；
d，當(dāng)同時滿足1、A相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限的兩倍，同時小于監(jiān)測時間上限的兩倍；2、B相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間下限同時B相交流電監(jiān)測時間不等于0，或者B相監(jiān)測時間大于周期最小值兩個條件時，C相交流電缺相，且B、C兩相短接；
e，當(dāng)同時滿足1、A相監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限的兩倍同時A相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間上線的兩倍；2、B相交流電監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限同時B相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間上限兩個條件時，缺B、C兩相。
[0013]優(yōu)選的，步驟1010中所述的缺相處理流程，包括如下步驟:
步驟2001，開始；
單片機開始進行缺相處理流程；
步驟2002，交流電任意一相是否有電；
單片機判斷交流電A、B、C三相其中任意一項是否有電，如果其中一相或多相有電，執(zhí)行步驟2003，否則執(zhí)行步驟2006 ；
步驟2003，計數(shù)器計時；
單片機內(nèi)的有電狀態(tài)計時器對該相有電狀態(tài)進行計時，如果計時4秒后仍為有電狀態(tài)，則確認(rèn)本相的有電狀態(tài)；
步驟2004，前一狀態(tài)是否為斷電狀態(tài)；
單片機判斷該相的前一狀態(tài)是否為斷電狀態(tài)，如果前一狀態(tài)是斷電狀態(tài)，執(zhí)行步驟2005，否則，返回步驟2002 ；
步驟2005，恢復(fù)供電； 表示該相已由斷電狀態(tài)恢復(fù)為供電狀態(tài)；
步驟2006，計數(shù)器計時；
單片機內(nèi)的斷電計時器對該相斷電狀態(tài)進行計時，如果計時4秒后仍為斷電狀態(tài)，則確認(rèn)本相的斷電狀態(tài)；
步驟2007，前一狀態(tài)是否為有電狀態(tài)；
單片機判斷該相的前一狀態(tài)是否為有電狀態(tài)，如果前一狀態(tài)是有電狀態(tài)，執(zhí)行步驟2008，否則，執(zhí)行步驟2009 ；
步驟2008，另外兩相斷電時間是否大于本相1.5s ；
單片機判斷另外兩相交流電的斷電時間是否大于本相斷電時間1.5s，如果大于本相斷電時間1.5s，執(zhí)行步驟2010，如果未大于本相斷電時間1.5s，執(zhí)行步驟2009 ；
步驟2009，停電；
單片機確認(rèn)此事交流電為斷電狀態(tài)；
步驟2010，變壓器被盜；
單片機判斷此時為變壓器被盜狀態(tài)，通過GSM通訊模塊進行報警。
[0014]優(yōu)選的，所述的監(jiān)測時間下限、上限以及周期最小值依次為6ms、7.5ms、17ms。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果是:
1、本裝置設(shè)置波形轉(zhuǎn)換單元，將交流電的正弦波信號轉(zhuǎn)換為方波信號，并將方波信號送至中央處理單元內(nèi)進行波形的判斷，通過對三相交流電的相位關(guān)系對變壓器的供電狀態(tài)進行監(jiān)測，避免了因不法分子將線路短接而造成的錯判、漏判現(xiàn)象的出現(xiàn)。
[0016]2、同時設(shè)置由電源轉(zhuǎn)換芯片和蓄電池兩種供電方式，在斷電時可通過蓄電池進行供電，保證了報警信息的及時發(fā)出。
[0017]3、設(shè)置有蓄電池的充放電管理電路，避免了蓄電池的過充過放。
[0018]4、同時設(shè)置有水銀開關(guān)、防撬動傳感器、防打開傳感器以及熱釋紅外探測器。其中水銀開關(guān)、防撬動傳感器固定于變壓器上，當(dāng)變壓器被移動傾斜或被撬動之后，水銀開關(guān)向中央處理單元發(fā)出信號進行報警；當(dāng)外殼在非正常情況下被剪斷之后，由防打開傳感器發(fā)出信號并進行報警；當(dāng)報警監(jiān)測單元在非正常狀態(tài)下有人員靠近時，由熱釋紅外探測器發(fā)出信號并進行報警，在多個方面保證變壓器以及本報警裝置的安全使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為變壓器防盜報警裝置原理方框圖。
[0020]圖2為變壓器防盜報警裝置中央處理單元電路原理圖。
[0021]圖3為變壓器防盜報警裝置看門狗存儲單元電路原理圖。
[0022]圖4飛為變壓器防盜報警裝置GSM通訊單元原理圖。
[0023]圖61為變壓器防盜報警裝置供電單元電路原理圖。
[0024]圖9為變壓器防盜報警裝置蓄電池充放電管理單元電路原理圖。
[0025]圖10為變壓器防盜報警裝置報警監(jiān)測單元電路原理圖。
[0026]圖11為變壓器防盜報警裝置波形轉(zhuǎn)換單元電路原理圖。
[0027]圖12為變壓器防盜報警方法流程圖。
[0028]圖13為變壓器防盜報警方法缺相處理流程圖。
[0029]圖14?圖21為變壓器防盜報警方法波形圖。

【具體實施方式】
[0030]圖廣21是本發(fā)明的最佳實施例，下面結(jié)合附圖廣21對本發(fā)明做進一步說明。
[0031]變壓器防盜報警裝置，包括一外殼以及固定在外殼內(nèi)的控制電路。本變壓器防盜報警裝置固定在變壓器的一側(cè)，變壓器內(nèi)的交流電的三條火線A、B、C并聯(lián)接入外殼內(nèi)的控制電路中。
[0032]如圖1所示，變壓器防盜報警裝置的控制電路包括:中央處理單元、波形轉(zhuǎn)換單元、GSM通訊單元以及報警監(jiān)測單元。波形轉(zhuǎn)換單元的信號輸出端與中央處理單元中任意的信號輸入端口，報警監(jiān)測單元的信號輸出端口同時接入中央處理單元中任意的信號輸入端口。中央處理單元的輸出端口與GSM通訊單元的信號輸入端相連。
[0033]交流電的三條火線A、B、C接入波形轉(zhuǎn)換單元中，由波形轉(zhuǎn)換單元將三條火線A、B、C的相位進行變換后送入中央處理單元，中央處理單元對三條火線A、B、C的相位進行監(jiān)測和判斷，一旦判斷其中任意一相出現(xiàn)異常，通過GSM通訊單元將報警信息以短信的形式向外發(fā)送，及通過波形轉(zhuǎn)換單元保證變壓器的安全。對于防盜報警裝置本身，通過報警監(jiān)測單元保證其使用安全，報警監(jiān)測單元包括接入控制電路中的水銀開關(guān)、防撬動傳感器、防打開傳感器以及熱釋紅外探測器。其中水銀開關(guān)、防撬動傳感器固定于變壓器上，當(dāng)變壓器被移動傾斜或被撬動之后，水銀開關(guān)向中央處理單元發(fā)出信號，由中央處理單元進行報警；防打開傳感器為一條導(dǎo)線，當(dāng)需要將外殼打開時需要將該導(dǎo)線剪斷，當(dāng)該導(dǎo)線在非正常情況下被剪斷之后，由中央處理單元進行報警；熱釋紅外探測器安裝在變壓器防盜報警裝置內(nèi)，當(dāng)報警監(jiān)測單元在非正常狀態(tài)下有人員靠近時，由中央處理單元進行報警。防撬動傳感器同樣由水銀開關(guān)實現(xiàn)，當(dāng)變壓器被撬動時，變壓器發(fā)生震動，水銀開關(guān)內(nèi)的水銀珠會隨變壓器的震動而震動，水銀開關(guān)會發(fā)生一會兒接通一會兒斷開的現(xiàn)象，因而斷斷續(xù)續(xù)的向中央處理單元發(fā)出信號，通過中央處理單元進行報警。
[0034]在控制電路中同時設(shè)置有與中央處理單元相連的看門狗存儲單元，為控制電路進行供電的供電單元。在本變壓器防盜報警裝置中，供電單元包括電源轉(zhuǎn)換供電電路與蓄電池供電電路，同時設(shè)置有對蓄電池進行控制的蓄電池充放電管理單元。
[0035]如圖2所示，中央處理單元采用的是型號為STM32F103C8T6的單片機Ul。單片機Ul的38腳串聯(lián)按鍵KAYl接地，5腳和6腳分別串聯(lián)電容C12和電容Cll接地，5腳和6腳之間同時并聯(lián)由晶振Yl。單片機Ul的7腳串聯(lián)電容C28接地，44腳串聯(lián)電阻RlO接地，20腳串聯(lián)電阻Rl接地。單片機Ul的24腳、36腳、48腳和9腳連接3.3V直流電源，23腳、35腳、47腳以及8腳接地。
[0036]如圖3所示，看門狗存儲模塊包括集成芯片U5，集成芯片U5的I腳連接3.3V直流電源，3腳、4腳接地，7腳連接單片機Ul的41腳。3.3V直流電源同時并聯(lián)電阻R19、R20后與集成芯片U5的6腳、5腳相連，3.3V直流電源同時并聯(lián)電阻Rl之后連接端子Jl的2腳，端子Jl的I腳與集成芯片U5的2腳相連。集成芯片U5的8腳連接3.3V直流電源，同時并聯(lián)電容C26接地。集成芯片U5的5腳、6腳分別與單片機Ul的43腳、42腳相連，端子Jl的2腳與單片機Ul的7腳并聯(lián)。集成芯片U5的型號為CAT1023J1-28。通過接通或斷開端子Jl實現(xiàn)斷開或接通看門狗控制。
[0037]如圖4飛所示，在GSM通訊模塊中，采用型號為MG323-B的集成芯片U3，以及與集成芯片U3連接的SM卡模塊U2，SIM卡模塊U2內(nèi)裝入SM卡與集成芯片U3連接實現(xiàn)通訊。集成芯片U3的4腳連接RF天線U4。集成芯片U3的21腳和22腳同時連接直流電源VDD和電容C13的正極，電容C13的負(fù)極接地。集成芯片U3的28腳同時并聯(lián)電阻R22?R23的一端，電阻R22的另一端連接上述單片機Ul的21腳，電阻R23的另一端接地；集成芯片U3的29腳串聯(lián)電阻R24后連接單片機Ul的22腳。集成芯片U3的55腳?58腳分別于SM卡模塊U2的3腳、7腳、2腳和I腳，集成芯片U3的58腳同時并聯(lián)電容C20接地。集成芯片U3的67腳串聯(lián)電容C22接地，68腳同時并聯(lián)電容C21的一端以及三極管Q6的發(fā)射極，電容C21的另一端以及三極管Q6的集電極接地，三極管Q6的基極串聯(lián)電阻R25后并聯(lián)單片機Ul的25腳，同時并聯(lián)電阻R27接地。
[0038]SM卡模塊U2的I腳?3腳、7腳分別串聯(lián)電容C14?C17接地，6腳同時通過電容C14接地，5腳直接接地。
[0039]圖圖8所示為控制電路的供電單元。如圖6所示，交流電依次經(jīng)過變壓器Tl和由二極管D7?D10組成的整流橋電路，之后將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，在整流橋的輸出端引出直流電源P0W，在本控制電路中，直流電源POW約為8V。本整流橋電路的輸出端之間并聯(lián)有電容C34?C35、電容C8和由電阻R12、電阻R36串聯(lián)組成的回路，三極管Q5的基極并聯(lián)在電阻R12、電阻R36之間，三極管Q5的發(fā)射極接地。直流電源3.3V串聯(lián)電阻R13之后同時并聯(lián)三極管Q5的集電極以及上述的單片機Ul的19腳。通過與單片機Ul的19腳相連，當(dāng)交流電因故斷電后，單片機Ul可馬上獲知并及時作出處理。
[0040]如圖7所示，直流電源VS與集成芯片U6的3腳相連，集成芯片U6的I腳接地，3腳與I腳之間同時并聯(lián)有電容C31和電容C6。集成芯片U6的2腳與I腳之間同時并聯(lián)有電容C33、電容C7、電容C1?C4。集成芯片U6的型號為AMS117-3.3，將直流電源VS轉(zhuǎn)換為
3.3V直流電源。直流電源VS可由直流電源POW和蓄電池共同進行供電。
[0041]如圖8所示，直流電源VS與集成芯片U8的2腳相連，集成芯片U8的3腳接地，2腳與3腳之間同時并聯(lián)由電容C9、電容C32，2腳和I腳之間并聯(lián)有電阻R28。集成芯片U8的I腳同時并聯(lián)三極管Q7的集電極，三極管Q7的發(fā)射極接地，電阻R30和電阻R26串聯(lián)后并聯(lián)在三極管Q7的基極和發(fā)射極之間，單片機Ul的28腳并聯(lián)在電阻R30和電阻R26之間。集成芯片U8的5腳同時并聯(lián)電阻R37和電阻R21的一端，電阻R37的另一端并聯(lián)至集成芯片U8的4腳。集成芯片U8的4腳與電阻R21的另一端之間并聯(lián)有電容C10、電容C18?C19、電容27、電容C36?C37以及電容C44。電阻R21的另一端同時接地，自集成芯片U8的4腳引出直流電源VDD。集成芯片U8的型號為SPX29152T5。
[0042]如圖9所示，單片機Ul的26腳串聯(lián)電容C25之后同時并聯(lián)二極管D4的陽極和二極管D5的陰極，二極管D4的陰極和二極管D5的陽極之間并聯(lián)有電容C5，二極管D4的陰極同時并聯(lián)電阻R33后連接三極管Q4的基極，二極管D5的陽極與三極管Q4的發(fā)射極接地。三極管Q4的集電極同時并聯(lián)電阻R4和電阻R7的一端，電阻R4和電阻R7的另一端同時并聯(lián)場效應(yīng)管Ql的門極和柵極，場效應(yīng)管Ql的源極串聯(lián)二極管D2之后同時并聯(lián)二極管Dl的陰極和直流電源VS，直流電源VS與接地端之間同時并聯(lián)有電容C23飛24。場效應(yīng)管Ql的柵極同時并聯(lián)接線端子J3的2腳。
[0043]接線端子J3的2腳同時并聯(lián)電阻R29的一端，電阻R29的另一端同時并聯(lián)電阻R30、電阻R34、電容C29的一端以及二極管D6的陽極，電阻R31、電容C29的另一端接地，電阻R34的另一端連接單片機Ul的10腳。
[0044]直流電源POW同時并聯(lián)二極管D1、二極管D3的陽極和電阻R3的一端，二極管D3的陰極并聯(lián)場效應(yīng)管Q2的柵極，電阻R3的另一端并聯(lián)場效應(yīng)管Q2的門極，場效應(yīng)管Q2的源極串聯(lián)電阻R8之后并聯(lián)至接線端子J3的2腳。場效應(yīng)管Q2的門極同時并聯(lián)電阻R5的一端，場效應(yīng)管R5的另一端連接至三極管Q3的集電極。單片機Ul的27腳同時并聯(lián)電阻R9和電阻R6的一端，電阻R9的另一端連接三極管Q3的基極，電阻R6的另一端、三極管Q3的發(fā)射極以及接線端子J3的I腳接地。接線端子J3接入蓄電池，其中接線端子J3的2腳和I腳分別為蓄電池的正極和負(fù)極。
[0045]上述的場效應(yīng)管Q2以及三極管Q3組成蓄電池的充電管理電路。蓄電池的電壓值通過電阻R29和電阻R34送至單片機U1，當(dāng)蓄電池的電壓輸出值下降需要充電時，單片機Ul的27腳輸出信號，使三極管Q3導(dǎo)通，三極管Q3導(dǎo)通之后，場效應(yīng)管Q2導(dǎo)通，直流電源POff的輸出電壓通過場效應(yīng)管Q2和電阻R8為蓄電池充電，當(dāng)蓄電池電壓恢復(fù)正常之后，單片機Ul的27腳的信號斷開，三極管Q3以及場效應(yīng)管Q2截止，直流電源POW停止為蓄電池充電。
[0046]上述的場效應(yīng)管Ql和三極管Q4組成蓄電池的放電管理電路，在控制電路正常運行時，通過圖6?圖8所示的供電單元將交流電整流、濾波、穩(wěn)壓后對控制電路進行供電，一旦發(fā)生停電現(xiàn)象，單片機Ul的26腳輸出信號，該信號通過電容C25、二極管D4和電阻R33加載到三極管Q4的基極，使三極管Q4導(dǎo)通，三極管Q4導(dǎo)通之后場效應(yīng)管Ql導(dǎo)通，蓄電池的電壓經(jīng)場效應(yīng)管Ql和二極管D2輸出，通過蓄電池供電保證控制電路中的中央處理單元和GSM通訊單元正常供電，實現(xiàn)報警信號的發(fā)出。
[0047]如圖10所示，直流電源3.3V同時并聯(lián)電阻R14?R18的一端，電阻R14?R17的另一端同時依次并聯(lián)電阻R41?電阻R44、電容C45?C48的一端以及單片機Ul的15腳?12腳。電阻R41?電阻R44的另一端依次連接接線端子J2的2腳飛腳，電容C45?電容C48的另一端接地。接線端子J2的I腳連接直流電源VS，6腳接地。接線端子J2的I腳與2腳之間、I腳與3腳之間以及I腳與4腳之間分別連接上述的撬動傳感器、打開傳感器、熱釋紅外探測器，接線端子J21腳與5腳之間連接備用開關(guān)。
[0048]3.3V直流電源同時并聯(lián)電阻R18的一端，電阻R18的另一端同時并聯(lián)電容C30的一端、接線端子J5的I腳以及單片機Ul的40腳，接線端子J5的2腳與電容C30的另一端接地，接線端子J5用于接入上述的水銀開關(guān)。
[0049]水銀開關(guān)、防撬動傳感器固定于變壓器上，當(dāng)變壓器被移動傾斜或被撬動之后，水銀開關(guān)向單片機Ul發(fā)出信號，由單片機Ul進行報警；防打開傳感器為一條導(dǎo)線，當(dāng)需要將外殼打開時需要將該導(dǎo)線剪斷，當(dāng)該導(dǎo)線在非正常情況下被剪斷之后，由單片機Ui進行報警；熱釋紅外探測器安裝在變壓器防盜報警裝置內(nèi)，當(dāng)報警監(jiān)測單元在非正常狀態(tài)下有人員靠近時，由單片機Ui進行報警。
[0050]在圖11所示的波形轉(zhuǎn)換單元電路中，接線端子J4的I腳?4腳分別引入交流電的A相、B相、C相三相火線以及零線N，A相、B相、C相三相火線分別串聯(lián)電阻R38?R40之后分別連接互感器PTf PT3的一次線圈的一端，零線N同時連接互感器PTf PT3的一次線圈的另一端。
[0051]互感器PTl 二次線圈的一端同時并聯(lián)集成運算放大器U7A的反相輸入端，電阻R45以及電容C38—端，電阻R45以及電容C38另一端同時接地。集成運算放大器U7A的同相輸入端同時并聯(lián)電阻R51和電阻R54的一端，電阻R51的另一端接地。集成運算放大器U7A的輸出端串聯(lián)電阻R48之后同時分別并聯(lián)電阻R54的另一端、電容C41的一端以及單片機Ul的16腳，電容C41的另一端接地；
互感器PT2 二次線圈的一端同時并聯(lián)集成運算放大器U7B的反相輸入端，電阻R46以及電容C39 —端，電阻R46以及電容C39另一端同時接地。集成運算放大器U7B的同相輸入端同時并聯(lián)電阻R52和電阻R35的一端，電阻R52的另一端接地。集成運算放大器U7B的輸出端串聯(lián)電阻R49之后同時分別并聯(lián)電阻R35的另一端、電容C42的一端以及單片機Ul的17腳，電容C42的另一端接地；
互感器PT3 二次線圈的一端同時并聯(lián)集成運算放大器U7C的反相輸入端，電阻R47以及電容C40—端，電阻R47以及電容C40另一端同時接地。集成運算放大器U7C的同相輸入端同時并聯(lián)電阻R53和電阻R32的一端，電阻R53的另一端接地。集成運算放大器U7C的輸出端串聯(lián)電阻R50之后同時分別并聯(lián)電阻R32的另一端、電容C43的一端以及單片機Ul的18腳，電容C43的另一端接地。
[0052]集成運算放大器U7A?U7C為四運放芯片MCP6004中的任意三個集成運算放大器，通過集成運算放大器U7A?U7C分別將交流電A相、B相、C相三相火線的輸出波形由正弦波轉(zhuǎn)換為矩形波，A相、B相、C相三相火線之間原有波形的相位角度差不變，即A相、B相、C相間隔120°。經(jīng)集成運算放大器U7A?U7C輸出端輸出的矩形波信號被送至單片機Ul內(nèi)，由單片機Ul對交流電A相、B相、C相三相火線的輸出波形進行監(jiān)測。
[0053]如圖12所示，一種變壓器防盜報警監(jiān)測方法，包括如下步驟:
步驟1001，開始；
單片機初始化之后，開始進行相位監(jiān)測；
步驟1002，接收并分析交流電A、B、C三相的波形；
步驟1003，第一個下降沿是否為A相下降沿；
單片機判斷監(jiān)測到的第一個下降沿信號是否為A相交流電的下降沿，如果是，執(zhí)行步驟1004，如果不是，執(zhí)行步驟1005 ；
步驟1004,單片機判斷A相交流電是否缺相；
單片機根據(jù)A相缺相判斷規(guī)則判斷A相交流電是否缺相，如果缺相，執(zhí)行步驟1010，如果不缺相，返回步驟1002 ；
已知交流電頻率為50HZ，即任意一相的周期為20ms，由于在正常情況下，三相交流電的相位差相差120°，對應(yīng)到時間上即為1/3個周期，如圖14所示。因此在正常情況下，相鄰兩相交流電下降沿的到來時間依次延時1/3個周期，即20/3ms，約為6.67ms,因此在本監(jiān)測方法中，預(yù)設(shè)相鄰兩相的監(jiān)測時間(與相應(yīng)兩相的相位差一一對應(yīng))下限為6ms，監(jiān)測時間上限為7.5ms,任意一相交流電的周期最小值為17ms。
[0054]在對交流電A相進行相位判斷時，判斷規(guī)則為:
Cl)如果B相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限(6ms)同時小于監(jiān)測時間上限(7.5ms)，B相相位正常。
[0055](2)如果C相交流電的監(jiān)測時間大于兩倍的監(jiān)測時間下限(12ms)，同時小于兩倍的監(jiān)測時間上限(15ms)，C相相位正常。
[0056](3)當(dāng)同時滿足:1、C相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限，同時小于監(jiān)測時間上限；2、B相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間下限同時B相交流電監(jiān)測時間不等于0，或者B相交流電監(jiān)測時間大于周期最小值兩個條件時，判定A相交流電缺相，同時A、B兩相短接，波形如圖15所示。
[0057](4)當(dāng)同時滿足:1、B相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限的兩倍，同時小于監(jiān)測時間上限的兩倍；2、C相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間下限同時C相交流電監(jiān)測時間不等于0，或者C相交流電監(jiān)測時間大于周期最小值兩個條件時，判定A相交流電缺相，同時A、C兩相短接，波形如圖16所示。
[0058]步驟1005，第一個下降沿是否為B相下降沿；
單片機判斷監(jiān)測到的第一個下降沿信號是否為B相交流電的下降沿，如果是，執(zhí)行步驟1006，如果不是，執(zhí)行步驟1007 ；
步驟1006,單片機判斷B相交流電是否缺相；
單片機根據(jù)B相缺相判斷規(guī)則判斷B相交流電是否缺相，如果缺相，執(zhí)行步驟1010，如果不缺相，返回步驟1002 ；
在對交流電A相進行相位判斷時，判斷規(guī)則為:
Cl)如果C相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限(6ms)同時小于監(jiān)測時間上限(7.5ms)，C相相位正常。
[0059](2)如果A相交流電的監(jiān)測時間大于兩倍的監(jiān)測時間下限(12ms)，同時小于兩倍的監(jiān)測時間上限(15ms )，A相相位正常。
[0060](3)當(dāng)同時滿足:1、A相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限，同時小于監(jiān)測時間上限；2、C相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間下限同時C相交流電監(jiān)測時間不等于0，或者C相監(jiān)測時間大于周期最小值兩個條件時，判定B相交流電缺相，同時B、C兩相短接，波形如圖17所示。
[0061](4)當(dāng)同時滿足:1、C相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限的兩倍，同時小于監(jiān)測時間上限的兩倍；2、A相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間下限同時A相交流電監(jiān)測時間不等于0，或者A相監(jiān)測時間大于周期最小值兩個條件時，判定B相交流電缺相，同時A、B兩相短接，波形如圖18所示。
[0062](5)當(dāng)同時滿足:1、C相監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限的兩倍同時C相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間上線的兩倍；2、A相交流電監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限同時A相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間上限兩個條件時，缺B、C兩相，波形如圖19所示。
[0063]步驟1007，第一個下降沿是否為C相下降沿；
單片機判斷監(jiān)測到的第一個下降沿信號是否為C相交流電的下降沿，如果是，執(zhí)行步驟1008，如果不是，執(zhí)行步驟1009 ；
步驟1008,單片機判斷B相交流電是否缺相；
單片機根據(jù)C相缺相判斷規(guī)則判斷C相交流電是否缺相，如果缺相，執(zhí)行步驟1010，如果不缺相，返回步驟1002 ；
在對交流電C相進行相位判斷時，判斷規(guī)則為:
(!)如果A相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限(6ms)同時小于監(jiān)測時間上限(7.5ms)，A相相位正常。
[0064](2)如果B相交流電的監(jiān)測時間大于兩倍的監(jiān)測時間下限(12ms)，同時小于兩倍的監(jiān)測時間上限(15ms)，B相相位正常。
[0065](3)當(dāng)同時滿足:1、B相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限，同時小于監(jiān)測時間上限；2、A相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間下限同時A相交流電監(jiān)測時間不等于0，或者A相監(jiān)測時間大于周期最小值兩個條件時，判定C相交流電缺相，同時A、C兩相短接，波形如圖20所示。
[0066](4)當(dāng)同時滿足:1、A相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限的兩倍，同時小于監(jiān)測時間上限的兩倍；2、B相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間下限同時B相交流電監(jiān)測時間不等于0，或者B相監(jiān)測時間大于周期最小值兩個條件時，判定C相交流電缺相，同時B、C兩相短接，波形如圖21所示。
[0067](5)當(dāng)同時滿足:1、A相監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限的兩倍同時A相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間上線的兩倍；2、B相交流電監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限同時B相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間上限兩個條件時，缺B、C兩相，波形如圖19所示。
[0068]步驟1009，A、B、C三相缺相；
單片機判斷交流電A、B、C三相缺相；
步驟1010，缺相處理；
單片機按照缺相處理流程對缺相情況進行進一步判斷和處理。
[0069]如圖13所示，變壓器防盜報警方法的缺相處理流程，包括如下步驟:
步驟2001，開始；
單片機開始進行缺相處理流程；
步驟2002，交流電任意一相是否有電；
單片機判斷交流電A、B、C三相其中任意一項是否有電，如果其中一相或多相有電，執(zhí)行步驟2003，否則執(zhí)行步驟2006 ；
步驟2003，計數(shù)器計時；
單片機內(nèi)的有電狀態(tài)計時器對該相有電狀態(tài)進行計時，如果計時4秒后仍為有電狀態(tài)，則確認(rèn)本相的有電狀態(tài)；
步驟2004，前一狀態(tài)是否為斷電狀態(tài)；
單片機判斷該相的前一狀態(tài)是否為斷電狀態(tài)，如果前一狀態(tài)是斷電狀態(tài)，執(zhí)行步驟2005，否則，返回步驟2002 ；
步驟2005，恢復(fù)供電；
表示該相已由斷電狀態(tài)恢復(fù)為供電狀態(tài)；
步驟2006，計數(shù)器計時；
單片機內(nèi)的斷電計時器對該相斷電狀態(tài)進行計時，如果計時4秒后仍為斷電狀態(tài)，則確認(rèn)本相的斷電狀態(tài)；
步驟2007，前一狀態(tài)是否為有電狀態(tài)；
單片機判斷該相的前一狀態(tài)是否為有電狀態(tài)，如果前一狀態(tài)是有電狀態(tài)，執(zhí)行步驟2008，否則，執(zhí)行步驟2009 ；
步驟2008，另外兩相斷電時間是否大于本相1.5s ； 單片機判斷另外兩相交流電的斷電時間是否大于本相斷電時間1.5S，如果大于本相斷電時間1.5s，執(zhí)行步驟2010，如果未大于本相斷電時間1.5s，執(zhí)行步驟2009 ；
步驟2009，停電；
單片機確認(rèn)此事交流電為斷電狀態(tài)；
步驟2010，變壓器被盜；
單片機判斷此時為變壓器被盜狀態(tài)，通過GSM通訊模塊進行報警。
[0070]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種變壓器防盜報警裝置，包括外殼以及固定在外殼內(nèi)的控制電路，其特征在于:所述的控制電路包括中央處理單元、波形轉(zhuǎn)換單元以及GSM通訊單元，變壓器的A、B、C三相火線以及零線N接入波形轉(zhuǎn)換單元的輸入端，波形轉(zhuǎn)換單元的信號輸入端連接中央處理單元的信號輸入端，中央處理單元的信號輸入輸出端口與GSM通訊單元的輸入輸出端口互連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器防盜報警裝置，其特征在于:還設(shè)置有與所述的中央處理單元信號輸入端相連的看門狗存儲單元、報警監(jiān)測單元以及為所述控制電路進行供電的供電單元；所述的中央處理單元采用型號為STM32F103C8T6的單片機Ul ； 所述的供電單元包括電源轉(zhuǎn)換供電電路和蓄電池供電電路，以及對蓄電池供電電路內(nèi)蓄電池進行控制的蓄電池充放電管理單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器防盜報警裝置，其特征在于:所述的波形轉(zhuǎn)換單元包括型號為MCP6004的四運放芯片，交流電A相、B相、C相三相火線分別串聯(lián)電阻R38?R40之后分別連接互感器PTf PT3的一次線圈的一端，零線N同時連接互感器PTf PT3的一次線圈的另一端； 互感器PTl 二次線圈的一端同時并聯(lián)集成運算放大器U7A的反相輸入端，電阻R45以及電容C38 —端，電阻R45以及電容C38另一端同時接地；集成運算放大器U7A的同相輸入端同時并聯(lián)電阻R51和電阻R54的一端，電阻R51的另一端接地；集成運算放大器U7A的輸出端串聯(lián)電阻R48之后同時分別并聯(lián)電阻R54的另一端、電容C41的一端以及所述中央處理單元的16腳，電容C41的另一端接地； 互感器PT2 二次線圈的一端同時并聯(lián)集成運算放大器U7B的反相輸入端，電阻R46以及電容C39 —端，電阻R46以及電容C39另一端同時接地；集成運算放大器U7B的同相輸入端同時并聯(lián)電阻R52和電阻R35的一端，電阻R52的另一端接地；集成運算放大器U7B的輸出端串聯(lián)電阻R49之后同時分別并聯(lián)電阻R35的另一端、電容C42的一端以及所述中央處理單元的17腳，電容C42的另一端接地； 互感器PT3 二次線圈的一端同時并聯(lián)集成運算放大器U7C的反相輸入端，電阻R47以及電容C40 —端，電阻R47以及電容C40另一端同時接地；集成運算放大器U7C的同相輸入端同時并聯(lián)電阻R53和電阻R32的一端，電阻R53的另一端接地；集成運算放大器U7C的輸出端串聯(lián)電阻R50之后同時分別并聯(lián)電阻R32的另一端、電容C43的一端以及所述中央處理單元的18腳，電容C43的另一端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器防盜報警裝置，其特征在于:所述的GSM通訊單元包括型號為MG323-B的集成芯片U3以及內(nèi)部裝有SM卡的SM卡模塊U2 ； 集成芯片U3的21腳和22腳同時連接直流電源VDD和電容C13的正極，電容C13的負(fù)極接地，集成芯片U3的28腳同時并聯(lián)電阻R22?R23的一端，電阻R22的另一端連接上述中央處理單元的21腳，電阻R23的另一端接地；集成芯片U3的29腳串聯(lián)電阻R24后連接中央處理單元的22腳，集成芯片U3的55腳?58腳分別于SM卡模塊U2的3腳、7腳、2腳和I腳，集成芯片U3的58腳同時并聯(lián)電容C20接地，集成芯片U3的67腳串聯(lián)電容C22接地，68腳同時并聯(lián)電容C21的一端以及三極管Q6的發(fā)射極，電容C21的另一端以及三極管Q6的集電極接地，三極管Q6的基極串聯(lián)電阻R25后并聯(lián)中央處理單元的25腳，同時并聯(lián)電阻R27接地；SM卡模塊U2的I腳?3腳、7腳分別串聯(lián)電容C14?C17接地，6腳同時通過電容C14接地，5腳直接接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器防盜報警裝置，其特征在于:所述的蓄電池充放電管理單元包括蓄電池的充電管理電路和放電管理電路； 所述的充電管理電路包括場效應(yīng)管Q2和三極管Q3，直流電源POW同時并聯(lián)二極管D1、二極管D3的陽極和電阻R3的一端，二極管D3的陰極并聯(lián)場效應(yīng)管Q2的柵極，電阻R3的另一端并聯(lián)場效應(yīng)管Q2的門極，場效應(yīng)管Q2的源極串聯(lián)電阻R8之后并聯(lián)至接線端子J3的2腳I場效應(yīng)管Q2的門極同時并聯(lián)電阻R5的一端，場效應(yīng)管R5的另一端連接至三極管Q3的集電極I單片機Ul的27腳同時并聯(lián)電阻R9和電阻R6的一端，電阻R9的另一端連接三極管Q3的基極，電阻R6的另一端、三極管Q3的發(fā)射極以及接線端子J3的I腳接地I接線端子J3接入蓄電池； 所述的放電管理電路包括場效應(yīng)管Ql和三極管Q4，單片機Ul的26腳串聯(lián)電容C25之后同時并聯(lián)二極管D4的陽極和二極管D5的陰極，二極管D4的陰極和二極管D5的陽極之間并聯(lián)有電容C5，二極管D4的陰極同時并聯(lián)電阻R33后連接三極管Q4的基極，二極管D5的陽極與三極管Q4的發(fā)射極接地I三極管Q4的集電極同時并聯(lián)電阻R4和電阻R7的一端，電阻R4和電阻R7的另一端同時并聯(lián)場效應(yīng)管Ql的門極和柵極，場效應(yīng)管Ql的源極串聯(lián)二極管D2之后同時并聯(lián)二極管Dl的陰極和直流電源VS，直流電源VS與接地端之間同時并聯(lián)有電容C23?C241場效應(yīng)管Ql的柵極同時并聯(lián)接線端子J3的2腳I ;接線端子J3的2腳和I腳分別連接蓄電池的正極和負(fù)極。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器防盜報警裝置，其特征在于:所述的報警監(jiān)測單元包括:接入所述控制電路中的水銀開關(guān)、防撬動傳感器、防打開傳感器以及熱釋紅外探測器，其中水銀開關(guān)、防撬動傳感器與變壓器相固定； 防打開傳感器為設(shè)置在外殼開合處、防止外殼被打開的一條導(dǎo)線；熱釋紅外探測器安裝在變壓器防盜報警裝置內(nèi)。
7.一種利用權(quán)利要求f 6任一項所述的變壓器防盜報警裝置的防盜報警監(jiān)測方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟1001，開始； 單片機初始化之后，開始進行相位監(jiān)測； 步驟1002，接收并分析交流電A、B、C三相的波形； 步驟1003，第一個下降沿是否為A相下降沿； 單片機判斷監(jiān)測到的第一個下降沿信號是否為A相交流電的下降沿，如果是，執(zhí)行步驟1004，如果不是，執(zhí)行步驟1005 ； 步驟1004,單片機判斷A相交流電是否缺相； 單片機根據(jù)A相缺相判斷規(guī)則判斷A相交流電是否缺相，如果缺相，執(zhí)行步驟1010，如果不缺相，返回步驟1002 ； 步驟1005，第一個下降沿是否為B相下降沿； 單片機判斷監(jiān)測到的第一個下降沿信號是否為B相交流電的下降沿，如果是，執(zhí)行步驟1006，如果不是，執(zhí)行步驟1007 ； 步驟1006,單片機判斷B相交流電是否缺相； 單片機根據(jù)B相缺相判斷規(guī)則判斷B相交流電是否缺相，如果缺相，執(zhí)行步驟1010，如果不缺相，返回步驟1002 ； 步驟1007，第一個下降沿是否為C相下降沿； 單片機判斷監(jiān)測到的第一個下降沿信號是否為C相交流電的下降沿，如果是，執(zhí)行步驟1008，如果不是，執(zhí)行步驟1009 ； 步驟1008,單片機判斷B相交流電是否缺相； 單片機根據(jù)C相缺相判斷規(guī)則判斷C相交流電是否缺相，如果缺相，執(zhí)行步驟1010，如果不缺相，返回步驟1002 ； 步驟1009，A、B、C三相缺相； 單片機判斷交流電A、B、C三相缺相； 步驟1010，缺相處理； 單片機按照缺相處理流程對缺相情況進行缺相判斷和處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變壓器防盜報警監(jiān)測方法，其特征在于:步驟1004中所述的A相判斷規(guī)則為: a,B相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限同時小于監(jiān)測時間上限，B相相位正常；b，C相交流電的監(jiān)測時間大于兩倍的監(jiān)測時間下限，同時小于兩倍的監(jiān)測時間上限，C相相位正常； c，當(dāng)同時滿足1、C相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限，同時小于監(jiān)測時間上限；2、B相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間下限同時B相交流電監(jiān)測時間不等于0，或者B相交流電監(jiān)測時間大于周期最小值兩個條件時，A相交流電缺相，且A、B兩相短接； d，當(dāng)同時滿足1、B相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限的兩倍，同時小于監(jiān)測時間上限的兩倍；2、C相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間下限同時C相交流電監(jiān)測時間不等于0，或者C相交流電監(jiān)測時間大于周期最小值兩個條件時，A相交流電缺相，且A、C短接； 步驟1006中所述的B相判斷規(guī)則為: a,C相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限同時小于監(jiān)測時間上限，C相相位正常；b，如果A相交流電的監(jiān)測時間大于兩倍的監(jiān)測時間下限，同時小于兩倍的監(jiān)測時間上限，A相相位正常；c，當(dāng)同時滿足1、A相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限，同時小于監(jiān)測時間上限；2、C相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間下限同時C相交流電監(jiān)測時間不等于O，或者C相監(jiān)測時間大于周期最小值兩個條件時，B相交流電缺相，且B、C兩相短接； d，當(dāng)同時滿足1、C相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限的兩倍，同時小于監(jiān)測時間上限的兩倍；2、A相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間下限同時A相交流電監(jiān)測時間不等于0，或者A相監(jiān)測時間大于周期最小值兩個條件時，B相交流電缺相，且A、B兩相短接； e，當(dāng)同時滿足1、C相監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限的兩倍同時C相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間上線的兩倍；2、A相交流電監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限同時A相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間上限兩個條件時，缺B、C兩相； 步驟1008中所述的C相缺相判斷規(guī)則為: a，如果A相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限同時小于監(jiān)測時間上限，A相相位正常； b，如果B相交流電的監(jiān)測時間大于兩倍的監(jiān)測時間下限，同時小于兩倍的監(jiān)測時間上限，B相相位正常； c，當(dāng)同時滿足1、B相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限，同時小于監(jiān)測時間上限；2、A相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間下限同時A相交流電監(jiān)測時間不等于O，或者A相監(jiān)測時間大于周期最小值兩個條件時，C相交流電缺相，且A、C兩相短接； d，當(dāng)同時滿足1、A相交流電的監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限的兩倍，同時小于監(jiān)測時間上限的兩倍；2、B相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間下限同時B相交流電監(jiān)測時間不等于O，或者B相監(jiān)測時間大于周期最小值兩個條件時，C相交流電缺相，且B、C兩相短接； e，當(dāng)同時滿足1、A相監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限的兩倍同時A相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間上線的兩倍；2、B相交流電監(jiān)測時間大于監(jiān)測時間下限同時B相交流電監(jiān)測時間小于監(jiān)測時間上限兩個條件時，缺B、C兩相。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變壓器防盜報警監(jiān)測方法，其特征在于:步驟1010中所述的缺相處理流程，包括如下步驟: 步驟2001，開始； 單片機開始進行缺相處理流程； 步驟2002，交流電任意一相是否有電； 單片機判斷交流電A、B、C三相其中任意一項是否有電，如果其中一相或多相有電，執(zhí)行步驟2003，否則執(zhí)行步驟2006 ； 步驟2003，計數(shù)器計時； 單片機內(nèi)的有電狀態(tài)計時器對該相有電狀態(tài)進行計時，如果計時4秒后仍為有電狀態(tài)，則確認(rèn)本相的有電狀態(tài)； 步驟2004，前一狀態(tài)是否為斷電狀態(tài)； 單片機判斷該相的前一狀態(tài)是否為斷電狀態(tài)，如果前一狀態(tài)是斷電狀態(tài)，執(zhí)行步驟2005，否則，返回步驟2002 ； 步驟2005，恢復(fù)供電； 表示該相已由斷電狀態(tài)恢復(fù)為供電狀態(tài)； 步驟2006，計數(shù)器計時； 單片機內(nèi)的斷電計時器對該相斷電狀態(tài)進行計時，如果計時4秒后仍為斷電狀態(tài)，則確認(rèn)本相的斷電狀態(tài)； 步驟2007，前一狀態(tài)是否為有電狀態(tài)； 單片機判斷該相的前一狀態(tài)是否為有電狀態(tài)，如果前一狀態(tài)是有電狀態(tài)，執(zhí)行步驟2008，否則，執(zhí)行步驟2009 ； 步驟2008，另外兩相斷電時間是否大于本相1.5s ； 單片機判斷另外兩相交流電的斷電時間是否大于本相斷電時間1.5s，如果大于本相斷電時間1.5s，執(zhí)行步驟2010，如果未大于本相斷電時間1.5s，執(zhí)行步驟2009 ； 步驟2009，停電； 單片機確認(rèn)此事交流電為斷電狀態(tài)； 步驟2010，變壓器被盜； 單片機判斷此時為變壓器被盜狀態(tài)，通過GSM通訊模塊進行報警。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的變壓器防盜報警監(jiān)測方法，其特征在于:所述的監(jiān)測時間下 限、上限以及周期最小值依次為6ms、7.5ms、17ms。
【文檔編號】G08B13/02GK104332009SQ201410684040
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】鐘成義, 李強, 任尚軍 申請人:山東屹歌智能科技有限公司