一種智能路燈電纜防盜報(bào)警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能路燈電纜防盜報(bào)警系統(tǒng)，主要分為兩大部分，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備和控制中心的服務(wù)器軟件，兩者通過3G模塊來實(shí)現(xiàn)信息的傳遞?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備由末端的發(fā)射器和前端的接收器兩部分組成，本發(fā)明對(duì)目前愈演愈烈的路燈電纜失竊事件，而傳統(tǒng)的路燈電纜防盜報(bào)警產(chǎn)品又由于自身原理的不同特點(diǎn)導(dǎo)致其適用范圍都不廣，提出了一種新型的基于STM32的路燈電纜防盜報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)不受電纜是否帶電影響、電纜長(zhǎng)度可以達(dá)到10km，也不受負(fù)載性質(zhì)影響，針對(duì)高壓鈉燈，白熾燈等都能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，電纜末端設(shè)備無需電池供電，相對(duì)于現(xiàn)在最主流的電力載波法成本低，后期維護(hù)費(fèi)用也低。
【專利說明】
一種智能路燈電纜防盜報(bào)警系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種智能路燈電纜防盜報(bào)警系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使得各種金屬資源供不應(yīng)求，近年來，隨著國(guó)際大宗商品價(jià)格的持續(xù)走高，在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下，導(dǎo)致以銅為主要傳輸介質(zhì)的路燈電纜被盜案件頻頻發(fā)生。 同時(shí)，伴隨著現(xiàn)代社會(huì)城市化進(jìn)程的推進(jìn)，道路照明范圍越來越廣，與之而來的道路照明管理問題也日益突出，尤其是路燈電纜被盜案件層出不窮。這些案件不僅造成了國(guó)家財(cái)產(chǎn)的重大損失，也對(duì)道路上運(yùn)行的車輛產(chǎn)生了嚴(yán)重的交通隱患，造成難以估量的直接或間接經(jīng)濟(jì)損失?，F(xiàn)階段，我國(guó)城市化進(jìn)程不斷加速，2010年國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)字顯示，我國(guó)的城鎮(zhèn)人口已經(jīng)接近50 %，而且年均提升個(gè)1.4百分點(diǎn)，預(yù)計(jì)到2030年末，我國(guó)的城市化率將達(dá)到70 %。 而隨著城市化水平的提高和城鎮(zhèn)人口的快速增長(zhǎng)，城市道路照明范圍也越來越大。2010年， 我國(guó)路燈總盞數(shù)約為2700萬盞，每年新增路燈數(shù)量約為15%-20%，S卩400萬-500萬盞。
[0003]數(shù)據(jù)顯示，2005年我國(guó)發(fā)生電纜被盜案件5.3萬起，造成直接經(jīng)濟(jì)損失10億元； 2006年發(fā)生19萬起，造成直接經(jīng)濟(jì)損失13.5億元;除了直接經(jīng)濟(jì)損失外，路燈電纜被盜還會(huì)對(duì)道路上運(yùn)行的車輛產(chǎn)生安全隱患，影響行人的夜晚出行，給城市安全帶來極大的危害，隨著城市規(guī)模的日益擴(kuò)大，流動(dòng)人口的急劇增加，使得電纜被盜情況加速惡化，智能化的交通設(shè)施設(shè)備，包括智能交通信號(hào)燈的控制、路燈的遠(yuǎn)程智慧調(diào)光、各種交通設(shè)施的智能監(jiān)控都將成為智能交通建設(shè)的一部分。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種智能路燈電纜防盜報(bào)警系統(tǒng)，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種智能路燈電纜防盜報(bào)警系統(tǒng)，包括末端發(fā)射器、前端接收器、監(jiān)控中心和軟件，前端接收器接收器以STM32為主控制芯片，通過電流互感器采集電路上的電流信號(hào)，傳輸給⑶40106施密特觸發(fā)器，經(jīng)過整形后直接傳給 STM32單片機(jī)進(jìn)行處理，電源供電部分采用12V的開關(guān)電源，所需的5V和3.3V的電壓則分別由LM2576-5和LM2576-3.3穩(wěn)壓芯片提供，時(shí)鐘芯片是DS1320，按鍵設(shè)置為4*4矩陣鍵盤，液晶顯示采用LCD1602雙行循環(huán)顯示工作狀態(tài)以及被盜信息，信息存儲(chǔ)采用AT24C02,繼電器是12V控制220V的宏發(fā)HF49F型號(hào)，3G模塊采用F2403模塊，通過串口與STM32單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸以及短信報(bào)警；
[0006]末端發(fā)射器是STC51系列單片機(jī)，供電部分由一個(gè)220V-22V的線性變壓器提供，采用LM2576-3.3穩(wěn)壓芯片來產(chǎn)生3.3V的電壓供單片機(jī)和其他電路工作，選取AT24C02作為信息存儲(chǔ)設(shè)備，DS1302作為時(shí)鐘芯片，電壓判斷電路由光耦PC817構(gòu)成，脈沖信號(hào)發(fā)送電路和電流增大電路主要由M0S管SVD10N60T和其外圍電路成。
[0007]優(yōu)選的，所述的前端接收器還包括一個(gè)50V的交流信號(hào)發(fā)生器，采用脈寬調(diào)制(PWM)AC-AC斬波變換技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，包括RS3232串口電路、USB轉(zhuǎn)串口電路、EEPROM的信息存儲(chǔ)電路。
[0008]優(yōu)選的，所述的軟件的設(shè)計(jì)主要分為兩部分，上位機(jī)和下位機(jī)的程序編寫，下位機(jī)又分為發(fā)射器和接收器兩部分，上位機(jī)是控制中心服務(wù)器軟件，其主要任務(wù)是在機(jī)上實(shí)現(xiàn)路燈道路狀態(tài)和被盜信息顯示，報(bào)警信息的更改以及支路設(shè)定，功能參數(shù)設(shè)置等，下位機(jī)是實(shí)現(xiàn)路燈電纜防盜報(bào)警系統(tǒng)的基本功能外，還要通過3G模塊與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明對(duì)目前愈演愈烈的路燈電纜失竊事件，而傳統(tǒng)的路燈電纜防盜報(bào)警產(chǎn)品又由于自身原理的不同特點(diǎn)導(dǎo)致其適用范圍都不廣，提出了一種新型的基于STM32的路燈電纜防盜報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)不受電纜是否帶電影響、電纜長(zhǎng)度可以達(dá)到l〇km，也不受負(fù)載性質(zhì)影響，針對(duì)高壓鈉燈，白熾燈等都能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控， 電纜末端設(shè)備無需電池供電，相對(duì)于現(xiàn)在最主流的電力載波法成本低，后期維護(hù)費(fèi)用也低。【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明末端接收器硬件架構(gòu)圖。
[0012]圖3為本發(fā)明前端接收器硬件架構(gòu)圖。[〇〇13]圖4為本發(fā)明的軟件圖。
[0014]圖中:1末端發(fā)射器，2前端接收器，3路燈，4監(jiān)控中心?！揪唧w實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0016]請(qǐng)參閱圖1、圖2和圖3,本發(fā)明主要分為末端發(fā)射器1和前端接收器2兩部分，其中前端接收器又包括繼電器部分、電流互感器部分、液晶顯示部分、矩陣鍵盤、3G模塊等。當(dāng)發(fā)生路燈電纜被盜情況時(shí)，被盜信息通過模塊傳輸給道路管理局、監(jiān)控中心、維護(hù)人員等，以便及時(shí)采取措施，保證國(guó)家財(cái)產(chǎn)的安全以及行人夜晚出行安全。
[0017]白天路燈斷電期間，前端接收器產(chǎn)生一個(gè)50V大小的交流信號(hào)通過電力線傳遞給末端，此時(shí)由于的50V電壓不能驅(qū)動(dòng)路燈工作，所以路燈不點(diǎn)亮，但末端發(fā)射器能正常工作， 每隔10S產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)反饋給前端，如果在10S內(nèi)，前端接收器接收到脈沖信號(hào)，則證明電纜正常，跳轉(zhuǎn)到下一路繼續(xù)檢測(cè)；如果沒有接收到脈沖信號(hào)，則延長(zhǎng)至30S，在這30S內(nèi)如果接收到脈沖信號(hào)，則依舊代表電纜正常，繼續(xù)下一路檢測(cè);如果在延長(zhǎng)的內(nèi)都沒有接收到脈沖信號(hào)，則證明電纜被盜，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，通過3G模塊發(fā)送報(bào)警信息到用戶手機(jī)以及控制中心服務(wù)器上，通知各單位采取相應(yīng)的保護(hù)和維修工作。晚上路燈通電期間，則通過采集電流信號(hào)，根據(jù)電流信號(hào)的大小來判斷路燈電纜是否正常。晚上路燈穩(wěn)定工作時(shí)，電流值是一個(gè)穩(wěn)定的值，當(dāng)發(fā)生電纜被盜情況時(shí)，并聯(lián)在電力線上的路燈數(shù)量會(huì)減少，相對(duì)應(yīng)的負(fù)載會(huì)減少，此時(shí)電流會(huì)急劇減小，當(dāng)出現(xiàn)上述情況時(shí)，便可以確定電纜被盜，立馬實(shí)施報(bào)警。 3G模塊除了可以進(jìn)行電纜被盜報(bào)警功能外，還能接收控制中心服務(wù)器發(fā)過來的命令或者用戶短信指令，執(zhí)行相應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù)修改或者歷史記錄查閱等操作。
[0018]圖4所示，前端接收器首先系統(tǒng)會(huì)判斷電纜是否帶電來區(qū)分白天和晚上兩種不同的工作模式。白天采用脈沖信號(hào)檢測(cè)法，晚上通過采集電流來判斷電纜的完整性，采取了必要的冗余手段，即延時(shí)再根據(jù)信號(hào)接收情況來判斷是否需要報(bào)警，這在一定程度上可以減少虛警的發(fā)生。
[0019]末端發(fā)射器功能相對(duì)比較簡(jiǎn)單，只要每隔10S定時(shí)發(fā)送脈沖信號(hào)即可，判斷50V和 220V信號(hào)則由光耦電路直接進(jìn)行判斷，無需單片機(jī)對(duì)信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行具體采集比較，根據(jù)電力線上所加載電壓的大小來選擇工作模式，選擇是否發(fā)送脈沖信號(hào)。
[0020]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能路燈電纜防盜報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，包括末端發(fā)射器(1)、前端接收器 (2)、監(jiān)控中心(4)和軟件，前端接收器(2)接收器以STM32為主控制芯片，通過電流互感器采 集電路上的電流信號(hào)，傳輸給⑶40106施密特觸發(fā)器，經(jīng)過整形后直接傳給STM32單片機(jī)進(jìn) 行處理，電源供電部分采用12V的開關(guān)電源，所需的5V和3.3V的電壓則分別由LM2576-5和 LM2576-3.3穩(wěn)壓芯片提供，時(shí)鐘芯片是DS1320,按鍵設(shè)置為4*4矩陣鍵盤，液晶顯示采用 IXD1602雙行循環(huán)顯示工作狀態(tài)以及被盜信息，信息存儲(chǔ)采用AT24C02,繼電器是12V控制 220V的宏發(fā)HF49F型號(hào)，3G模塊采用F2403模塊，通過串口與STM32單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸以及 短信報(bào)警；末端發(fā)射器(1)是STC51系列單片機(jī)，供電部分由一個(gè)220V-22V的線性變壓器提供，采 用LM2576-3.3穩(wěn)壓芯片來產(chǎn)生3.3V的電壓供單片機(jī)和其他電路工作，選取AT24C02作為信 息存儲(chǔ)設(shè)備，DS1302作為時(shí)鐘芯片，電壓判斷電路由光耦PC817構(gòu)成，脈沖信號(hào)發(fā)送電路和 電流增大電路主要由MOS管SVD10N60T和其外圍電路成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于交通系統(tǒng)的信息采集和監(jiān)控的裝置，其特征在于:所述的 前端接收器(2)還包括一個(gè)50V的交流信號(hào)發(fā)生器，采用脈寬調(diào)制(PWM)AC-AC斬波變換技術(shù) 來實(shí)現(xiàn)，包括RS3232串口電路、USB轉(zhuǎn)串口電路、EEPROM的信息存儲(chǔ)電路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能路燈電纜防盜報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于:所述的軟件分 為兩部分，上位機(jī)和下位機(jī)的程序編寫，下位機(jī)又分為發(fā)射器和接收器兩部分，上位機(jī)是控 制中心服務(wù)器軟件，其主要任務(wù)是在機(jī)上實(shí)現(xiàn)路燈道路狀態(tài)和被盜信息顯示，報(bào)警信息的 更改以及支路設(shè)定，功能參數(shù)設(shè)置等，下位機(jī)是實(shí)現(xiàn)路燈電纜防盜報(bào)警系統(tǒng)的基本功能外， 還要通過3G模塊與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
【文檔編號(hào)】G08B25/08GK105989686SQ201610320017
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】孫西超, 夏福全
【申請(qǐng)人】蚌埠學(xué)院