输电线路塔材防盗报警装置

摘要

本发明涉及输电线路防盗装置，具体为输电线路塔材防盗报警装置。解决目前没有能实现实时监测的输电线路塔材防盗报警装置的问题。包括主机和与主机相连的雷达式微波探测器、振动信号采集器，主机包括壳体和壳体内的控制电路，主机壳体的一个面板上固定有太阳能电池板，控制电路包括单片机U0，雷达式微波探测器和振动信号采集器通过接口与主机壳体内的控制电路相连，单片机U0的信号输出端与含有手机模块和SIM卡芯片的信号发射电路相连；振动信号采集器包括壳体和内部电路，内部电路包括振动传感器、放大电路和脉冲计数芯片。该报警装置对及时发现铁塔被盗并及时通知有关人员，保证电网的安全可靠运行具有积极的防护作用。

权利要求

1.一种输电线路塔材防盗报警装置，包括主机和与主机相连的雷达式微波探测器、振动信号采集器，主机包括壳体(1)和壳体内的控制电路，主机壳体的一个面板上固定有太阳能电池板(2)，控制电路包括单片机(U0)，雷达式微波探测器和振动信号采集器通过接口与主机壳体内的控制电路相连，其中雷达式微波探测器的信号输出端经反向器(U4A)和滤波电路与单片机(U0)的信号输入端相连，振动信号采集器的信号输出端经反向器(U4B)和滤波电路与单片机(U0)的信号输入端相连；单片机(U0)的信号输出端与含有手机模块和SIM卡芯片的信号发射电路相连；振动信号采集器包括壳体和内部电路，内部电路包括振动传感器，振动传感器的信号输出端经一级放大电路、二级放大电路与脉冲计数芯片的输入端相连，脉冲计数芯片的输出端为振动信号采集器的信号输出端，其特征为：主机控制电路还包括雷达式微波探测器的供电控制电路，该供电控制电路包括三极管T0、三极管T1和一个DC-DC升压模块(U2)，三极管T0的基极经电阻与单片机的控制信号输出端相连，三极管T0的集电极经电阻与三极管T1的基极相连，三极管T1的发射极与供电电源相连，三极管T1的集电极与DC-DC升压模块(U2)的输入端相连，DC-DC升压模块(U2)的输出端为雷达式微波探测器的供电端。

说明书

输电线路塔材防盗报警装置

技术领域

[0001] 本发明涉及输电线路防盗装置，具体为输电线路塔材防盗报警装置。

背景技术

[0002] 由于输电线路的铁塔分布较广，犯罪分子盗窃铁塔材料极易得手，犯罪过程简单，痕迹物证少，查处难度比较大，给输电运行管理人员造成了很大的压力。目前采取的人员巡视方式很难及时抓捕盗贼以及发现铁塔被盗情况，容易造成由于发现不及时倒塔的重大事故。目前没有一种能实现实时监测的塔材防盗报警装置，也未见相关的文献报道。

发明内容

[0003] 本发明为了解决目前没有能实现实时监测的输电线路塔材防盗报警装置的问题，提供一种输电线路塔材防盗报警装置，并仅以提供该装置的硬件结构为目的。

[0004] 本发明是采用如下技术方案实现的：输电线路塔材防盗报警装置，包括主机和与主机相连的雷达式微波探测器、振动信号采集器，主机包括壳体和壳体内的控制电路，主机壳体的一个面板上固定有太阳能电池板，控制电路包括单片机U0，雷达式微波探测器和振动信号采集器通过接口与主机壳体内的控制电路相连，其中雷达式微波探测器的信号输出端经反向器U4A和滤波电路与单片机U0的信号输入端相连，振动信号采集器的信号输出端经反向器U4B和滤波电路与单片机U0的信号输入端相连；单片机U0的信号输出端与含有手机模块和SIM卡芯片的信号发射电路相连；振动信号采集器包括壳体和内部电路，内部电路包括振动传感器，振动传感器的信号输出端经一级放大电路、二级放大电路与脉冲计数芯片(器)的输入端相连，脉冲计数芯片(器)的输出端为振动信号采集器的信号输出端。使用时，主机、雷达式微波探测器、振动信号采集器固定于输电线路铁塔上方。盗贼用钢锯锯铁塔时会使铁塔产生振动，振动信号采集器中的振动传感器采集到该振动信号并输出频率与振动信号的振动频率相吻合或相关联的脉冲信号，脉冲信号经一、二级放大电路放大送入脉冲计数芯片(器)，对脉冲信号进行单位时间内的计数，并将计数值(或称计数结果信号)送入单片机；同时雷达式微波探测器将探测是否有人体信号(即探测是否有人在铁塔下)，当雷达式微波探测器探测到人体信号，其输出相应信号并送入单片机；当单片机同时接收到雷达式微波探测器、振动信号采集器送入的信号，在相应软件支持下，对振动信号采集器送入的计数值进行判断，即将振动信号采集器送入的计数值与预先设定的基准计数值进行比较，其中基准计数值是人用钢锯以正常频率锯铁塔时振动信号采集器产生的计数值；当振动信号采集器送入的计数值大于基准计数值时，单片机输出控制信号，使信号发射电路工作而发出无线报警信号，通知中心控制主台或有关线路管理维护人员，中心控制主台或维护人员的手机接收到该报警信号并根据报警信号来源的手机号码以及号码与铁塔位置的对应关系判断出被盗铁塔，以采取相应措施。

[0005] 本发明所述的输电线路塔材防盗报警装置的控制电路还包括雷达式微波探测器的供电控制电路，该供电控制电路包括三极管T0、三极管T1和一个DC-DC升压模块U2，三极管T0的基极经电阻与单片机的控制信号输出端相连，三极管T0的集电极经电阻与三极管T1的基极相连，三极管T1的发射极与供电电源相连，三极管T1的集电极与DC-DC升压模块U2的输入端相连，DC-DC升压模块U2的输出端为雷达式微波探测器的供电端。所述的供电控制电路产生受控于单片机的雷达式微波探测器的供电电源。当单片机接收到振动信号采集器的输出信号时，其控制信号输出端输出控制信号，使供电控制电路导通(即使三极管T0、T1导通)开始向雷达式微波探测器供电，即在没有探测到振动信号时，雷达式微波探测器处于非供电状态。这样可减少该装置的功耗，使装置更适合野外长期使用。

[0006] 本发明所述的输电线路塔材防盗报警装置采用了振动传感技术、雷达探测技术、智能判别和无线GSM传输技术，对及时发现铁塔被盗并及时通知有关人员，保证电网的安全可靠运行具有积极的防护作用。是一种主动式线路铁塔监测报警装置，当监测到铁塔有规律的振动而且铁塔底下有人活动时，经过分析判断能够及时将报警信号通过GSM方式通知中心控制主台或有关线路管理维护人员，对及时抓捕犯罪分子和及时发现铁塔被盗并进行修复，防止发生倒塔的重大事故具有积极的作用。其结构设计合理、巧妙，振动信号采集器的设计特别有效于连续振动传导，对周围声音、不连续的敲击反应不明显，适合于钢锯锯铁材时的振动信号，因此可有效地监测用钢锯锯盗铁塔。同时本装置具有使用区域灵活的特点，成本低，安装使用方便，因此有良好的推广应用价值。

[0007] 本发明所述装置在山西省阳泉地区多次发生被盗窃的110KV荫营1回12号，110KV河白12回3、4、9号以及110KV马中线、线铝线等铁塔安装应用10多台，装置去稳定。
从自己模拟盗窃试验发现，该装置能够及时将发生情况的铁塔编号信息以汉字短信方式发给主台和设定好的有关线路管理人员，装置工作满足设计要求。

附图说明

[0008] 图1为本发明所述的输电线路塔材防盗报警装置的外形结构示意图；

[0009] 图2为图1的俯视图；

[0010] 图3为振动信号采集器的外形结构示意图；

[0011] 图4为主机控制电路原理图；

[0012] 图5为振动信号采集器的内部电路原理图；

[0013] 图中：1-主机壳体，2-太阳能电池板，3-磁铁，4-固定耳。

具体实施方式

[0014] 输电线路塔材防盗报警装置，包括主机和与主机相连的雷达式微波探测器、振动信号采集器，主机包括壳体1和壳体内的控制电路，主机壳体的一个面板上固定有太阳能电池板2，控制电路包括单片机U0，雷达式微波探测器和振动信号采集器通过接口与主机壳体内的控制电路相连，其中雷达式微波探测器的信号输出端经反向器U4A和滤波电路与单片机U0的信号输入端相连，振动信号采集器的信号输出端经反向器U4B和滤波电路与单片机U0的信号输入端相连；单片机U0的信号输出端与含有手机模块和SIM卡芯片的信号发射电路相连；振动信号采集器包括壳体和内部电路，内部电路包括振动传感器，振动传感器的信号输出端(INPUT)经一级放大电路、二级放大电路与脉冲计数芯片(器)的输入端相连，脉冲计数芯片(器)的输出端为振动信号采集器的信号输出端。单片机U0选用PIC16F876，其具有高可靠性和低功耗的特点。雷达式微波探测器是市场上可以买到的现有产品。雷过式微波探测器基于多普勒效应，当探测器发出的微波信号遇到移动物体反射后会产生多普勒效应，即经反射后的微波信号与发射波信号的频率会产生微小的偏移，由此确定移动的物体，产生报警信号。探测器守候电流只有3毫安，本装置中探测器平时不工作。主机控制电路的信号发射电路中的手机模块和SIM卡芯片分别通过接口U1和接口IC插入控制电路。振动信号采集器中的一、二级放大电路可采用常规的放大芯片U1B、U2A，其内的脉冲计数芯片(器)采用CD4017B，其内振动传感器是现有公知产品。振动信号采集器的壳体上固定有两块磁铁3，通过磁铁3可将振动信号采集器直接吸附于铁塔上，方便振动信号采集器的固定。主机控制电路还包括雷达式微波探测器的供电控制电路，该供电控制电路包括三极管T0、三极管T1和一个DC-DC升压模块U2，三极管T0的基极经电阻与单片机的控制信号输出端相连，三极管T0的集电极经电阻与三极管T1的基极相连，三极管T1的发射极与供电电源相连，三极管T1的集电极与DC-DC升压模块U2的输入端相连，DC-DC升压模块U2的输出端为雷达式微波探测器的供电端。其中DC-DC升压模块U2可采用MC34063A。主机控制电路还包括常规的电源电路。装置采用3.6伏、1200毫安的镍氢电池，太阳能电池板浮充方式。使用时，装置安装于铁塔距地面6-9米高的范围内，其中振动信号采集器使用专用胶贴于或通过磁铁吸于铁塔角铁隐蔽处，雷达式微波探测器和主机使用专用支架安装于铁塔角铁上，装置的太阳能电池板要面对南方，以保证阳光正常的充电。主机壳体1的后部设有固定耳4，以方便主机的支撑固定。