CN202404702U - 一种电力设备的智能防盗无线传感装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力设备的智能防盗无线传感装置，有效解决电力设备无线通讯报警的问题，该装置包括壳体和壳体内的控制电路，控制电路包括集成芯片、集成无线编码芯片和三极管，集成芯片的1脚与接地电阻相连，2脚经电容接电源，集成芯片的4脚接电源，5脚经电容接地，集成芯片的3脚接二极管和集成无线编码芯片的14脚；集成无线编码芯片的9脚接地，10、11、12、13脚经电阻接地，集成无线编码芯片的18脚接电源，15、16脚经电阻串接在一起，17脚经电阻接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接地，集电极接三极管Q1的发射极，三极管Q1的基极接电阻、振荡器，集电极经电容C5接天线，本实用新型有效用于电力设备的防盗、报警，安全运行。

Description

一种电力设备的智能防盗无线传感装置

技术领域

本实用新型涉及电力设备，特别是一种电力设备的智能防盗无线传感装置。

背景技术

随着国民经济的快速发展，电力设施、设备越来越多的投资建设，电力设备的正常运行是保障国民生产的重中之重。尤其是一些关键电力设备的防护对电力部门来说是件很头疼的事情。

据调查，目前国内电力设施维护、管理及防盗情况如下： 

大多数变压器等电力设施处于户外，并且分散于各街道、城乡结合部、农村等地，这就给电力设备的安全防护带来了很多隐患；

为防止设备被盗或遭破坏，电力部门不可能分派大量人力，以人为的方式对各个变压器进行昼夜实时监控；

 虽然部分电企业采取了一些技术措施，诸如红外线、有限距离无线通讯、物理防盗卡等方式来解决电力设施的防盗问题。但是，由于这些系统或产品原理的局限性，存在误报警、漏报警、抗干扰能力弱和不能及时收到报警信号等问题，造成了大量人力、物力及财力的浪费。同时，当前大多产品采用了无线超短波发射通信方式，但通信方式功率大（耗费能源），组网困难，无法实现自动拨打电话或发送短消息，必须二十四小时有人值班，对系统以及产品的推广存在极大限制。 

随着通讯技术的发展，基于GSM、GPRS或CDMA网络通讯的防盗终端成为了电力设备防盗报警设备的主流，在近几年省局及各地的配变监测及防盗预警系统招标文件技术要求中大多要求安装在配电变压器的监测终端设备具有GSM/GPRS/CDMA通讯功能，利用现有的无线网络实现实时、准确地采集数据，通过智能化分析软件，实现配电变压器电量使用情况的记录与分析，监测电网的运行状态，防止窃电、预防盗窃变压器等行为的发生，并可以通过网络接口实现与生产、MIS、调度自动化系统的连接，使其能够方便地进行进一步扩展。

综上所述，电力线及变压器等电力设备被盗或遭人为破坏事件比较严重，防盗措施也不尽理想。根据多年从事防盗产品开发经验及针对多起现场作案手法来看，要想使防盗设备发挥其最大效能，有效杜绝电力设备被盗现象的发生，关键点还是在于防盗设备的检测手段及检测设备的灵敏性和有效性如何。如能提前检测和预判到设备的异常变化并及时准确的将异常信息上报给用户，可由此提前启动阻吓设备阻止盗窃行为的继续发生或为用户提供足够的时间赶到现场使损失降到最低。

在现有电力设备防盗报警器的应用中，检测被保护设备的状态变化的传感器装置是报警系统中的主要及部分，它设计的好坏直接关系到整个系统的能否有效运行。目前大多厂家采用的是有线的接近开关、震动传感器或万向水银开关作为被保护设备状态检测的传感器。这类传感器在一定程度上可以正常工作运行，但是都存在一定的缺陷和漏洞，窃贼可利用这些传感器的漏洞先破坏掉传感器然后再偷窃电力设备，使报警器失去了防护和报警功能。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种电力设备的智能防盗无线传感装置，可有效解决无线通讯报警，及时防止电力设备被盗的问题。

本实用新型解决的技术方案是，包括壳体和壳体内的控制电路，所述的控制电路包括集成芯片U1、集成无线编码芯片U2和三极管Q1，集成芯片U1的1脚与接地电阻R3一端相连，2脚与接地电阻R3的另一端及电阻R2、电解电容C2负极、接地电容C1的一端相连，电阻R2与电阻R1串接后接电源Vcc和电解电容C2的正极，电解电容C2经二极管D1接地及电容C3的一端，电容C3的另一端接集成芯片U1的8脚，集成芯片U1的4脚接电源Vcc，5脚经电容C4接地，集成芯片U1的3脚接二极管D2和集成无线编码芯片U2的14脚；集成无线编码芯片U2的9脚接地，10脚、11脚、12脚、13脚分别接接地电阻R12、R13、R14、R15，并分别经电阻R10、R9、R8、R7接二极管D5、D6、D4、D3的正极，二极管D5、D6、D4、D3的负极接电源Vcc，电阻R7、R8、R9分别经开关K1、K2、K3接三极管D7的正极，三极管D7的负极经按键开关KEY1接电源E1，集成无线编码芯片U2的18脚接电源Vcc，并经电阻R4接与地相接的发光二极管D，15脚、16脚经电阻R6串接在一起，17脚经电阻R5接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接地，集电极接三极管Q1的发射极及电容C9、C7和振荡器RF1的中间端，三极管Q1的基极接电阻R11、振荡器RF1的一端，振荡器RF1的另一端接电容C7、C9、C8的一端，三极管Q1的集电极经电容C5接天线TX，并与电阻R11、电容C8、C7、C9、振荡器RF1一端相连。

本实用新型结构新颖独特，采用内置强磁，不需要打孔或固定可以方便的吸附在被保护电力设备的适当隐蔽位置，无需外接电缆，省去了大量的人力物力，具有很好的实用价值，有效用于电力设备的防盗、报警，保证电力设备的安全、正常运行。

附图说明

图1为本实用新型的控制电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

由图1所示，本实用新型包括壳体和壳体内的控制电路，所述的控制电路包括集成芯片U1、集成无线编码芯片U2和三极管Q1，集成芯片U1的1脚与接地电阻R3一端相连，2脚与接地电阻R3的另一端及电阻R2、电解电容C2负极、接地电容C1的一端相连，电阻R2与电阻R1串接后接电源Vcc和电解电容C2的正极，电解电容C2经二极管D1接地及电容C3的一端，电容C3的另一端接集成芯片U1的8脚，集成芯片U1的4脚接电源Vcc，5脚经电容C4接地，集成芯片U1的3脚接二极管D2和集成无线编码芯片U2的14脚；集成无线编码芯片U2的9脚接地，10脚、11脚、12脚、13脚分别接接地电阻R12、R13、R14、R15，并分别经电阻R10、R9、R8、R7接二极管D5、D6、D4、D3的正极，二极管D5、D6、D4、D3的负极接电源Vcc，电阻R7、R8、R9分别经开关K1、K2、K3接三极管D7的正极，三极管D7的负极经按键开关KEY1接电源E1，集成无线编码芯片U2的18脚接电源Vcc，并经电阻R4接与地相接的发光二极管D，15脚、16脚经电阻R6串接在一起，17脚经电阻R5接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接地，集电极接三极管Q1的发射极及电容C9、C7和振荡器RF1的中间端，三极管Q1的基极接电阻R11、振荡器RF1的一端，振荡器RF1的另一端接电容C7、C9、C8的一端，三极管Q1的集电极经电容C5接天线TX，并与电阻R11、电容C8、C7、C9、振荡器RF1一端相连。

为了保证使用效果，所述的电阻R7与电阻R15，电阻R8与电阻R14，电阻R9与电阻R13，电阻R10与电阻R12分别组成四路分压电路；所述的集成芯片U1为NE555集成电路，与电阻R1、R2、电容C1构成占空比可调的振荡电路；所述的集成无线编码芯片U2为无线编码芯片PT2262。

所述的电阻R5、三极管Q1、三极管Q2、电容C5、C7、C8、电阻R11、振荡器RF1及天线TX构成发送电路。

本实用新型振荡电路震荡时间公式为：高电平时间T1=0.693×(R1+R2)×C1秒，低电平时间T2=0.693R2×C1秒。震荡频率可以通过调整R1和R2的阻值来实现，通过改变C1容值大小来实现充电周期的长短，用来产生控制无线发送信号时间的长短；根据不同需求，还设计了触发工作模式，其工作原理是通过U1，C2，R3及D1构成了一个单稳态电路，上电初期系统给C2充电，此时Vout输出低电平，使能PT2262发送无线信号，当通过R3给C2充电电压达到翻转电压时Vout跳变为高电平，禁止PT2262发送信号，发送时间的长短由C2容值及R3阻值来确定，发送信号时间T=0.693R3×C2秒。

本实用新型的工作情况是：按照标识要求垂直吸附安装在被保护设备的适当位置，被保护设备处于正常静止状态时，装置内所用传感器K1，K2，K3的开关均处于正常关断状态，电源与系统间的回路为开路，从而使系统处于不工作的状态，基本为零功耗。电池除了自身的自放损耗外无其它功耗，从而保障了电池能工作2年时间，也就是说，正常情况下用户可每2年更换一次电池。

当被保护设备被移动、敲击、拆卸或倾斜的时候，相应的传感器因状态改变而被触发启动，电源将通过传感器的开关给系统上电，系统立即进入工作状态。由于NE555的第三脚VOUT接到315Mhz超再生无线编码集成电路PT2262的第4脚（/TE）以控制无线信号的发送和停止。如果设备采用单稳态工作模式的话，则上电时产生的波形图如图中*1所示，也就是设备只在上电的T时间内发送报警信息，超过T时间则输出高电平，禁止报警发送。如果设备采用震荡器工作模式的话，上电时VOUT将输出如图中*2所示的震荡波形，其震荡周期及总时间均有震荡电路确定，根据预先设定的振荡器工作模式产生并输出特定周期的方波，t1时间VOUT输出高电平，控制无线信号停止发送，t2时间VOUT输出低电平，/TE为低电平使能无线发送，在此期间，将连续向报警器主机发送本实用新型预定的编码地址和告警路号。主机收到信号后作进一步处理判断，启动本地报警设备并向远方上报告警信息。在实际应用中，一旦设备被触发将连续不断地周期性发送报警，直到设备恢复正常状态。

防倾斜传感器K1（PZ-205）的工作原理，采用灵敏度为5~10°的万向开关，一端接电源，另一端接系统电源。设备正常工作时该传感器处于垂直状态，开关为断开状态，电源不能通过，当设备发生倾斜角度超过设定角度时开关导通，电源经开关给系统供电。系统启动后立即将当前设备地址编码及触发报警位发送出去，报警主机接到无线报警信号立即进行解码得到报警信息数据，然后上报用户。

震动传感器SW-520D的工作原理，当被保护设备被撬动或破坏时产生的震动超过传感器的灵敏度时，传感器产生一定时间的导通状态，启动报警器工作发出报警信息。

防拆传感器RI-90采用常闭磁力开关，正常工作时，该磁力开关受被保护设备外壳铁或钢间的吸引力而处于断开状态，当报警装置被移离被保护设备或被破坏时，因失去吸引力开关恢复为常闭状态，使电源与系统电源间形成导通回路，报警器启动并发送报警信息。

本实用新型还可根据需要与报警主机之间接有线的防短接及剪线报警回路，当该检测电缆被剪断或短接时，报警器主机检测回路则检测到相应状态而发送报警信息。

首先将报警主机安装调试好，使之处于正常工作状态，其次，设定好本报警检测装置地址编码并设定到主机后进行模拟测试报警，方法是将装置上自锁按键KEY1按下，使系统处于导通状态，倾斜装置或震动或用强磁钢接近后离开模拟产生报警条件测试传感器是否正常发送报警信息。测试完成后将该装置按照铭牌所示安装方式垂直吸附安装在变压器散热片间较隐蔽的地方，倾斜角度不得大于5°及可。由此可见，本发明的实施及维护非常方便、高效。

除此以外，该项发明还可应用家庭、车辆、商场、矿山及石化等设备及场所的防盗报警系统等，具有很广的市场前景。

与现有技术相比，具有以下突出的特点：

本实用新型和同类产品相比有以下几方面的优点：

本实用新型是根据在实际工程应用中总结的成功经验设计而成的，因此具有很强的实用性。

采用无线通讯模式，磁吸附式安装，相比有线模式安装、维护更方便、隐蔽性强，可接入报警测量点更多。

报警状态检测准确及时、灵敏度高，不漏报、误报，具有防破坏报警功能。

具有独特频率，地址码用户可设功能，防止同频干扰以及因同地址误报情况的发生。

多种报警输出控制模式，可根据用户需要进行选择。

成本低廉，本实用新型仅采用了少量电子元器件即完成了复杂的报警检测及无线发送功能，在实际工程应用中降低了整体成本，提高了利润率。

采用单节电池供电，且正常状态零功耗，使用寿命长，最大程度减少了设备维护费用。

设备为全密封，可适用于户内、外任何环境。

可延伸到其它行业的采集及监控系统中，具有很广阔的推广价值。

Claims (4)

1.一种电力设备的智能防盗无线传感装置，包括壳体和壳体内的控制电路，其特征在于，所述的控制电路包括集成芯片U1、集成无线编码芯片U2和三极管Q1，集成芯片U1的1脚与接地电阻R3一端相连，2脚与接地电阻R3的另一端及电阻R2、电解电容C2负极、接地电容C1的一端相连，电阻R2与电阻R1串接后接电源Vcc和电解电容C2的正极，电解电容C2经二极管D1接地及电容C3的一端，电容C3的另一端接集成芯片U1的8脚，集成芯片U1的4脚接电源Vcc，5脚经电容C4接地，集成芯片U1的3脚接二极管D2和集成无线编码芯片U2的14脚；集成无线编码芯片U2的9脚接地，10脚、11脚、12脚、13脚分别接接地电阻R12、R13、R14、R15，并分别经电阻R10、R9、R8、R7接二极管D5、D6、D4、D3的正极，二极管D5、D6、D4、D3的负极接电源Vcc，电阻R7、R8、R9分别经开关K1、K2、K3接三极管D7的正极，三极管D7的负极经按键开关KEY1接电源E1，集成无线编码芯片U2的18脚接电源Vcc，并经电阻R4接与地相接的发光二极管D，15脚、16脚经电阻R6串接在一起，17脚经电阻R5接三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极接地，集电极接三极管Q1的发射极及电容C9、C7和振荡器RF1的中间端，三极管Q1的基极接电阻R11、振荡器RF1的一端，振荡器RF1的另一端接电容C7、C9、C8的一端，三极管Q1的集电极经电容C5接天线TX，并与电阻R11、电容C8、C7、C9、振荡器RF1一端相连。

2.根据权利要求1所述的电力设备的智能防盗无线传感装置，其特征在于，所述的电阻R7与电阻R15，电阻R8与电阻R14，电阻R9与电阻R13，电阻R10与电阻R12分别组成四路分压电路。

3.根据权利要求1所述的电力设备的智能防盗无线传感装置，其特征在于，所述的集成芯片U1为NE555集成电路，与电阻R1、R2、电容C1构成占空比可调的振荡电路。

4.根据权利要求1所述的电力设备的智能防盗无线传感装置，其特征在于，所述的电阻R5、三极管Q1、三极管Q2、电容C5、C7、C8、电阻R11、振荡器RF1及天线TX构成发送电路。

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