專利名稱：變壓器防盜追蹤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防盜竊技術(shù)，具體地說(shuō)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、防盜效果好的變壓器防盜追蹤裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，農(nóng)網(wǎng)配電變壓器很容易發(fā)生防盜竊、破壞現(xiàn)象，現(xiàn)在解決變壓器盜竊、破壞的措施一是為變壓器蓋一小屋，讓變壓器置于小屋內(nèi)，二是設(shè)置專人進(jìn)行看護(hù)，這兩種方法的不足是增加了空蕩蕩農(nóng)村的供電成本，給人們的生產(chǎn)、生活帶來(lái)很多不方便。另外，GPS定位系統(tǒng)現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于汽車導(dǎo)航、船舶定位等民用產(chǎn)品領(lǐng)域，GSM 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)是由多個(gè)基站組成蜂窩狀，實(shí)現(xiàn)全國(guó)大面積網(wǎng)絡(luò)覆蓋的，可以通過(guò)讀取基站的編號(hào)cell_id和小區(qū)的編號(hào)LAC來(lái)定位地理位置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種GPS導(dǎo)航和GSM基站雙定位方式，對(duì)設(shè)定變壓器進(jìn)行定位并實(shí)現(xiàn)追蹤，能有效防止變壓器被盜的裝置
本發(fā)明可以通過(guò)如下措施達(dá)到
一種變壓器防盜追蹤裝置，包括GPS模塊、GSM模塊、單片機(jī)、報(bào)警檢測(cè)電路、電源電路、鋰電池和充電電路，其特征在于設(shè)有殼體，GPS模塊、GSM模塊、單片機(jī)、報(bào)警檢測(cè)電路、電源電路、鋰電池和充電電路都設(shè)置在殼體內(nèi)，單片機(jī)具有兩個(gè)串行接口，一個(gè)串行接口經(jīng)數(shù)據(jù)線與GPS模塊相連接，另一個(gè)串行接口經(jīng)數(shù)據(jù)線與GSM相連接，報(bào)警檢測(cè)電路經(jīng)數(shù)據(jù)線與單片機(jī)的中斷口相連接，電源電路經(jīng)導(dǎo)線為單片機(jī)提供電源，它們的參數(shù)和工作過(guò)程可以通過(guò)接警中心利用短信進(jìn)行設(shè)置和控制，包括設(shè)置監(jiān)控中心號(hào)碼、裝置自檢時(shí)間設(shè)置、啟動(dòng)、關(guān)閉跟蹤、變壓器狀態(tài)查詢等。本發(fā)明所述的報(bào)警檢測(cè)電路由兩個(gè)振動(dòng)開(kāi)關(guān)和兩個(gè)滾珠位移開(kāi)關(guān)組成，分別固定在電路板上，振動(dòng)開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)變壓器的敲擊振動(dòng)，直立焊接在殼體內(nèi)的電路板上；而滾珠開(kāi)關(guān)是感應(yīng)變壓器搬移時(shí)的角度變化，水平焊接在殼體內(nèi)的電路板上。本發(fā)明可以通過(guò)接警中心利用短信進(jìn)行設(shè)置和控制，包括設(shè)置監(jiān)控中心號(hào)碼、裝置自檢時(shí)間設(shè)置、啟動(dòng)/關(guān)閉跟蹤、變壓器狀態(tài)查詢等，在變壓器靜止的情況下，對(duì)“振動(dòng)” “傾斜”進(jìn)行檢測(cè)；在變壓器移動(dòng)時(shí)，將不再對(duì)“振動(dòng)” “傾斜”進(jìn)行檢測(cè)，具有設(shè)計(jì)新穎、安裝方便、實(shí)時(shí)監(jiān)控、防盜效果好等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于農(nóng)網(wǎng)配電中的變壓器使用。


圖I是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本發(fā)明中報(bào)警檢測(cè)電路的一種實(shí)施電路圖。圖3是本發(fā)明中電源電路的一種實(shí)施電路圖。圖4是本發(fā)明中充電電路的一種實(shí)施電路圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。如圖所示，一種變壓器防盜追蹤裝置，包括GPS模塊I、GSM模塊2、單片機(jī)3、報(bào)警檢測(cè)電路4、電源電路5、鋰電池6和充電電路7，上述各組成部分的結(jié)構(gòu)及它們之間的相互連接關(guān)系與現(xiàn)有技術(shù)相同，此不贅述，本發(fā)明的特征在于設(shè)有殼體，殼體可以ABS塑料外殼，其防水性能好，適用于野外安裝，也可以采用不銹鋼等金屬板制成，殼體內(nèi)設(shè)有電路板定位裝置，殼體外可以設(shè)置與變壓器相連接的連接座、連接柄等，殼體外還可以設(shè)置報(bào)警器，報(bào)警器也可以設(shè)置在變壓器的其它部位，報(bào)警器經(jīng)導(dǎo)線與本發(fā)明中的報(bào)警電路相連接，報(bào)警器采用高分貝聲音警示并伴有刺眼閃爍燈，起到震懾嚇阻，驅(qū)離盜賊的功能，報(bào)警器結(jié)構(gòu)及它們之間的相互連接關(guān)系與現(xiàn)有技術(shù)相同，此不贅述，GPS模塊I采用TRIMBLE公司的copernicus系列模塊，為超薄，低耗，表面安裝GPS模塊。具有極小尺寸(2. 54mmX 19mmX 19mm),超低功耗典型值93. 9mff),高靈敏度-152dBm;快速首次定位(冷啟動(dòng))39秒靈活支持有源或無(wú)源天線；GSM模塊2采用SIM900A是緊湊型、高可靠性的無(wú)線模塊，具備GSM/GPRS 900/1800MHZ功能，以小尺寸和低功耗實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、SMS、數(shù)據(jù)和傳 真信息的高速傳輸。SIM900A能滿足M2M幾乎所有應(yīng)用要求，尤其是小巧、緊湊型的設(shè)計(jì)。其物理尺寸為24mm x 24mm x 3mm ； ;GSM模塊2經(jīng)GSM基站工作，GSM移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)是由多個(gè)基站組成蜂窩狀，實(shí)現(xiàn)大面積網(wǎng)絡(luò)覆蓋的?？梢酝ㄟ^(guò)讀取基站的編號(hào)cell_id和小區(qū)的編號(hào)LAC來(lái)定位地理位置。具體算法就是首先獲取本機(jī)所處位置的LAI數(shù)據(jù)，然后建立一張查找表，表中用基站編號(hào)和小區(qū)編號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)地理位置。通過(guò)查表就可以知道自己的地理位置；短信編碼格式，短消息sms有兩種方式來(lái)發(fā)送和接收sms消息文本模式或者rou(protocol description unit)模式。文本模式只能發(fā)送普通的ASCII字符，而要發(fā)送圖片、鈴聲；其它編碼的字符(如中文)就必須采用PDU模式。PDU模式中以采用三種編碼方式來(lái)編碼要發(fā)送的內(nèi)容分別是7-bit編碼、8-bit編碼、16-bit編碼。7-bit編碼用于發(fā)送普通的ASCII字符；8-bit編碼通常用于發(fā)送數(shù)據(jù)消息，比如圖片和鈴聲等；而16-bit編碼用于發(fā)送Unicode字符。在這三種編碼方式下，可以發(fā)送的最大字符數(shù)分別是160、140、70。若要發(fā)送中文必須采用PDU模式的Unicode編碼方式。在本裝置中，發(fā)送的為非中文的字符，故短消息采用PDU模式下的Bit7的編碼方式；單片機(jī)3采用MSP430系列單片機(jī)是美國(guó)德州儀器(TI) 1996年開(kāi)始推向市場(chǎng)的一種16位超低功耗、具有精簡(jiǎn)指令集的混合信號(hào)處理器。其中MSP430F149集成了較多的片上外圍資源，包含12位A/D，精密模擬比較器，硬件乘法器，2組頻率可達(dá)8MHZ的時(shí)鐘模塊，2個(gè)帶有大量捕獲/比較寄存器的16位定時(shí)器，看門狗，2個(gè)可實(shí)現(xiàn)異步、同步串行通信接口等，MSP430F149單片機(jī)具有超低的功耗，采用I. 8-3. 6V電壓。因而可使其在IMHz的時(shí)鐘條件下運(yùn)行時(shí)，芯片的電流最低會(huì)在165 μ A左右，RAM保持模式下的最低功耗只有0.1 μ A。尤其適用于電池長(zhǎng)時(shí)間工作的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。采用8M晶體作為工作時(shí)鐘；由于本裝置需要隱蔽安裝，利用拆卸引線纏繞變壓器的方案并不可取。從裝置本身的安全因素以及防盜檢測(cè)效果上考慮，決定不采用這種檢測(cè)方式，而是采用航空連接器內(nèi)連線的方法，理由如下1 :引線纏繞變壓器可能造成爬電、放電、雷擊；2:引線與變壓器殼體易造成短路(裝置外殼與變壓器殼體連接的，但電路部分與外殼電器上不連接);3 :雖然裝置隱蔽安裝于變壓器主體的上部，但由于裝置必須需要接低壓側(cè)的一相兩線，用于取電、內(nèi)部電池充電和斷電檢測(cè)。引入線必然會(huì)引起偷盜者的注意，當(dāng)變壓器遇到震動(dòng)等暴力拆卸時(shí)，產(chǎn)生震動(dòng)報(bào)警，報(bào)警檢測(cè)電路4設(shè)置兩個(gè)振動(dòng)開(kāi)關(guān)11、12和兩個(gè)滾珠位移開(kāi)關(guān)13、14，分別固定在電路板上。而不采用傳統(tǒng)的加速度傳感器的方案，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，有提高了可靠性，其中振動(dòng)開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)變壓器的敲擊振動(dòng)，直立焊接在裝置內(nèi)的電路板上；而滾珠開(kāi)關(guān)是感應(yīng)變壓器搬移時(shí)的角度變化，水平焊接在裝置內(nèi)的電路板上，本發(fā)明中電源電路5、鋰電池6和充電電路7構(gòu)成電源電路，本發(fā)明外部電源取自配電變壓器的低壓側(cè)，經(jīng)過(guò)整流穩(wěn)壓電路后，提供給電池充電，后續(xù)電路(單片機(jī)，GPS，GSM等)的供電可以理解為由在線式的電池提供，考慮到裝置處于密閉殼體內(nèi)，散熱是一個(gè)問(wèn)題，所以穩(wěn)壓部分采用了開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電路LM2596-5，它是美國(guó)國(guó)半生產(chǎn)的具有3A電流輸出的降壓型穩(wěn)壓器件。優(yōu)點(diǎn)在于轉(zhuǎn)換效率高達(dá)75-88%，本身具有完善的熱保護(hù)，輸出電路大，外圍元件少。最高輸入電壓達(dá)40V，工作溫度-40°C +125°C，基本上避免了電源部分的發(fā)熱問(wèn)題。3A電流輸出能力可以滿足鋰電池充電時(shí)所需要的O. 5A的要求；本發(fā)明內(nèi)備有后背電池，(采用3. 7V/4AH鋰電池)外部失電時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為能提供48小時(shí)的供電支持。充電電路采用低成本高集成的鋰離子充電芯片CN3052，可進(jìn)行恒流/恒壓充電的充電電路，具備完善的充電過(guò)程包括涓流，恒流(CC)和恒壓(CV)充電模式；單片機(jī)3具有兩個(gè)串行接口，一個(gè)串行接口經(jīng)數(shù)據(jù)線 與GPS模塊I相連接，另一個(gè)串行接口經(jīng)數(shù)據(jù)線與GSM模塊2相連接，報(bào)警檢測(cè)電路4經(jīng)數(shù)據(jù)線與單片機(jī)3的中斷口相連接，電源電路5經(jīng)導(dǎo)線為單片機(jī)提供電源，本發(fā)明采用美國(guó)進(jìn)口微處理器控制技術(shù)，結(jié)合GSM手機(jī)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)對(duì)電網(wǎng)供電線路斷電、變壓器被盜、被破壞、被搬移和運(yùn)輸。可隱秘安裝于配電變壓器本體上的監(jiān)測(cè)和追蹤裝置，利用GSM移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)追蹤裝置與遠(yuǎn)端監(jiān)控中心的互聯(lián)，組成一個(gè)配電變壓器防盜追蹤監(jiān)控系統(tǒng)。當(dāng)人員靠近被監(jiān)護(hù)配變時(shí)，警告裝置進(jìn)行高分貝聲音警示并伴有刺眼閃爍燈，起到震懾嚇阻，驅(qū)離盜賊的功能。當(dāng)配電變壓器被強(qiáng)行拆卸并運(yùn)至藏匿窩點(diǎn)時(shí)，監(jiān)測(cè)和追蹤裝置本身內(nèi)含防盜檢測(cè)功能，追蹤監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)可監(jiān)控和記錄被盜配電變壓器的運(yùn)輸軌跡，具有設(shè)計(jì)新穎、安裝方便、實(shí)時(shí)監(jiān)控、防盜效果好等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于農(nóng)網(wǎng)配電中的變壓器使用。
權(quán)利要求
1.一種變壓器防盜追蹤裝置，包括GPS模塊、GSM模塊、單片機(jī)、報(bào)警檢測(cè)電路、電源電路、鋰電池和充電電路，其特征在于設(shè)有殼體，GPS模塊、GSM模塊、單片機(jī)、報(bào)警檢測(cè)電路、電源電路、鋰電池和充電電路都設(shè)置在殼體內(nèi)，單片機(jī)具有兩個(gè)串行接口，一個(gè)串行接口經(jīng)數(shù)據(jù)線與GPS模塊相連接，另一個(gè)串行接口經(jīng)數(shù)據(jù)線與GSM相連接，報(bào)警檢測(cè)電路經(jīng)數(shù)據(jù)線與單片機(jī)的中斷口相連接，電源電路經(jīng)導(dǎo)線為單片機(jī)提供電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種變壓器防盜追蹤裝置，其特征在于報(bào)警檢測(cè)電路由兩個(gè)振動(dòng)開(kāi)關(guān)和兩個(gè)滾珠位移開(kāi)關(guān)組成，兩個(gè)振動(dòng)開(kāi)關(guān)和兩個(gè)滾珠位移開(kāi)關(guān)分別固定在電路板上，振動(dòng)開(kāi)關(guān)監(jiān)測(cè)變壓器的敲擊振動(dòng)，直立焊接在殼體內(nèi)的電路板上，而滾珠開(kāi)關(guān)是感應(yīng)變壓器搬移時(shí)的角度變化，水平焊接在殼體內(nèi)的電路板上。
全文摘要
本發(fā)明涉及防盜竊技術(shù)，具體地說(shuō)是一種變壓器防盜追蹤裝置，其特征在于設(shè)有殼體，GPS模塊、GSM模塊、單片機(jī)、報(bào)警檢測(cè)電路、電源電路、鋰電池和充電電路都設(shè)置在殼體內(nèi)，單片機(jī)具有兩個(gè)串行接口，一個(gè)串行接口經(jīng)數(shù)據(jù)線與GPS模塊相連接，另一個(gè)串行接口經(jīng)數(shù)據(jù)線與GSM相連接，報(bào)警檢測(cè)電路經(jīng)數(shù)據(jù)線與單片機(jī)的中斷口相連接，電源電路經(jīng)導(dǎo)線與單片機(jī)相連接為其提供電源，本發(fā)明通過(guò)中心利用短信進(jìn)行設(shè)置和控制監(jiān)控中心號(hào)碼、裝置自檢時(shí)間設(shè)置、啟動(dòng)/關(guān)閉跟蹤、變壓器狀態(tài)查詢等，變壓器靜止，對(duì)“振動(dòng)”“傾斜”進(jìn)行檢測(cè)；變壓器移動(dòng)時(shí)將不再對(duì)“振動(dòng)”“傾斜”進(jìn)行檢測(cè)，具有設(shè)計(jì)新穎、安裝方便、實(shí)時(shí)監(jiān)控、防盜效果好等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于農(nóng)網(wǎng)配電中的變壓器使用。
文檔編號(hào)G08B13/02GK102938180SQ201210524148
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月10日
發(fā)明者文艷, 王蒙, 徐德, 劉大偉 申請(qǐng)人:山東電力集團(tuán)公司威海供電公司