專利名稱：通信電纜防盜報(bào)警定位、測(cè)距兩用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供一種通信電纜防盜報(bào)警定位、測(cè)距兩用裝置，屬于通信電纜線路維護(hù)測(cè)試儀器。
目前，在通信電纜的防盜技術(shù)中，采用較多的是報(bào)警檢測(cè)與測(cè)距相結(jié)合的方法。其中報(bào)警單元基本上都采用了環(huán)路檢測(cè)這種簡(jiǎn)單可行的方法，而測(cè)距功能采用的方法不盡相同。例如中國(guó)專利公報(bào)授權(quán)的實(shí)用新型專利線路障礙自動(dòng)報(bào)警器(申請(qǐng)?zhí)?3224906)，它包括高內(nèi)阻電路、固定偏流回路、直流工作回路、告警回路，其實(shí)質(zhì)是解決了防盜報(bào)警，它的測(cè)距是配合其他線路測(cè)距儀來(lái)實(shí)現(xiàn)。缺陷是技術(shù)比較復(fù)雜，成本高，而且操作復(fù)雜，不利于防盜報(bào)警定位的迅速性。另一種防盜定位報(bào)警器(申請(qǐng)?zhí)?5234058.5)，它的測(cè)距采用電容參數(shù)測(cè)量方式。其缺陷是只能實(shí)現(xiàn)電纜被盜割斷時(shí)能測(cè)定距離，對(duì)檢測(cè)環(huán)路在盜割點(diǎn)出現(xiàn)短路的情況不能實(shí)現(xiàn)測(cè)距，另外以上儀器功能單一報(bào)警和測(cè)距不能實(shí)現(xiàn)既可同時(shí)進(jìn)行又能單獨(dú)使用。
本實(shí)用新型的目的是提供一種報(bào)警和定位合二為一、在及時(shí)準(zhǔn)確報(bào)警的同時(shí)，對(duì)被檢測(cè)電纜的檢測(cè)環(huán)路在被盜割點(diǎn)出現(xiàn)短路、斷路的情況下都能及時(shí)、準(zhǔn)確定位，同時(shí)又可作為能單獨(dú)使用的測(cè)距儀的通信電纜線路維護(hù)儀器。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種通信電纜防盜報(bào)警定位、測(cè)距兩用裝置，由主機(jī)單元、線路報(bào)警檢測(cè)單元、線路參數(shù)測(cè)量單元、功能轉(zhuǎn)換單元組成，其中主機(jī)單元通過(guò)其輸入、輸出控制口檢測(cè)報(bào)警單元，在隨時(shí)響應(yīng)報(bào)警的同時(shí)，啟動(dòng)功能轉(zhuǎn)換單元，使線路參數(shù)測(cè)量單元完成測(cè)距；線路的其他各單元之間都是單獨(dú)使用的。
所述的防盜報(bào)警定位、測(cè)距兩用裝置，其主機(jī)單元由通用單片機(jī)U1(8031)組成；其中8031的P1.7、P1.6、P1.0、INT1用于檢測(cè)線路報(bào)警檢測(cè)單元，P1.5、P1.4、P1.3用于觸發(fā)參數(shù)測(cè)量單元，INT0用于拾取測(cè)量單元的信號(hào)，P3.5用于檢測(cè)功能轉(zhuǎn)換單元的狀態(tài)。
所述的防盜報(bào)警定位，測(cè)距兩用裝置，其線路報(bào)警檢測(cè)單元由終端短接的電纜備用芯線對(duì)X1、X2、具有兩組觸點(diǎn)的第一、第二繼電器J1、J2、光電耦合器O1、O2、D觸發(fā)器G1、G2、八輸入與非門(mén)U4、反相器U5、限流電阻R11、R12、嵌位電阻R21、R22組成；其中電纜芯線對(duì)X1和X2各接第一繼電器J1的兩中間觸點(diǎn)1、2和第二繼電器J2的兩中間觸點(diǎn)1、2，第一繼電器J1的兩常閉觸點(diǎn)1a、1b分別接電源地和第一光電耦合器O1的負(fù)相輸入端，第二繼電器J2的兩常閉觸點(diǎn)1a、1b分別接電源地和第二光電耦合器O2的負(fù)相輸入端，兩光電耦合器O1、O2的正相輸入端分別各經(jīng)一限流電阻R11、R12接+12V電源，兩光電耦合器O1和O2的正相輸出端分別各接第一、第二D觸發(fā)器G1和G2的CLK端、第一、第二嵌位電阻R21和R22的一端，第一嵌位電阻R21的另一端分別接第一D觸發(fā)器G1的數(shù)據(jù)輸入端D、置位端SD和+5V電源，第二嵌位電阻R22的另一端分別接第二D觸發(fā)器G2的數(shù)據(jù)輸入端D、置位端SD和+5V電源，兩D觸發(fā)器的復(fù)位端CD接單片機(jī)U1(8031)的一輸出口P1.7，第一D觸發(fā)器的反相輸出口分別接單片機(jī)U1(8031)的一輸入口P1.6和八輸入與非門(mén)U4的一輸入端，第二D觸發(fā)器的反相輸出口分別接單片機(jī)8031的另一輸入口P1.0和八輸入與非門(mén)U4的另一輸入端，此與非門(mén)的輸出端接一反相器U5的輸入端，此反相器的輸出端接單片機(jī)U1(8031)的外部中斷口INT1；線路報(bào)警檢測(cè)單元由單片機(jī)適時(shí)檢測(cè)響應(yīng)。
所述的防盜報(bào)警定位、測(cè)距兩用裝置，其線路參數(shù)測(cè)量單元由雙刀雙擲開(kāi)關(guān)K、第一繼電器J1、第二繼電器J2、第三繼電器J、雙時(shí)基集成電路U3、二選一數(shù)據(jù)選擇器U2、第一電阻R3、第一電容C1、第二電阻R7、第二電容C8、第一上拉電阻R1、第二上拉電阻R6、第一分壓電阻R2、第二分壓電阻R4、第三分壓電阻R5、第四分壓電阻R8、第一耦合電容C2、第二耦合電容C5、第一濾波電容C3、第二濾波電容C4、第五分壓電阻Ra、第六分壓電阻Rb、第七分壓電阻Rc、第八分壓電阻Rd組成；其中雙刀雙擲開(kāi)關(guān)K的一觸點(diǎn)2a分別各接第一、第二繼電器J1、J2的一常開(kāi)觸點(diǎn)2a，第三繼電器J的一公用觸點(diǎn)2分別各接第一、第二繼電器J1和J2的另一常開(kāi)觸點(diǎn)2b，開(kāi)關(guān)K的公用觸點(diǎn)1接第三繼電器J的另一公用觸點(diǎn)1，第三繼電器J的一常閉觸點(diǎn)1a分別接雙時(shí)基集成電路U3的THR1、DIS1端、第一電容C1的一端、第一電阻R3的一端，第一電容C1的另一端接電源地，第一電阻R3的另一端接+12V電源，第三繼電器J的另一常閉觸點(diǎn)1b接電源地，第三繼電器J的一常開(kāi)觸點(diǎn)2a分別接雙時(shí)基集成電路U3的THR2、DIS2端和第二電容C8的一端，第二電容C8的另一端接電源地；第三繼電器J的另一常開(kāi)觸點(diǎn)2b接第二電阻R7的一端，第二電阻R7的另一端以及雙時(shí)基集成電路U3的R1、R2、VCC端均接+12V電源；雙時(shí)基集成電路U3的兩觸發(fā)端TRIG1、TRIG2分別各經(jīng)第一、第二濾波電容C2、C5接單片機(jī)U1(8031)的兩輸出口P1.5、P1.4，同時(shí)TRIG1又接第一、第二分壓電阻R2、R4的一端，兩電阻的另一端分別接+12V和電源地，TRIG2又接第三、第四分壓電阻R5、R8的一端，兩電阻的另一端分別接+12V和電源地，第一、第二上拉電阻R1、R6的各一端分別各接U1的P1.5、P1.4口，它們的另一端接+12V電源，U3的CVoitl、CVoit2分別各經(jīng)一濾波電容C3、C4接地；雙時(shí)基集成電路U3的兩輸出端Q1、Q2分別各接第六、第八分壓電阻Rb、Rd的一端，兩電阻的另一端分別各接二選一數(shù)據(jù)選擇器U2的兩個(gè)輸入端1B、1A，同時(shí)各經(jīng)第五、第八分壓電阻Ra、Rc接電源地，數(shù)據(jù)選擇器U2的控制端A/B接單片機(jī)U1(8031)的一輸出口P1.3，數(shù)據(jù)選擇器U2的輸出端1Y接單片機(jī)U1的另一外部中斷口INT0。
所述的防盜報(bào)警定位、測(cè)距兩用裝置，其功能轉(zhuǎn)換單元由雙刀雙擲開(kāi)關(guān)K、第三繼電器J、雙端插座B、嵌位電阻R組成；其中雙端插座B的一端a接第三繼電器J的另一公用觸點(diǎn)2，雙端插座B的另一端b接雙刀雙擲開(kāi)關(guān)K的觸點(diǎn)1a；雙刀開(kāi)關(guān)K的觸點(diǎn)1b接電源地，觸點(diǎn)2b經(jīng)一嵌位電阻R接正5V電源；雙刀開(kāi)關(guān)K的觸點(diǎn)2接單片機(jī)U1的一輸入端P3.5；雙端插座B用于該裝置作為測(cè)距儀使用時(shí)，外接被測(cè)量電纜線對(duì)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，將通信電纜的防盜報(bào)警與定位合二為一，在迅速準(zhǔn)確報(bào)警的同時(shí)，自動(dòng)測(cè)距定位，時(shí)效性高；同時(shí)功能轉(zhuǎn)換單元的切換，又可使測(cè)距單獨(dú)進(jìn)行，達(dá)到了一機(jī)多用的效果，使使用性更強(qiáng)。
附

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理圖。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步細(xì)述在本實(shí)施例中，K采用雙刀雙擲開(kāi)關(guān)，J1、J2、J均采用雙組觸點(diǎn)的繼電器JRC-19FI，U3采用雙時(shí)基集成電路NE556，U2采用2選1數(shù)據(jù)選擇器74HCT157，U1選用單片機(jī)8031。
功能轉(zhuǎn)換單元中，開(kāi)關(guān)K擲在雙聯(lián)端2a、2b的位置時(shí)輸出給單片機(jī)U1(8031)的檢測(cè)口P3.5的信號(hào)為高電平，單片機(jī)確認(rèn)裝置為報(bào)警狀態(tài)；開(kāi)關(guān)K擲在雙聯(lián)端1a、1b的位置時(shí)，輸出給單片機(jī)U1(8031)的檢測(cè)口P3.5的信號(hào)為低電平，單片機(jī)確認(rèn)裝置為測(cè)距狀態(tài)。
在報(bào)警狀態(tài)下，光電耦合器O1、O2輸出給D觸發(fā)器G1、G2的時(shí)鐘端CLK的信號(hào)平時(shí)保持低電平，D觸發(fā)器的反相輸出端輸出高電平信號(hào)，一路接單片機(jī)8031的信號(hào)判斷輸入口P1.6、P1.0，另一路經(jīng)與非門(mén)U4、反相器U5后的高電平信號(hào)輸出給單片機(jī)8031的報(bào)警監(jiān)測(cè)口INT1；當(dāng)其中一條電纜被盜時(shí)，其備用芯線對(duì)X1(或X2)斷開(kāi)，對(duì)應(yīng)的光電耦合器O1(或O2)的輸出信號(hào)突變?yōu)楦唠娖?，觸發(fā)D觸發(fā)器G1(或G2)使其反相輸出端輸出信號(hào)變?yōu)榈碗娖?，單片機(jī)8031的INT1端的信號(hào)也相應(yīng)變?yōu)榈碗娖?，此時(shí)8031響應(yīng)報(bào)警檢測(cè)單元信號(hào)的變化，在從P1.6、P1.0輸入口信號(hào)的變化判斷出哪條電纜被盜報(bào)警的同時(shí)，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的繼電器J1(或J2)動(dòng)作，使其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使被盜電纜的檢測(cè)芯線對(duì)切換到線路參數(shù)測(cè)量單元，然后由單片機(jī)8031控制線路參數(shù)測(cè)量單元測(cè)量線路的參數(shù)。
線路參數(shù)測(cè)量單元由兩部分組成線路電容參數(shù)測(cè)量電路和線路電阻參數(shù)測(cè)量電路；線路電容參數(shù)測(cè)量電路由U3 NE556、R3、C1組成，測(cè)量時(shí)單片機(jī)U1(8031)的控制口P1.5輸出一啟動(dòng)觸發(fā)脈沖信號(hào)經(jīng)耦合電容C2加到U3的TRIG1端，由U3的Q1端輸出一與被測(cè)線路參數(shù)成線性的方波脈沖，經(jīng)分壓電阻Ra、Rb分壓后輸出給數(shù)據(jù)選擇器U2的IB端，U1(8031)在控制測(cè)量之前，已由控制口P1.3輸出高電平信號(hào)，使U2的輸出口1Y輸出給U1(8031)的信號(hào)為其輸入口1B的信號(hào)，這樣，電容參數(shù)測(cè)量結(jié)果(方波脈沖)也就輸入給8031單片機(jī)由其檢測(cè)處理該脈沖為與之對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度；線路電阻參數(shù)測(cè)量電路由U3、R7、C8組成，測(cè)量時(shí)單片機(jī)8031的控制口P1.4輸出一啟動(dòng)觸發(fā)脈沖信號(hào)經(jīng)耦合電容C5加到U3的TRIG2端，由U3的Q2端輸出一與被測(cè)線路參數(shù)成線性的方波脈沖，經(jīng)分壓電阻Rc、Rd分壓后輸出給數(shù)據(jù)選擇器U2的1A端，8031在控制測(cè)量之前，已由控制口P1.3輸出低電平信號(hào)，使U2的輸出口1Y輸出給U1(8031)的信號(hào)為其輸入口1A的信號(hào)，這樣，電容參數(shù)測(cè)量結(jié)果(方波脈沖)也就輸入給單片機(jī)U1(8031)，由其檢測(cè)處理該脈沖為與之對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度，分壓電阻R2、R4、R5、R8的分壓使TRIG1、TRIG2端達(dá)到所需的工作電壓，R1、R6的上拉給P1.5、P1.4提供足夠的電平。
在測(cè)距狀態(tài)下，被測(cè)電纜芯線對(duì)X1、X2接雙端插座B的a、b兩端，通過(guò)單片機(jī)U1(8031)輸入相應(yīng)的命令，U1控制線路參數(shù)測(cè)量單元自動(dòng)完成對(duì)電容、電阻參數(shù)的測(cè)量，測(cè)量結(jié)果輸出給單片機(jī)，由其處理為與之對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度。
線纜被盜或測(cè)距時(shí)，單片機(jī)根據(jù)被盜線纜或被測(cè)線纜的狀態(tài)(斷路或短路)，通過(guò)控制繼電器J自動(dòng)將線纜切換至對(duì)應(yīng)的參數(shù)測(cè)量電路，并跟蹤測(cè)量，直至檢測(cè)到被盜點(diǎn)或故障點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種通信電纜防盜報(bào)警定位、測(cè)距兩用裝置，其特征在于它由主機(jī)單元、線路報(bào)警檢測(cè)單元、線路參數(shù)測(cè)量單元、功能轉(zhuǎn)換單元組成；主機(jī)單元由現(xiàn)有技術(shù)單片機(jī)8031組成，其端口P1.7分別接線路報(bào)警檢測(cè)單元的兩光電耦合器G1、G2的端口CD，P1.6、P1.0分別各接G1、G2的Q端口，INT1接報(bào)警檢測(cè)單元的反相器U5的輸出口；單片機(jī)的端口P3.5接功能轉(zhuǎn)換單元的雙刀雙擲開(kāi)關(guān)K的一公用觸點(diǎn)2；單片機(jī)的端口P1.5、P1.4分別各經(jīng)一濾波電容C2、C5各接參數(shù)測(cè)量單元的雙時(shí)基集成電路U3的觸發(fā)端TRIG1、TRIG2，P1.3接參數(shù)測(cè)量單元的數(shù)據(jù)選擇器U2的端口A/B，INT0接U2的1Y端口。
2.如權(quán)利要求1所述的通信電纜防盜報(bào)警定位、測(cè)距兩用裝置，其特征在于它的線路報(bào)警檢測(cè)單元由終端短接的電纜芯線對(duì)X1、X2、具有兩組觸點(diǎn)的第一、第二繼電器J1、J2、光電耦合器O1、O2、D觸發(fā)器G1、G2、八輸入與非門(mén)U4、反相器U5、限流電阻R11、R12、嵌位電阻R21、R22組成；其中電纜芯線對(duì)X1和X2各接第一繼電器J1的兩中間觸點(diǎn)1、2和第二繼電器J2的兩中間觸點(diǎn)1、2，第一繼電器J1的兩常閉觸點(diǎn)1a、1b分別接電源地和第一光電耦合器O1的負(fù)相輸入端，第二繼電器J2的兩常閉觸點(diǎn)1a、1b分別接電源地和第二光電耦合器O2的負(fù)相輸入端，兩光電耦合器O1、O2的正相輸入端分別各經(jīng)一限流電阻R11、R12接+12V電源，兩光電耦合器O1和O2的正相輸出端分別各接第一、第二D觸發(fā)器G1和G2的CLK端、第一、第二嵌位電阻R21和R22的一端，第一嵌位電阻R21的另一端分別接第一D觸發(fā)器G1的數(shù)據(jù)輸入端D、置位端SD和+5V電源，第二嵌位電阻R22的另一端分別接第二D觸發(fā)器G2的數(shù)據(jù)輸入端D、置位端SD和正5V電源，兩D觸發(fā)器的復(fù)位端CD接單片機(jī)U1(8031)的一輸出口P1.7，第一D觸發(fā)器的反相輸出口分別接單片機(jī)U1(8031)的一輸入口P1.6和八輸入與非門(mén)U4的一輸入端，第二D觸發(fā)器的反相輸出口分別接單片機(jī)8031的另一輸入口P1.0和八輸入與非門(mén)U4的另一輸入端，此與非門(mén)的輸出端接一反相器U5的輸入端，此反相器的輸出端接單片機(jī)U1(8031)的外部中斷口INT1。
3.如權(quán)利要求1所述的通信電纜防盜報(bào)警定位、測(cè)距兩用裝置，其特征在于它的線路參數(shù)測(cè)量單元由雙刀雙擲開(kāi)關(guān)K、第一繼電器J1、第二繼電器J2、第三繼電器J、雙時(shí)基集成電路U3、二選一數(shù)據(jù)選擇器U2、第一電阻R3、第一電容C1、第二電阻R7、第二電容C8、第一上拉電阻R1、第二上拉電阻R6、第一分壓電阻R2、第二分壓電阻R4、第三分壓電阻R5、第四分壓電阻R8、第一耦合電容C2、第二耦合電容C5、第一濾波電容C3、第二濾波電容C4、第五分壓電阻Ra、第六分壓電阻Rb、第七分壓電阻Rc、第八分壓電阻Rd組成；其中雙刀雙擲開(kāi)關(guān)K的一觸點(diǎn)2a分別各接第一、第二繼電器J1、J2的一常開(kāi)觸點(diǎn)2a，第三繼電器J的一公用觸點(diǎn)2分別各接第一、第二繼電器J1和J2的另一常開(kāi)觸點(diǎn)2b，開(kāi)關(guān)K的公用觸點(diǎn)1接第三繼電器J的另一公用觸點(diǎn)1，第三繼電器J的一常閉觸點(diǎn)1a分別接雙時(shí)基集成電路U3的THR1、DIS1端、第一電容C1的一端、第一電阻R3的一端，第一電容C1的另一端接電源地，第一電阻R3另一端接+12V電源，第三繼電器J的另一常閉觸點(diǎn)1b接電源地，第三繼電器J的一常開(kāi)觸點(diǎn)2a分別接雙時(shí)基集成電路U3的THR2、DIS2端和第二電容C8的一端，第二電容C8的另一端接電源地；第三繼電器J的另一常開(kāi)觸點(diǎn)2b接第二電阻R7的一端，第二電阻R7的另一端以及雙時(shí)基集成電路U3的R1、R2、VCC端均接+12V電源；雙時(shí)基集成電路U3的兩觸發(fā)端TRIG1、TRIG2分別各經(jīng)第一、第二濾波電容C2、C5接單片機(jī)U1(8031)的兩輸出口P1.5、P1.4，同時(shí)TRIG1又接第一、第二分壓電阻R2、R4的一端，兩電阻的另一端分別接+12V和電源地，TRIG2又接第三、第四分壓電阻R5、R8的一端，兩電阻的另一端分別接+12V和電源地，第一、第二上拉電阻R1、R6的各一端分別各接U1的P1.5、P1.4口，它們的另一端接+12V電源，U3的CVoitl、CVoit2分別各經(jīng)一濾波電容C3、C4接地；雙時(shí)基集成電路U3的兩輸出端Q1、Q2分別各接第六、第八分壓電阻Rb、Rd的一端，兩電阻的另一端分別各接二選一數(shù)據(jù)選擇器U2的兩個(gè)輸入端1B、1A，同時(shí)各經(jīng)第五、第八分壓電阻Ra、Rc接電源地，數(shù)據(jù)選擇器U2的控制端A/B接單片機(jī)U1(8031)的一輸出口P1.3，數(shù)據(jù)選擇器U2的輸出端1Y接單片機(jī)U1的另一外部中斷口INT0。
4.如權(quán)利要求1所述的通信電纜防盜報(bào)警定位、測(cè)距兩用裝置，其特征在于它的功能轉(zhuǎn)換單元由雙刀雙擲開(kāi)關(guān)K、第三繼電器J、雙端插座B、嵌位電阻R組成；其中雙端插座B的一端a接第三繼電器J的另一公用觸點(diǎn)2，雙端插座B的另一端b接雙刀雙擲開(kāi)關(guān)K的觸點(diǎn)1a；雙刀開(kāi)關(guān)K的觸點(diǎn)1b接電源地，觸點(diǎn)2b經(jīng)一嵌位電阻R接正5V電源；雙刀開(kāi)關(guān)K的觸點(diǎn)2接單片機(jī)U1的一輸入端P3.5。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種通信電纜防盜報(bào)警定位、測(cè)距兩用裝置,由主機(jī)單元、線路報(bào)警檢測(cè)單元、線路參數(shù)測(cè)量單元、功能轉(zhuǎn)換單元組成,可同時(shí)檢測(cè)多條電纜,在被防盜電纜被盜割斷時(shí),線路報(bào)警檢測(cè)單元輸出信號(hào)發(fā)生變化,使主機(jī)響應(yīng),在發(fā)出聲光報(bào)警的同時(shí),驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的繼電器,使被盜電纜芯線對(duì)切換到參數(shù)測(cè)量單元,測(cè)出此時(shí)的線路電容或電阻參數(shù),經(jīng)主機(jī)單元比較計(jì)算后,確定電纜盜割點(diǎn)的距離,顯示打印;該裝置也可以單獨(dú)測(cè)距,用于電氣施工和維修;該裝置將電纜防盜報(bào)警與定位合二為一,同時(shí)又實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用的效果。
文檔編號(hào)H04B3/46GK2289350SQ9621146
公開(kāi)日1998年8月26日 申請(qǐng)日期1996年5月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月25日
發(fā)明者王劍鋒 申請(qǐng)人:王劍鋒