CN201477695U - 一种用于电力设备的gsm无线报警装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种用于电力设备的GSM无线报警装置，包括电源电路、单片机控制电路、电压检测电路、光耦合隔离开关电路、模拟开关电路及GSM发射电路，其中，电压检测电路和光耦合隔离开关电路的输入连接于各相电压输入及电源电路，输出连接至模拟开关电路；单片机控制电路的输入连接于模拟开关电路，输出连接至GSM发射电路。本实用新型公开的用于电力设备的GSM无线报警装置，是以电压互感器采集电压信号、经比较判断是否有电压输出，经模拟开关切换选择，经单片机逻辑处理，判断是否断线或停电，以及由光耦合开关电路判断外接的开关是否断开来综合判断电力设备是否被盗现象，再经单片机发出信号驱动GSM模块电路，发送报警信息。

Description

一种用于电力设备的GSM无线报警装置
技术领域
本实用新型涉及电子电路领域，尤其涉及一种用于电力设备的GSM无线报警装置。
背景技术
因铜材不断涨价，一些不法分子在利益的驱使下时常盗取电力设备或电缆，尤其是在一些偏远地方，无人值所的地方，盗窃活动日益猖獗，严重影响着人民的工作和生活。电力部门不可能对此分派大量人力，采取人工的方式对电力设备进行实时监控，防止被盗窃或者被破坏的现象发生。
针对我国电力设备、电力线路经常被盗现象，防盗报警***的需求变得越来越迫切，现有的防盗措施是采用防盗卡、红外线及有限距离无线通讯等方式来解决防盗问题，但是，由于设备抗干扰能力弱的局限性，时常出现误报警或者不能及时收到报警信号的情况，不能准确及时做出判断，且无法以文字形式体现报警内容，很难真正做到及时准确判定盗窃行为。
实用新型内容
本实用新型所需要解决的技术问题是提供一种用于电力设备的GSM无线报警装置，能进行断线、停电、过电压及欠电压的判断，并采用GSM发射将报警信息以短信的形式发送给指定人员，能及时准确报警，有效防盗。
本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：
一种用于电力设备的GSM无线报警装置，包括电源电路、单片机控制电路、电压检测电路、光耦合隔离开关电路、模拟开关电路及GSM发射电路，其中，
电源电路，其输出连接于单片机控制电路、电压检测电路、光耦合隔离开关电路、模拟开关电路及GSM发射电路，提供电路+5V、+12V工作电源；
单片机控制电路，其输入连接于模拟开关电路及电源电路，其输出连接至GSM发射电路；
电压检测电路，其输入连接于各相电压输入及电源电路，其输出连接于模拟开关电路；
光耦合隔离开关电路，其输入连接于电源电路，输出连接于模拟开关电路；
模拟开关电路，其输入连接于电压检测电路和光耦合隔离开关电路，其输出连接于单片机控制电路；
GSM发射电路，其输入连接于单片机控制电路。
进一步的，还包括报警指示灯，其输入连接于单片机控制电路，由发光二极管和电阻构成。
进一步的，所述的单片机控制电路是51单片机芯片及连接于其上的晶振电路构成，所述的晶振电路是由晶振及两个滤波电容组成。
进一步的，所述的电源电路是变压器的输出端经过一个由4个二极管组成的全桥整流单元和其输出端连接的电源整流稳压芯片构成的，所述的电源整流稳压芯片的输入端并接有2个滤波电容和输出端亦并接有2个滤波电容。
进一步的，所述的电压检测电路包括相电压互感器和电压比较电路，是采用相电压互感器采集电网的各相电压信号，经过电压比较电路与基准电压比较后，再经过开关切换电路的切换选择将信号输入至单片机控制电路。
更进一步的，所述的相电压检测电路是由电流互感器感应该相电压信号，在电流互感器的次级线圈上经过二极管整流，电容滤波后，再经电阻限流分压后，再经电容构成的滤波电路输入至电压比较电路。所述的电压比较电路是采用运算放大芯片，基准电压端是连接于由连接于电源电路(1)的+5V的下拉串联电阻(R2和R4)的中间点电压端。
进一步的，所述的模拟开关电路采用模拟开关芯片，可优选为74HC4051芯片。所述的GSM发射电路是由GSM芯片组成的无线通讯电路。
进一步的，所述的光耦合隔离开关电路是由光电耦合器、分压电阻和上拉电阻组成的电路，光电耦合器的输出端连接于模拟开关电路。
本实用新型公开的用于电力设备的GSM无线报警装置，是以电压互感器采集电压信号、经比较判断是否有电压输出，经模拟开关切换选择，经单片机逻辑处理，判断是否断线或停电，以及由光耦合开关电路判断外接的开关是否断开来综合判断电力设备是否被盗现象，再经单片机发出信号驱动GSM模块电路，发送报警信息。
附图说明
图1是本实用新型电力设备GSM无线报警装置的电路原理框图；
图2是本实用新型电力设备GSM无线报警装置的电路图。
具体实施方式
现结合附图说明和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
参阅图1所示，本实用新型的一种用于电力设备的GSM无线报警装置，包括电源电路1、单片机控制电路2、电压检测电路3、光耦合隔离开关电路4、模拟开关电路5及GSM发射电路6，其中，
电源电路1，其输出连接于单片机控制电路2、电压检测电路3、光耦合隔离开关电路4，提供电路+5V、+12V工作电源；
单片机控制电路2，其输入连接于模拟开关电路5及电源电路1，其输出连接至GSM发射电路6；
电压检测电路3，其输入连接于各相电压输入及电源电路1，其输出连接于模拟开关电路5；
光耦合隔离开关电路4，其输入连接于电源电路1，其输出连接于模拟开关电路5；
模拟开关电路5，其输入连接于电压检测电路3和光耦合隔离开关电路4，其输出连接于单片机控制电路2；
GSM发射电路6，其输入连接于单片机控制电路2；
报警指示灯7，其输入连接于单片机控制电路2。
进一步的，参阅图2所示，所述的单片机控制电路2是51单片机芯片U1及连接于其上的晶振电路构成，所述的晶振电路是由晶振Y1及两个滤波电容C10、C11组成。
所述的电源电路1是变压器的输出端经过一个由4个二极管D4～D7组成的全桥整流单元和其输出端连接的电源整流稳压芯片U5产生+5V电源，所述的电源整流稳压芯片U5的输入端并接有2个滤波电容C12、C13和输出端亦并接有2个滤波电容C14、C15。同样地，变压器的输出端经过一个由4个二极管D8～D11组成的全桥整流单元和其输出端连接的电源整流稳压芯片U6产生+12V电源，所述的电源整流稳压芯片U6的输入端并接有2个滤波电容C16、C17和输出端亦并接有2个滤波电容C18、C19。
所述的电压检测电路3包括相电压互感器31和电压比较电路32，是采用相电压互感器31采集电网的各相电压信号，经过电压比较电路32与基准电压比较后，再经过开关切换电路5的切换选择将信号输入至单片机控制电路2。
进一步的，所述的相电压检测电路31是由电流互感器B1感应该相电压信号，在电流互感器B1的次级线圈上经过二极管D1整流，电容C1滤波后，再经电阻R1、电阻R20限流分压后，再经电容C2、电容C3构成的滤波电路输入至电压比较电路32。所述的电压比较电路32是采用运算放大芯片U3，基准电压端是连接于由连接于电源电路(1)的+5V的下拉串联电阻R2和R4的中间点电压端，电阻R3为串联的输入电阻。
进一步的，所述的模拟开关电路5采用模拟开关芯片U2，为74HC4051芯片。所述的GSM发射电路6是由GSM芯片U4组成的。
进一步的，所述的光耦合隔离开关电路4是由光电耦合器T1、分压电阻R17和上拉电阻R18组成的电路，光电耦合器T1的输出端连接于模拟开关电路5。
所述的报警指示灯7是由发光二极管LED1和电阻R16构成。
本实用新型用于电力设备的防盗报警装置的工作原理是：
当判断电力线路断线情况时，由光电耦合器T1、电阻R18和电阻R17组成光耦合隔离开关电路4，检测电力线路是否断线。当线路断线时，光电耦合器T1不导通，电路输入高电平给模拟开关芯片U2的第14脚，经内部转换后从模拟开关芯片U2的第3脚输出高电平接入51单片机芯片U1的第35脚。
当判断电源电压是否存在过电压、欠电压情况时，经电流互感器B1感应交流电压信号，电流互感器B1次级线圈产生的电压，经二极管D1整流，电容C1滤波后，再经过由电阻R1、电容C2、电容C3组成的滤波电路，经电阻R1限流，电阻R20分压，向电容C2充电，接入运算放大芯片U3的第6脚，由第7脚输出高电平经R5限流后接入模拟开关芯片U2的第4脚，经内部转换后从模拟开关芯片U2的第3脚输出数据信号接入51单片机芯片U1的第35脚。其它路(L2相与L3相)的过电压、欠电压情况原理同上所述，不再赘述。
进一步的，51单片机芯片U1检测到有数据信号输入，经单片机U1内部程序逻辑分析判断后，分两路输出。当51单片机芯片U1检测到数据信号达到报警状态输入时，第一路输出，由51单片机芯片U1第1脚输出低电平，经R16指示灯LED1亮，指示灯报警；第二路输出，由51单片机芯片U1的第7脚、第8脚、第14脚和第27脚接入GSM芯片U4，将报警数据传送到GSM发射电路中，由GSM发射电路将报警信息以短信的形式发送给指定人员。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种用于电力设备的GSM无线报警装置，其特征在于：包括电源电路(1)、单片机控制电路(2)、电压检测电路(3)、光耦合隔离开关电路(4)、模拟开关电路(5)及GSM发射电路(6)，其中，
电源电路(1)，其输出连接于单片机控制电路(2)、电压检测电路(3)、光耦合隔离开关电路(4)；
单片机控制电路(2)，其输入连接于模拟开关电路(5)及电源电路(1)，其输出连接至GSM发射电路(6)；
电压检测电路(3)，其输入连接于各相电压输入及电源电路(1)，其输出连接于模拟开关电路(5)；
光耦合隔离开关电路(4)，其输入连接于电源电路(1)，其输出连接于模拟开关电路(5)；
模拟开关电路(5)，其输入连接于电压检测电路(3)和光耦合隔离开关电路(4)，其输出连接于单片机控制电路(2)；
GSM发射电路(6)，其输入连接于单片机控制电路(2)。
2.根据权利要求1所述的GSM无线报警装置，其特征在于：所述的单片机控制电路(2)是51单片机芯片(U1)及连接于其上的晶振电路构成，所述的晶振电路是由晶振(Y1)及两个滤波电容(C10、C11)组成。
3.根据权利要求1所述的GSM无线报警装置，其特征在于：所述的电源电路(1)是变压器的输出端经过一个由4个二极管(D4～D7)组成的全桥整流单元和其输出端连接的电源整流稳压芯片(U5)构成，所述的电源整流稳压芯片(U5)的输入端并接有2个滤波电容(C12、C13)和输出端亦并接有2个滤波电容(C14、C15)。
4.根据权利要求1所述的GSM无线报警装置，其特征在于：所述的电压检测电路(3)包括相电压互感器(31)和电压比较电路(32)，是采用相电压互感器(31)采集电网的各相电压信号，经过电压比较电路(32)与基准电压比较后，再经过开关切换电路(5)的切换选择将信号输入至单片机控制电路(2)。
5.根据权利要求4所述的GSM无线报警装置，其特征在于：所述的相电压检测电路(31)是由电流互感器(B1)感应该相电压信号，在电流互感器(B1)的次级线圈上经过二极管(D1)整流，电容(C1)滤波后，再经电阻(R1)、电阻(R20)限流分压后，再经电容(C2)、电容(C3)构成的滤波电路输入至电压比较电路(32)。
6.根据权利要求4所述的GSM无线报警装置，其特征在于：所述的电压比较电路(32)是采用运算放大芯片(U3)，基准电压端是连接于由连接于电源电路(1)的+5V的下拉串联电阻(R2和R4)的中间点电压端。
7.根据权利要求1所述的GSM无线报警装置，其特征在于：所述的模拟开关电路(5)是由模拟开关芯片(U2)组成的电路。
8.根据权利要求1所述的GSM无线报警装置，其特征在于：所述的光耦合隔离开关电路(4)是由光电耦合器(T1)、分压电阻(R17)和上拉电阻(R18)组成的电路，光电耦合器(T1)的输出端连接于模拟开关电路(5)。
9.根据权利要求1所述的GSM无线报警装置，其特征在于：所述的GSM发射电路(6)是由GSM芯片(U4)组成的无线通讯电路。
10.根据权利要求1所述的GSM无线报警装置，其特征在于：还包括报警指示灯(7)，其输入连接于单片机控制电路(2)，由发光二极管(LED1)和电阻(R16)构成。
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