市話交接箱信號採集監控器的製作方法
2023-06-10 23:11:06 1
專利名稱：市話交接箱信號採集監控器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種信號採集監控器，特別涉及一種市話交接箱信號採集監控器，適用於有線電話通訊行業對交接箱的監控管理。
目前，各地市話網交接箱均採用掛鎖、扣鎖進行鎖閉；巡檢交接箱的工作狀態，必須親臨現場。按照這種方式監管，存在以下缺陷(1)鎖長期外露，易鏽蝕；(2)鎖被損壞，用戶電話號被盜，用戶的合法權益得不到保護；(3)不能實時查詢或巡檢各交接箱的工作狀態，無法及時排除故障。
本實用新型的目的，在於解決現有技術上存在的問題，提供了一種市話交接箱信號採集監控器，該裝置外接中繼線，經集中監控管理機與計算機聯網，可實現對市話交接箱的監管。
實現實用新型目的的市話交接箱信號採集監控器，包括信號採集控制模塊和電子鎖。該實用新型用於市話交接箱監管時，通過信號採集控制模塊可對電子鎖或門控開關工作狀態進行實時跟蹤查詢和巡檢，以達到對交接箱的監管；一旦出現異常，可由網管中心報警，以便維護人員及時準確親赴事故現場排除。
信號採集控制模塊由主機電源、信號採集單元、信號輸出控制單元、線路輸入輸出接口、脈衝信號處理單元和微控單元組成。
主機電源完成檢波、穩壓、濾波、對蓄電池充電和閥控制電壓輸出，向信號採集單元、信號輸出控制單元、脈衝信號處理單元、線路輸入輸出接口和微控單元提供工作電源。線路輸入輸出接口連接於脈衝信號處理單元，接收中繼線路信號，輸出經脈衝信號處理單元處理後的信號。脈衝信號處理單元同線路輸入輸出接口和脈衝信號處理單元連接，通過中繼線上電壓或電流變化對摘機和脈衝信號處理單元撥號信號的判斷，並輸出和輸入處理後的信號至微控單元。微控單元與脈衝信號處理單元連接，其輸入端與信號採集單元的輸出端連接，其輸出端與信號輸出控制單元連接，完成對輸入信號的實時跟蹤處理，及時送出控制信號至信號輸出控制單元輸出，以監控電子鎖或經脈衝信號處理單元處理後的信號傳送到線路輸入輸出接口。信號採集單元的輸出端同微控單元輸入端連接，它對電子鎖工作狀態採集，採集的信號傳送到微控單元進行處理。信號輸出控制單元輸出端，與微控單元輸出端連接，接收微控單元處理後的控制信號，以實現對電子鎖的監管。
為保存數據和適應不同的通訊方式，更好地實現本實用新型的目的，在信號採集控制模塊內可增設數據存貯單元、DTMF輸入輸出接口或調製解調單元。數據存貯單元與微控單元連接，DTMF輸入輸出接口或調製解調單元串接於線路輸入輸出接口和微控單元之間，完成數據保存和實時查詢，實現雙音多頻信號或調製解調信號的通訊方式。
電子鎖包括電子鎖主體、電子鎖頭和通訊鑰匙。通訊鑰匙對位插入電子鎖主體的轉動軸孔內，與計算機通訊，摘機，輸入個人開鎖通訊密碼，經計算機確認正確後，話機發出語音信號，掛機，通過信號採集控制模塊，向電子鎖主體提供信號電壓，驅動電磁閥開啟，通訊鑰匙上發光二極體亮，此時，通訊鑰匙反時針旋轉克服盤形彈簧力，使轉動軸帶動開關片反時針旋轉，從而使絞股繩拉動電子鎖頭中的移動片，帶動舌位移和鎖定柱位移，鎖打開，同時固緊在鎖定柱尾端上的微動閥隨之位移，微動閥接通，通過信號採集控制模塊向計算機提供信號，以示鎖開啟。若電子鎖關閉，電子鎖頭中舌和鎖定柱恢復原位，微動閥則關斷，通過信號採集控制模塊向計算機提供鎖關團信號，並存貯信息，然後，由計算機通過信號採集控制模塊向電子鎖主體中的電磁閥提供的驅動電壓斷掉，鎖緊開關片，使電子鎖關閉。
電子鎖主體由鎖主體、電磁閥、印製線路板、七蕊塑料插座構成。電磁閥置於控制盒內，以鎖定鎖主體中的開關片，印製線路板是七蕊塑料插座與信號採集控制模塊連接接口。七蕊塑料插座按要求緊固在轉動軸孔內。鎖主體主要包括控制盒底、盤形彈簧、開關片、固定板、檔柱、絞股繩、螺釘、螺母、封裝蓋等。
電子鎖頭包括微動閥和鎖頭，微動閥用螺釘固緊在鎖定柱尾端。鎖頭包括移動片、舌、鎖定柱、園柱壓縮彈簧、絞股繩、專用螺釘、螺母和平墊。
通訊鑰匙包括七蕊塑料插頭、發光二極體、通用電話機和鑰匙。
鑰匙結構為柄與軸筒連接，用插銷固緊。
本實用新型的具體結構由以下附圖給出
圖1根據本實用新型提供的市話交接箱信號採集監控器的方框圖圖2信號採集模塊的方框圖圖3信號採集模塊的另一種方框圖，增設了DTMF輸入輸出接口和數據存貯單元圖4信號採集模塊的第三種方框圖，增設了調製解調單元和數據存貯單元圖5線路輸入及輸出接口的電原理圖圖6脈衝信號處理單元的第一種電原理圖圖7脈衝信號處理單元的第二種電原理圖圖8脈衝信號處理單元的第三種電原理圖圖9脈衝信號處理單元的第四種電原理圖圖10信號採集單元的電原理圖圖11信號輸出控制單元的電原理圖圖12微控單元的電原理圖圖13數據存貯單元的電原理圖圖14ADMTF輸入接口的電原理圖圖14BDMTF輸出接口的電原理圖圖15調製解制單元的電原理圖圖16主機電源的電原理圖圖17電子鎖主體府視圖，內裝電子元件圖18圖17中的A-A剖視圖圖19鎖主體俯視圖圖20圖19中的A-A剖視圖圖21電子鎖頭正視圖，內置微動閥圖22鎖頭正視圖和俯視圖圖23鎖頭另一種正視圖圖24通訊鑰匙圖，內置半導體發光二極體，外接通用電話機圖25鑰匙圖
以下結合附圖對本實用新型的實施例進行說明。
實施例一本實施例中的市話交接箱信號採集監控器如圖1所示，由信號採集控制模塊，電子鎖主體、電子鎖頭和通訊鑰匙組成。
信號採集控制模塊，由外殼和電路構成，電路結構如圖2所示，包括線路輸入輸出接口、脈衝號處理單元、信號採集單元、信號輸出控制單元、微控單元和主機電源。
信號輸入輸出接口如圖5所示，輸入接口由橋堆B1完成，輸出接口由電阻R1和電位器P1組成。
脈衝信號處理單元的具體結構有四種第一種、第二種、三種的結構均是通過信號線路上的電壓變化來完成摘機處理和脈衝信號的判斷，第四種結構是通過信號線路上的電流變化來完成摘機或摘機和脈衝信號的判斷。第一種結構如圖6所示，由分壓電阻R2和R3反相器IC1和IC2(74AHC14)組成。第二種結構如圖7所示，由構成分壓電阻R30和R31、與抗幹擾的電容C4、電阻R32、與非門IC17和IC18(TC4069)組成。第三種結構如圖8所示，由構成基準電壓的電阻R34和R35、運算放大器IC19(LM339)電阻R36和R37組成。
第四種結構如圖9所示，包括光電藕合器U1和U2(4N35)、保護光電管的穩壓晶體二極體Z2和Z3、檢波晶體二極體D7和D8、起放大作用的晶體三極體N3和N4、電阻R38、R39、R40、R41和R42。
信號採集單元具體結構如圖10，由晶體二極體D1、D2、D3、電阻R4和R5、反相器IC3和IC4(74AHC14)、電子鎖頭內的微動閥S2和S3、信號採集模塊面板上的手動前後門轉換(上、下)開關S1。
信號輸出控制單元如圖11所示，由控制閥集成電路IC5(TPS2014)來控制輸出信號。
微控單元具體結構如圖12所示，包含電容C1、C2和C3、晶振X1和微處理器集成電路IC15(AT89C2051)。
主機電源的具體結構如圖16所示，由穩壓、濾波、充電電路和控制閥集成電路構成。前者包括穩壓二極體Z1、電阻R0和R6、電解電容C5和C7、電容C6和C8、充電電池B2和穩壓集成塊IC6(TLE4260)；後者包括晶體二極體D4、D5和D6、電阻R7、反相器IC7(74AHC14)、控制閥IC8和IC9(TPS2014)。
電子鎖主體具體結構如圖14、圖15所示，由鎖主體(1)、電磁閥(2)、印製線路塊(3)、七蕊塑料插座(φ9×15)(6)、傳輸線(4)和(5)、螺釘(7)和(8)構成，並蓋上封裝蓋和盒蓋。
鎖主體具體結構如圖17所示，包括控制盒底(1)、固定板(2)、開關片(3)、盤形彈簧(4)、轉動軸(5)、檔柱(6)、簧墊(7)、螺母(8)、螺柱(9)、多股繩(10)、螺絲蓋(11)、拉繩固定柱(12)、片式螺母(13)、可調套管(14)和塑料護管(15)。
電子鎖頭的具體結構如圖18所示，包括微動閥(1)、鎖頭(2)、螺釘(3)和傳輸線(4)，並用盒蓋蓋上固緊。
鎖頭的具體結構如圖21、圖22所示，包括舌(1)、鎖定柱(2)、移動片(3)、園柱螺旋壓縮彈簧(4)和(5)、導軌片(6)、多股繩(7)、鎖殼(8)、檔片(9)、銷子(10)、螺母(M5)(11)、螺母(M3)(12)、固緊螺釘(M6)(13)、金屬導管(14)、塑料保護層(15)、螺釘(M2)(16)、鎖頭盒(17)和平墊(18)。
通訊鑰匙具體結構如圖24所示，包括七蕊塑料插頭(φ9×15)(1)、發光二極體(2)、鑰匙(3)和外接電話機。
鑰匙的具體結構如圖25所示，包括柄(1)、套筒(2)和銷釘(3)。
實施例2本實施例的市話交接箱信號採集監控器內的信號採集控制模塊電路結構如圖3所示，鎖頭如圖21所示。與實施例1不同之處電路中增設了DTMF輸入輸出接口和數據存貯單元，鎖頭中的鎖舌背面為弧形，舌位移與其接觸成線，減少摩擦力。
DTMF輸入輸出接口由輸入接口和輸出接口組成。輸入接口如圖14A所示，包括完成接收功能的集成電路IC10(MT8870)、反相器IC11(74AHC14)、電容C9、C10、C11、和C12，電阻R8、R9、R10、R11、R12、R13和R14、輸出接口如圖14B所示，包括完成發送功能的集成電路IC12(MT5089)、反相器IC13(74AHC14)，晶體三極體N1和N2、電阻R15、R16、R17、R18、R19和R20、電容C17。數據存貯單元如圖13所示，包括集成電路IC14(X25046)、電阻R21、R22、R23、R24、R25和R26、電解電容C13。
實施例3本實施例的市話交接箱信號採集監控器內的信號採集控制模塊電路結構如圖4所示，與實施例1不同之處電路中去掉脈衝信號處理單元而增設了調製解調單元和數據存貯單元。調製解調單元如圖15所示，包括完成數位訊號與模擬信號轉換的集成電路IC16(RC224ATF)，外圍電路的電阻R27、電容C14和C15、穩壓晶體二極體Z2和Z3；數據存貯單元同實施例2，其餘部分同實施例1。
該實用新型所用金屬構件均採用不鏽鋼材料或表面鍍鉻、鍍鋅製品。
本實用新型具有以下優點(1)電子鎖不鏽蝕，安全可靠；(2)信號採集控制模塊置於交接箱內部隱蔽處，不易損壞；(3)本實用新型經中繼線路、監控管理機與計算機聯網，可對電子鎖或門控閥的工作狀態進行查詢或巡檢，實現對鎖的監控管理；(4)若工作狀態異常，能及時向計算機發出報警信號，經確認，派員處理現場故障；(5)能適應於不同的通話方式，廣泛應用於有線電話通訊行業或其它相關行業。
權利要求1一種市話交接箱信號採集監控器，其特徵在於它包括了信號採集控制模塊、電子鎖主體、電子鎖頭和通訊鑰匙；信號採集模塊電路由主機電源、線路輸入輸出接口、脈衝信號處理單元、信號採集單元、信號輸出控制單元和微控單元；主機電源完成對電話線路提供的直流電壓48V進行穩壓、濾波、充電和閥控制，並向線路輸入輸出接口、脈衝信號處理單元、信號採集單元、信號輸出控制單元和微控單元提供工作電源；線路輸入輸出接口與脈衝信號處理單元相連，它接收中斷線路信號，向脈衝信號處理單元輸入，接收脈衝信號處理單元的信號向中繼線路輸入信號；脈衝信號處理單元串接於線路輸入輸出接口和微控制單元之間，通過中繼線路的電壓和電流變化，完成對摘機或摘機和脈衝撥號信號的判斷，送入微控單元，接收微控單元的信號，經它整形處理送入線路輸入輸出接口到中繼線路；信號採集單元與微控單元的輸入端連接，通過對電子鎖內的電磁閥和微動閥的通斷工作狀態採集的信號輸入微控單元；輸出控制單元與微控單元的輸出端連接，經微控單元處理的信號通過輸出控制單元控制電子鎖內的電磁閥和微動閥通或斷；微控單元的輸入端分別與脈衝信號處理單元、信號採集單元相連，其輸出端分別與脈衝信號處理單元、輸出控制單元相連，它把脈衝信號處理單元整形後的信號經處理後通過輸出控制單元，控制電子鎖的關或斷，而通過信號採集單元對電子鎖採集的信號經微控單元處理後進入脈衝信號處理單元，以實現巡檢；電子鎖主體和電子鎖頭均為執行單元，將鎖主體中轉動軸上螺絲塞旋出，通訊鑰匙對位插入電子鎖主體中的轉動軸孔內，摘機撥號，輸入個人開鎖密碼，確認正確後，經模塊傳出信號電壓，驅動電子鎖主體的電磁閥開啟，此時通訊鑰匙反時針旋轉克服盤形彈簧力，帶動開關片轉動，從而通過絞股繩拉動使電子鎖頭中用銷釘固緊在移動片的舌和鎖定柱位移，門即打開；由於鎖定柱位移，固在鎖定柱尾端的微動閥接通，通過信號採集控制模塊向計算機提供信號，表示鎖開啟，而門打開的信息可貯存，供查詢或巡檢。
2根據權利要求1所述市話交接箱信號採集監控器中的信號採集控制模塊，其特徵在於電路中增設了DTMF輸入輸出接口和數據存貯單元，DTMF輸入輸出接口串接於線路輸入輸出接口和微控單元之間，完成通過線路輸入輸出接口的、來自中繼線路上雙音多頻撥號信號的、判斷送出處理後的信號至微控單元，實現了雙音多頻信號的通話方式，數據存貯單元與微控單元連接，通過數據存貯單元完成對微控單元出處理後信息數據保存，以便實時跟蹤查詢；DTMF輸入輸出接口和數據存貯單元均由主機電源提供工作電源。
3根據權利要求1所述市話交接箱信號採集監控器中的信號採集控制模塊，其特徵在於電路中去掉了脈衝信號處理單元，而增設了調製解調單元和數據存貯單元，通過調製解調單元完成數據信號和模擬信號的轉換，實現了計算機與有線電話線路的傳輸，數據存貯單元與微控單元連接，完成了對微控單元處理後的信息數據保存，以便實時跟蹤查詢；調製解調單元和數據存貯單元均由主機電源提供工作電源。
4根據權利要求1所述市話交接箱信號採集監控器中電子鎖，其特徵在於它包括電子鎖主體、電子鎖頭和通訊鑰匙；電子鎖主體和電子鎖頭均為執行單元，由其中的電磁閥和微動閥工作狀態，向信號採集模塊電路中的信號採集單元提供信號，執行由經微控單元處理後的、通過輸出控制單元進入的命令；通訊鑰匙對位插入電子鎖主體轉動軸孔中，摘機，撥號，輸入個人通訊密碼，經計算機確認，核對正確後，按話機內傳出語音提示信號操作，以示通訊完畢，掛機，通訊鑰匙上的發光二極體亮，由信號採集控制模塊電路中信號輸出控制單元送出信號電壓5V，驅動電子鎖主體的電磁閥開啟，通訊鑰匙反時針旋轉克服了盤形彈簧力，轉動軸帶動開關片反時針旋轉，與開關片連接的絞股繩拉動電子鎖頭中移動片而使舌位移，鎖定柱位移，門打開，由於移動片和鎖定柱的位移，微動閥接通，通過信號採集控制模塊採集處理後，信號經過外接中繼線路傳入計算機處理貯存，並顯示出電子鎖工作狀態。
5根據權利要求1所述市話交接箱信號採集監控器，其特徵在於輸入及輸出接口包括橋堆B1、電阻R1和電位器P1；脈衝信號處理單元第一種結構包括組成分壓的電阻R2和R3、反相器IC1和IC2(74AHC14)，第二種結構包括組成分壓的電阻R30～R32、抗幹擾電容C4、與非門IC17和IC18(TC4069)，第三種結構包括組成的基準電壓電阻R34、R35、電阻R36、R37、運算放大器IC19(LM339)，第四種結構包含光電耦合器U1和U2(4N35)，保護光電管的穩壓晶體二極體Z2和Z3、檢波晶體二極體D7和D8、起放大作用的晶體三極體N3和N4、電阻R38、R39、R40、R41和R42；信號採集單元包括晶體二極體D1、D2和D3，反相器IC3和IC4(74AHC14)，電磁閥S1，微動閥S2和S3，電阻R4和R5；輸出控制單元是完成開關控制電壓的集成電路IC5(TPS2014)；微控單元包括電容C1、C2、C3，晶振X1和微處理集成電路IC5(AT89C2051)；主機電源包括電阻R0、R6和R7，電解電容C5和C7，電容C6和C8，穩壓晶體二極體Z1，穩壓電源集成電路IC6(TLE4260)，晶體二極體D4、D6和D6，反相器IC7(74AHC14)與控制閥集成電路IC8和IC9(TPS2014)；DTMF輸入輸出接口包括DTMF輸入接口和DTMF輸出接口，輸入接口包括完成DTMF接收功能集成電路的IC10(MT8870)反相器IC11(74AHC14)、電容C9、C10、C11和C12，電阻R8、R9、R10、R11、R12、R13和R14，輸出接口包括完成DTMF發送功能的集成電路IC12(MT5089)、反相器IC13(74AHC14)、晶體三極體N1和N2、電阻R15、R16、R17、R18、R19和R20；調製解制單元包括完成信號與模擬信號轉換功能的集成電路IC16(RC224ATF)、完成信號通道的電阻R27，電容C14和C15，穩壓晶體二極體Z4和Z5；數據存貯單元包括數據存貯功能的集成電路IC14(74LS373)、外圍電路的電阻R21、R22、R23、R24、R25、和R26，電解電容C13。
6根據權利要求1所述市話交接箱信號採集監控器，其特徵在於電子鎖包括電子鎖主體、電子鎖頭和通訊鑰匙；電子主體包括鎖主體(1)、電磁閥(2)、印製線路塊(3)、傳輸線(4)和(5)、七蕊塑料插座(6)和螺釘(7)和(8)、用封蓋蓋上；鎖主體包括控制盒底(1)、固定板(2)、開關板(3)、盤形彈簧(4)、轉動軸(5)、檔柱(6)、簧墊(7)、螺母(8)、螺柱(9)、多股繩(10)、螺絲蓋(11)、拉繩固定柱(12)、片式螺母(13)、可調套管(14)和塑料保護套(15)；電子鎖頭包括微動閥(1)、鎖頭(2)、螺釘(3)和傳輸線(4)；鎖頭第一種結構包括舌(1)、鎖定柱(2)、舌帶動片(3)、園柱螺旋壓縮彈簧(4)和(5)、導軌片(6)、多股繩(7)、鎖殼(8)、檔片(9)、銷子(10)、螺母(M5)(11)和(M3)(12)、專用螺釘(M6)(13)、金屬導管(14)、塑料保護層(15)、螺釘(16)、鎖頭盒(17)、平墊(18)，第二種結構與第一種結構不同之處如圖(21)所示，舌背面為弧形，為線接觸，其餘均相同；通訊鑰匙包括七蕊塑料插頭(φ9×10)(1)、發光二極體(2)和外接專用話機，鑰匙包括柄(1)、套筒(2)和銷釘(3)。
專利摘要一種市話交接箱信號採集監控器包括信號採集控制模塊、電子鎖主體、電子鎖頭和通訊鑰匙。該裝置經中繼線路與監控管理機、計算機連接,對市話各交接箱的工作狀態進行查詢、巡檢和開關控制,對各交接箱進行實時跟蹤處理、排除故障。該裝置性能穩定,質量可靠,壽命長,能適應於嚴寒和酷暑的氣候和不同的有線電話通訊方式。它的問世是實現對市話交接箱的一種先進、科學、高效監管方式。
文檔編號H04M3/22GK2481086SQ0120622
公開日2002年3月6日 申請日期2001年5月16日 優先權日2001年5月16日
發明者易剛, 劉從華, 楊河清 申請人:成都三博電子有限公司