专利名称：市话交接箱信号采集监控器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种信号采集监控器，特别涉及一种市话交接箱信号采集监控器，适用于有线电话通讯行业对交接箱的监控管理。
目前，各地市话网交接箱均采用挂锁、扣锁进行锁闭；巡检交接箱的工作状态，必须亲临现场。按照这种方式监管，存在以下缺陷(1)锁长期外露，易锈蚀；(2)锁被损坏，用户电话号被盗，用户的合法权益得不到保护；(3)不能实时查询或巡检各交接箱的工作状态，无法及时排除故障。
本实用新型的目的，在于解决现有技术上存在的问题，提供了一种市话交接箱信号采集监控器，该装置外接中继线，经集中监控管理机与计算机联网，可实现对市话交接箱的监管。
实现实用新型目的的市话交接箱信号采集监控器，包括信号采集控制模块和电子锁。该实用新型用于市话交接箱监管时，通过信号采集控制模块可对电子锁或门控开关工作状态进行实时跟踪查询和巡检，以达到对交接箱的监管；一旦出现异常，可由网管中心报警，以便维护人员及时准确亲赴事故现场排除。
信号采集控制模块由主机电源、信号采集单元、信号输出控制单元、线路输入输出接口、脉冲信号处理单元和微控单元组成。
主机电源完成检波、稳压、滤波、对蓄电池充电和阀控制电压输出，向信号采集单元、信号输出控制单元、脉冲信号处理单元、线路输入输出接口和微控单元提供工作电源。线路输入输出接口连接于脉冲信号处理单元，接收中继线路信号，输出经脉冲信号处理单元处理后的信号。脉冲信号处理单元同线路输入输出接口和脉冲信号处理单元连接，通过中继线上电压或电流变化对摘机和脉冲信号处理单元拨号信号的判断，并输出和输入处理后的信号至微控单元。微控单元与脉冲信号处理单元连接，其输入端与信号采集单元的输出端连接，其输出端与信号输出控制单元连接，完成对输入信号的实时跟踪处理，及时送出控制信号至信号输出控制单元输出，以监控电子锁或经脉冲信号处理单元处理后的信号传送到线路输入输出接口。信号采集单元的输出端同微控单元输入端连接，它对电子锁工作状态采集，采集的信号传送到微控单元进行处理。信号输出控制单元输出端，与微控单元输出端连接，接收微控单元处理后的控制信号，以实现对电子锁的监管。
为保存数据和适应不同的通讯方式，更好地实现本实用新型的目的，在信号采集控制模块内可增设数据存贮单元、DTMF输入输出接口或调制解调单元。数据存贮单元与微控单元连接，DTMF输入输出接口或调制解调单元串接于线路输入输出接口和微控单元之间，完成数据保存和实时查询，实现双音多频信号或调制解调信号的通讯方式。
电子锁包括电子锁主体、电子锁头和通讯钥匙。通讯钥匙对位插入电子锁主体的转动轴孔内，与计算机通讯，摘机，输入个人开锁通讯密码，经计算机确认正确后，话机发出语音信号，挂机，通过信号采集控制模块，向电子锁主体提供信号电压，驱动电磁阀开启，通讯钥匙上发光二极管亮，此时，通讯钥匙反时针旋转克服盘形弹簧力，使转动轴带动开关片反时针旋转，从而使绞股绳拉动电子锁头中的移动片，带动舌位移和锁定柱位移，锁打开，同时固紧在锁定柱尾端上的微动阀随之位移，微动阀接通，通过信号采集控制模块向计算机提供信号，以示锁开启。若电子锁关闭，电子锁头中舌和锁定柱恢复原位，微动阀则关断，通过信号采集控制模块向计算机提供锁关团信号，并存贮信息，然后，由计算机通过信号采集控制模块向电子锁主体中的电磁阀提供的驱动电压断掉，锁紧开关片，使电子锁关闭。
电子锁主体由锁主体、电磁阀、印制线路板、七蕊塑料插座构成。电磁阀置于控制盒内，以锁定锁主体中的开关片，印制线路板是七蕊塑料插座与信号采集控制模块连接接口。七蕊塑料插座按要求紧固在转动轴孔内。锁主体主要包括控制盒底、盘形弹簧、开关片、固定板、档柱、绞股绳、螺钉、螺母、封装盖等。
电子锁头包括微动阀和锁头，微动阀用螺钉固紧在锁定柱尾端。锁头包括移动片、舌、锁定柱、园柱压缩弹簧、绞股绳、专用螺钉、螺母和平垫。
通讯钥匙包括七蕊塑料插头、发光二极管、通用电话机和钥匙。
钥匙结构为柄与轴筒连接，用插销固紧。
本实用新型的具体结构由以下附图给出
图1根据本实用新型提供的市话交接箱信号采集监控器的方框图图2信号采集模块的方框图图3信号采集模块的另一种方框图，增设了DTMF输入输出接口和数据存贮单元图4信号采集模块的第三种方框图，增设了调制解调单元和数据存贮单元图5线路输入及输出接口的电原理图图6脉冲信号处理单元的第一种电原理图图7脉冲信号处理单元的第二种电原理图图8脉冲信号处理单元的第三种电原理图图9脉冲信号处理单元的第四种电原理图图10信号采集单元的电原理图图11信号输出控制单元的电原理图图12微控单元的电原理图图13数据存贮单元的电原理图图14ADMTF输入接口的电原理图图14BDMTF输出接口的电原理图图15调制解制单元的电原理图图16主机电源的电原理图图17电子锁主体府视图，内装电子元件图18图17中的A-A剖视图图19锁主体俯视图图20图19中的A-A剖视图图21电子锁头正视图，内置微动阀图22锁头正视图和俯视图图23锁头另一种正视图图24通讯钥匙图，内置半导体发光二极管，外接通用电话机图25钥匙图
以下结合附图对本实用新型的实施例进行说明。
实施例一本实施例中的市话交接箱信号采集监控器如图1所示，由信号采集控制模块，电子锁主体、电子锁头和通讯钥匙组成。
信号采集控制模块，由外壳和电路构成，电路结构如图2所示，包括线路输入输出接口、脉冲号处理单元、信号采集单元、信号输出控制单元、微控单元和主机电源。
信号输入输出接口如图5所示，输入接口由桥堆B1完成，输出接口由电阻R1和电位器P1组成。
脉冲信号处理单元的具体结构有四种第一种、第二种、三种的结构均是通过信号线路上的电压变化来完成摘机处理和脉冲信号的判断，第四种结构是通过信号线路上的电流变化来完成摘机或摘机和脉冲信号的判断。第一种结构如图6所示，由分压电阻R2和R3反相器IC1和IC2(74AHC14)组成。第二种结构如图7所示，由构成分压电阻R30和R31、与抗干扰的电容C4、电阻R32、与非门IC17和IC18(TC4069)组成。第三种结构如图8所示，由构成基准电压的电阻R34和R35、运算放大器IC19(LM339)电阻R36和R37组成。
第四种结构如图9所示，包括光电藕合器U1和U2(4N35)、保护光电管的稳压晶体二极管Z2和Z3、检波晶体二极管D7和D8、起放大作用的晶体三极管N3和N4、电阻R38、R39、R40、R41和R42。
信号采集单元具体结构如图10，由晶体二极管D1、D2、D3、电阻R4和R5、反相器IC3和IC4(74AHC14)、电子锁头内的微动阀S2和S3、信号采集模块面板上的手动前后门转换(上、下)开关S1。
信号输出控制单元如图11所示，由控制阀集成电路IC5(TPS2014)来控制输出信号。
微控单元具体结构如图12所示，包含电容C1、C2和C3、晶振X1和微处理器集成电路IC15(AT89C2051)。
主机电源的具体结构如图16所示，由稳压、滤波、充电电路和控制阀集成电路构成。前者包括稳压二极管Z1、电阻R0和R6、电解电容C5和C7、电容C6和C8、充电电池B2和稳压集成块IC6(TLE4260)；后者包括晶体二极管D4、D5和D6、电阻R7、反相器IC7(74AHC14)、控制阀IC8和IC9(TPS2014)。
电子锁主体具体结构如图14、图15所示，由锁主体(1)、电磁阀(2)、印制线路块(3)、七蕊塑料插座(φ9×15)(6)、传输线(4)和(5)、螺钉(7)和(8)构成，并盖上封装盖和盒盖。
锁主体具体结构如图17所示，包括控制盒底(1)、固定板(2)、开关片(3)、盘形弹簧(4)、转动轴(5)、档柱(6)、簧垫(7)、螺母(8)、螺柱(9)、多股绳(10)、螺丝盖(11)、拉绳固定柱(12)、片式螺母(13)、可调套管(14)和塑料护管(15)。
电子锁头的具体结构如图18所示，包括微动阀(1)、锁头(2)、螺钉(3)和传输线(4)，并用盒盖盖上固紧。
锁头的具体结构如图21、图22所示，包括舌(1)、锁定柱(2)、移动片(3)、园柱螺旋压缩弹簧(4)和(5)、导轨片(6)、多股绳(7)、锁壳(8)、档片(9)、销子(10)、螺母(M5)(11)、螺母(M3)(12)、固紧螺钉(M6)(13)、金属导管(14)、塑料保护层(15)、螺钉(M2)(16)、锁头盒(17)和平垫(18)。
通讯钥匙具体结构如图24所示，包括七蕊塑料插头(φ9×15)(1)、发光二极管(2)、钥匙(3)和外接电话机。
钥匙的具体结构如图25所示，包括柄(1)、套筒(2)和销钉(3)。
实施例2本实施例的市话交接箱信号采集监控器内的信号采集控制模块电路结构如图3所示，锁头如图21所示。与实施例1不同之处电路中增设了DTMF输入输出接口和数据存贮单元，锁头中的锁舌背面为弧形，舌位移与其接触成线，减少摩擦力。
DTMF输入输出接口由输入接口和输出接口组成。输入接口如图14A所示，包括完成接收功能的集成电路IC10(MT8870)、反相器IC11(74AHC14)、电容C9、C10、C11、和C12，电阻R8、R9、R10、R11、R12、R13和R14、输出接口如图14B所示，包括完成发送功能的集成电路IC12(MT5089)、反相器IC13(74AHC14)，晶体三极管N1和N2、电阻R15、R16、R17、R18、R19和R20、电容C17。数据存贮单元如图13所示，包括集成电路IC14(X25046)、电阻R21、R22、R23、R24、R25和R26、电解电容C13。
实施例3本实施例的市话交接箱信号采集监控器内的信号采集控制模块电路结构如图4所示，与实施例1不同之处电路中去掉脉冲信号处理单元而增设了调制解调单元和数据存贮单元。调制解调单元如图15所示，包括完成数字信号与模拟信号转换的集成电路IC16(RC224ATF)，外围电路的电阻R27、电容C14和C15、稳压晶体二极管Z2和Z3；数据存贮单元同实施例2，其余部分同实施例1。
该实用新型所用金属构件均采用不锈钢材料或表面镀铬、镀锌制品。
本实用新型具有以下优点(1)电子锁不锈蚀，安全可靠；(2)信号采集控制模块置于交接箱内部隐蔽处，不易损坏；(3)本实用新型经中继线路、监控管理机与计算机联网，可对电子锁或门控阀的工作状态进行查询或巡检，实现对锁的监控管理；(4)若工作状态异常，能及时向计算机发出报警信号，经确认，派员处理现场故障；(5)能适应于不同的通话方式，广泛应用于有线电话通讯行业或其它相关行业。
权利要求1一种市话交接箱信号采集监控器，其特征在于它包括了信号采集控制模块、电子锁主体、电子锁头和通讯钥匙；信号采集模块电路由主机电源、线路输入输出接口、脉冲信号处理单元、信号采集单元、信号输出控制单元和微控单元；主机电源完成对电话线路提供的直流电压48V进行稳压、滤波、充电和阀控制，并向线路输入输出接口、脉冲信号处理单元、信号采集单元、信号输出控制单元和微控单元提供工作电源；线路输入输出接口与脉冲信号处理单元相连，它接收中断线路信号，向脉冲信号处理单元输入，接收脉冲信号处理单元的信号向中继线路输入信号；脉冲信号处理单元串接于线路输入输出接口和微控制单元之间，通过中继线路的电压和电流变化，完成对摘机或摘机和脉冲拨号信号的判断，送入微控单元，接收微控单元的信号，经它整形处理送入线路输入输出接口到中继线路；信号采集单元与微控单元的输入端连接，通过对电子锁内的电磁阀和微动阀的通断工作状态采集的信号输入微控单元；输出控制单元与微控单元的输出端连接，经微控单元处理的信号通过输出控制单元控制电子锁内的电磁阀和微动阀通或断；微控单元的输入端分别与脉冲信号处理单元、信号采集单元相连，其输出端分别与脉冲信号处理单元、输出控制单元相连，它把脉冲信号处理单元整形后的信号经处理后通过输出控制单元，控制电子锁的关或断，而通过信号采集单元对电子锁采集的信号经微控单元处理后进入脉冲信号处理单元，以实现巡检；电子锁主体和电子锁头均为执行单元，将锁主体中转动轴上螺丝塞旋出，通讯钥匙对位插入电子锁主体中的转动轴孔内，摘机拨号，输入个人开锁密码，确认正确后，经模块传出信号电压，驱动电子锁主体的电磁阀开启，此时通讯钥匙反时针旋转克服盘形弹簧力，带动开关片转动，从而通过绞股绳拉动使电子锁头中用销钉固紧在移动片的舌和锁定柱位移，门即打开；由于锁定柱位移，固在锁定柱尾端的微动阀接通，通过信号采集控制模块向计算机提供信号，表示锁开启，而门打开的信息可贮存，供查询或巡检。
2根据权利要求1所述市话交接箱信号采集监控器中的信号采集控制模块，其特征在于电路中增设了DTMF输入输出接口和数据存贮单元，DTMF输入输出接口串接于线路输入输出接口和微控单元之间，完成通过线路输入输出接口的、来自中继线路上双音多频拨号信号的、判断送出处理后的信号至微控单元，实现了双音多频信号的通话方式，数据存贮单元与微控单元连接，通过数据存贮单元完成对微控单元出处理后信息数据保存，以便实时跟踪查询；DTMF输入输出接口和数据存贮单元均由主机电源提供工作电源。
3根据权利要求1所述市话交接箱信号采集监控器中的信号采集控制模块，其特征在于电路中去掉了脉冲信号处理单元，而增设了调制解调单元和数据存贮单元，通过调制解调单元完成数据信号和模拟信号的转换，实现了计算机与有线电话线路的传输，数据存贮单元与微控单元连接，完成了对微控单元处理后的信息数据保存，以便实时跟踪查询；调制解调单元和数据存贮单元均由主机电源提供工作电源。
4根据权利要求1所述市话交接箱信号采集监控器中电子锁，其特征在于它包括电子锁主体、电子锁头和通讯钥匙；电子锁主体和电子锁头均为执行单元，由其中的电磁阀和微动阀工作状态，向信号采集模块电路中的信号采集单元提供信号，执行由经微控单元处理后的、通过输出控制单元进入的命令；通讯钥匙对位插入电子锁主体转动轴孔中，摘机，拨号，输入个人通讯密码，经计算机确认，核对正确后，按话机内传出语音提示信号操作，以示通讯完毕，挂机，通讯钥匙上的发光二极管亮，由信号采集控制模块电路中信号输出控制单元送出信号电压5V，驱动电子锁主体的电磁阀开启，通讯钥匙反时针旋转克服了盘形弹簧力，转动轴带动开关片反时针旋转，与开关片连接的绞股绳拉动电子锁头中移动片而使舌位移，锁定柱位移，门打开，由于移动片和锁定柱的位移，微动阀接通，通过信号采集控制模块采集处理后，信号经过外接中继线路传入计算机处理贮存，并显示出电子锁工作状态。
5根据权利要求1所述市话交接箱信号采集监控器，其特征在于输入及输出接口包括桥堆B1、电阻R1和电位器P1；脉冲信号处理单元第一种结构包括组成分压的电阻R2和R3、反相器IC1和IC2(74AHC14)，第二种结构包括组成分压的电阻R30～R32、抗干扰电容C4、与非门IC17和IC18(TC4069)，第三种结构包括组成的基准电压电阻R34、R35、电阻R36、R37、运算放大器IC19(LM339)，第四种结构包含光电耦合器U1和U2(4N35)，保护光电管的稳压晶体二极管Z2和Z3、检波晶体二极管D7和D8、起放大作用的晶体三极管N3和N4、电阻R38、R39、R40、R41和R42；信号采集单元包括晶体二极管D1、D2和D3，反相器IC3和IC4(74AHC14)，电磁阀S1，微动阀S2和S3，电阻R4和R5；输出控制单元是完成开关控制电压的集成电路IC5(TPS2014)；微控单元包括电容C1、C2、C3，晶振X1和微处理集成电路IC5(AT89C2051)；主机电源包括电阻R0、R6和R7，电解电容C5和C7，电容C6和C8，稳压晶体二极管Z1，稳压电源集成电路IC6(TLE4260)，晶体二极管D4、D6和D6，反相器IC7(74AHC14)与控制阀集成电路IC8和IC9(TPS2014)；DTMF输入输出接口包括DTMF输入接口和DTMF输出接口，输入接口包括完成DTMF接收功能集成电路的IC10(MT8870)反相器IC11(74AHC14)、电容C9、C10、C11和C12，电阻R8、R9、R10、R11、R12、R13和R14，输出接口包括完成DTMF发送功能的集成电路IC12(MT5089)、反相器IC13(74AHC14)、晶体三极管N1和N2、电阻R15、R16、R17、R18、R19和R20；调制解制单元包括完成信号与模拟信号转换功能的集成电路IC16(RC224ATF)、完成信号通道的电阻R27，电容C14和C15，稳压晶体二极管Z4和Z5；数据存贮单元包括数据存贮功能的集成电路IC14(74LS373)、外围电路的电阻R21、R22、R23、R24、R25、和R26，电解电容C13。
6根据权利要求1所述市话交接箱信号采集监控器，其特征在于电子锁包括电子锁主体、电子锁头和通讯钥匙；电子主体包括锁主体(1)、电磁阀(2)、印制线路块(3)、传输线(4)和(5)、七蕊塑料插座(6)和螺钉(7)和(8)、用封盖盖上；锁主体包括控制盒底(1)、固定板(2)、开关板(3)、盘形弹簧(4)、转动轴(5)、档柱(6)、簧垫(7)、螺母(8)、螺柱(9)、多股绳(10)、螺丝盖(11)、拉绳固定柱(12)、片式螺母(13)、可调套管(14)和塑料保护套(15)；电子锁头包括微动阀(1)、锁头(2)、螺钉(3)和传输线(4)；锁头第一种结构包括舌(1)、锁定柱(2)、舌带动片(3)、园柱螺旋压缩弹簧(4)和(5)、导轨片(6)、多股绳(7)、锁壳(8)、档片(9)、销子(10)、螺母(M5)(11)和(M3)(12)、专用螺钉(M6)(13)、金属导管(14)、塑料保护层(15)、螺钉(16)、锁头盒(17)、平垫(18)，第二种结构与第一种结构不同之处如图(21)所示，舌背面为弧形，为线接触，其余均相同；通讯钥匙包括七蕊塑料插头(φ9×10)(1)、发光二极管(2)和外接专用话机，钥匙包括柄(1)、套筒(2)和销钉(3)。
专利摘要一种市话交接箱信号采集监控器包括信号采集控制模块、电子锁主体、电子锁头和通讯钥匙。该装置经中继线路与监控管理机、计算机连接,对市话各交接箱的工作状态进行查询、巡检和开关控制,对各交接箱进行实时跟踪处理、排除故障。该装置性能稳定,质量可靠,寿命长,能适应于严寒和酷暑的气候和不同的有线电话通讯方式。它的问世是实现对市话交接箱的一种先进、科学、高效监管方式。
文档编号H04M3/22GK2481086SQ0120622
公开日2002年3月6日 申请日期2001年5月16日 优先权日2001年5月16日
发明者易刚, 刘从华, 杨河清 申请人:成都三博电子有限公司