无线信号屏蔽监控系统的制作方法

本实用新型涉及无线信号屏蔽器技术领域，具体而言涉及一种无线信号屏蔽监控系统。

背景技术：

无线信号的屏蔽是监狱、考场、法院、检察院、涉密场所等特殊区域的信号管制要求，一些关键的情报部门、军方和重要政府部门都禁止在办公场所使用移动电话，即使是关闭的手机也不允许带入。传统的无线信号屏蔽往往是针对一个场所的，或者采用组网的方式对单位内的楼栋和楼层进行分布式布控，例如通过手机信号侦测+屏蔽器结合的监控方式，先侦测有无违禁手机信号，再利用管控平台启动手机信号屏蔽器，以实现信号屏蔽管制效果。手机信号侦测系统通过多个侦测器，连接交换机从而实现数据的交换与连接。手机信号屏蔽系统包括多个频段的屏蔽器发射模块，以屏蔽2G、3G、4G信号，以及2.4G、5.8GWi-Fi等无线信号的屏蔽。系统管控平台：客户端通过局域网连接组网交换机，达到接收/.下发命令、信息给手机信号侦测系统、手机信号屏蔽系统。系统管控平台可以监控辖区内设备的工作状态与告警状态，帮助用户及时发现非法通信终端，可通过系统管控平台调整设备参数、设置理方案、记录告警、强制屏蔽等功能。

但我们看到传统的屏蔽器监控系统基本上是基于局域网布控的，集中反馈到内部的监控主机上，需要有人值守进行人工的判断，而且以往的屏蔽器系统往往采用交流电供电，一旦断电后屏蔽器将直接停止工作，失去效果。在失去效果的这段时间直到维护人员到现场期间，无线信号的屏蔽将不起作用，容易导致意外事件或者不良影响的发生。

技术实现要素：

本实用新型的目的旨在解决现有技术的缺陷，提供一种无线信号屏蔽监控系统，包括：多个分布在不同区域安装的信号屏蔽器，每个信号屏蔽器采用220V交流电进行电源供应，并具有微处理器以及与微处理器分路连接的多个屏蔽信号发生模块以及对应的发射天线；与信号屏蔽器通过网络信号线连接的交换机；与交换机通过无线通信链路连接的中心交换机；与中心交换机数据连接的至少一个监控服务器以及与监控服务器连接的监控终端，所述监控终端内安装有用于对一个或多个所述信号屏蔽器的分组、启停、频段、频宽进行调节控制的软件；

所述无线信号屏蔽监控系统还包括：

分别安装到每个信号屏蔽器内的独立电源模块以及电源检测电路，其中：

-独立电源模块包括至少一组可充电电池组、充放电电路以及充放电监控电路，充放电电路与充放电监控电路分别与可充电电池组电连接，220V交流电接入信号屏蔽器后通过ACDC 转换成两路，其中第一路向多个屏蔽信号发生模块供电，第二路与充放电电路连接、用以对至少一组可充电电池组充电，充放电监控电路用于检测对可充电电池组充放电参数并控制充放电；

-电源检测电路分别与交流电接入后的第一路电连接以及与充放电监控电路连接，用于检测第一路上的电压，并在监测电压低于设置阈值时向充放电监控电路发送电平信号，所述充放电监控电路根据所述电平信号控制切换至可充电电池组放电以向多个屏蔽信号发生模块供电；

所述信号屏蔽器的微处理器根据所述电平信号控制发送预警信号至监控服务器和监控终端，监控终端收到预警信号后进行预警。

进一步的实施例中，为了减轻信号屏蔽器的体积和质量，所述可充电电池组采用能量密度高的锂基质电池或者镍氢电池。

进一步的实施例中，所述充放电电路包括TP4056芯片作为主控IC控制器的恒流充电电路，充电电流小于5A；还包括一个MOSFET晶体管作为放电保护开关的放电电路，放电电路连接到所述信号屏蔽器的微处理器和屏蔽信号发生模块。采用此方案旨在提供足够的稳定充电功率并限制充电电流不宜过大，以在屏蔽器工作时正常发热，而不使用大电流或者快充产生大量的热量，影响屏蔽器的工作。同时，通过MOSFET开关管对放电过程进行保护。

进一步的实施例中，所述充放电监控电路包括充电电压监测电路、充电电流监测电路、电池温度监测电路、放电电压监测电路和放电电流监测电路，分别连接到所述微处理器。

进一步的实施例中，所述微处理器采用STM32系列MCU，采用ST公司的STM32系列的MCU，价格低，接口丰富，性能高，既满足接口和数据通信需要，也能够降低每个信号屏蔽器的成本。

进一步的实施例中，所述电源检测电路包括一MAX813LESA监控芯片，在其检测到电压低于设定值后，产生低电平发送给充放电监控电路。

进一步的实施例中，为了防止天线外置被破坏或者人为去芯引起的失效，所述发射天线为内置式增益天线。

进一步的实施例中，所述监控终端在收到预警信息后向设定的移动终端发送预警消息，从而在屏蔽器断电后向管理人员及时的通知和预警，促使其尽快到现场或者通知维护人员到现场进行检测和维护。

结合以上实用新型的方案，本实用新型的无线信号屏蔽监控系统采用分布式的方式并通过分组的交换机集中到中心交换机后接入互联网，然后再到网络服务器以及监控终端，其网络服务器和监控终端可以由运营平台监控即可，无需在每个单位或者楼宇设置监控终端，也不需要在每个人的终端上进行维护，采用集中运维的方式降低成本，提高监控的效率。同时，通过独立设置的电源模块，在屏蔽器的电源被切断(220V交流市电断电或者被人为拔掉)后，屏蔽器仍然可以保持工作，防止在维护人员到达现场的这段时间内利用网络进行作案或者造成其他影响，确保信号屏蔽的正常进行。同时通过后台向维护人员终端及时推送的信息，通知及时进行现场检查和维护，以使得屏蔽器尽快查明断电原因和恢复工作。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：

图1是本实用新型的无线信号屏蔽监控系统的系统架构图。

图2是本实用新型的信号屏蔽器的示意图。

图3是本实用新型的信号屏蔽器的独立电源模块的示意图。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是应为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。

结合图1-图3所示，根据本实用新型公开的实施例的无线信号屏蔽监控系统，包括：多个分布在不同区域安装的信号屏蔽器100、与信号屏蔽器100通过网络信号线连接的交换机 200、与交换机200通过无线通信链路连接的中心交换机300；与中心交换机数据连接的至少一个监控服务器400以及与监控服务器连接的监控终端(未标示出)。多个信号屏蔽器100可以被分组，以连接到同一个交换机200上，再通一接入中心交换机300。如图1所示，每个信号屏蔽器100设置了一个空气开关，用于实现对每个信号屏蔽器100的电源总控和电气保护。

优选地，中心交换机300具有比交换机200更多的接口数量。

监控终端可以是台式电脑或者笔记本电脑、平板电脑等具有处理和存储功能的网络终端，终端内安装有用于对一个或多个信号屏蔽器的分组、启停、频段、频宽进行调节控制的软件；这些软件可以是基于现有的分组和调频和频宽调节技术实现，例如胜马SMa-0511系列、 SMa-818T5B DDS数字调频技术等。

结合图1、图2所示，每个信号屏蔽器100采用220V交流电(市电)进行电源供应，并具有微处理器以及与微处理器分路连接的多个屏蔽信号发生模块101以及对应的发射天线 102。微处理器贴装到信号屏蔽器100的主控电路板110上。微处理器优选采用ST公司的STM32 系列的MCU，价格低，接口丰富，性能高，既满足接口和数据通信需要，也能够降低每个信号屏蔽器的成本。

屏蔽信号发生模块101可以包含覆盖2G、3G、4G、5G中的一种或者多种以及2.4G、5.8G 频段等Wi-Fi无线信号的发生器，屏蔽信号发生模块101与发射天线102一一对应，通过屏蔽信号发生模块101产生的对应频段的屏蔽信号通过发射天线102进行发射出去。优选地，发射天线102为内置式增益天线。

结合图2，信号屏蔽器100还包括与主控电路板100连接的、对应于每个屏蔽信号发生模块101的调节电路，用于对每个屏蔽信号发生模块101进行频段、频宽的调节。调频和频宽的方式可以采用现有的方式实现。

主控电路板100上还连接有信号收发模块111，被设置成用于将信号屏蔽器111接入网络，以通过交换机接收来自监控终端、监控服务器的控制信息。信号收发模块111可以采用有线网络连接模块，例如TPLink公司的有线网卡。

主控电路板100上还连接报警控制电路112，例如通过连接到一声光报警器来通过声音或者光反馈的形式进行报警。

主控电路板100上还连接显示控制电路113，用于控制信号屏蔽器的各个指示灯，例如电源指示灯、工作状态指示灯、故障指示灯、报警指示灯等。

主控电路板100上还连接散热控制电路114，用于控制信号屏蔽器的散热风扇的运行，例如启停以及运功功率，以实现对屏蔽器内部进行有效的散热，保证有效运行。

以上的控制电路中，可以基于现有的控制方式或者对显示功能、报警器以及散热风扇的控制方式来实现，或者采用根据实际需要的控制方式来实现。

结合图1、2，每个信号屏蔽器总体上由220V交流电供电。信号屏蔽器还设置有电源开关、整流电路116、变压器117和插头118。插头118直接连接到市电插座上进行取电。插头于变压器连接，对接入的220V交流电进行降压处理，然后通过整流电路116进行AC-DC变换，得到可供信号屏蔽器工作的电压和电流，通过电源开关115接入给信号屏蔽器的主控电路板，以分配到各个用电部件，例如屏蔽信号发生模块101、报警控制电路112、显示控制电路113、散热控制电路114等。

结合图2，无线信号屏蔽监控系统还包括分别安装到每个信号屏蔽器内的独立电源模块 130以及电源检测电路120。电源检测电路120连接在整流电路于电源开关之间，也即从220V 交流电经过变压器和整流后供应给主控电路板的通路上，用于检测电压供应水平。在监测电压低于设置阈值时向独立电源模块控制发送电平信号，独立电源模块控制切换从220V交流电供电，而切换至由该独立电源模块进行供电。

结合图2、3，独立电源模块130包括至少一组可充电电池组131、充放电电路132以及充放电监控电路133。可充电电池组采用能量密度高的锂基质电池或者镍氢电池以降低重量和体积。充放电电路132与充放电监控电路133分别与可充电电池组131电连接。本实用新型的实施例中，独立电源模块130可以包含多组可充电电池组131，图示中以2个为例进行说明，并非是对电池组数量的限制。

作为可选的实施例，所述电源检测电路为电压检测电路，包括一MAX813LESA监控芯片，在其检测到电压低于设定值后，产生低电平发送给充放电监控电路。

如前述的，220V交流电接入信号屏蔽器后通过ACDC转换成两路，其中第一路向多个屏蔽信号发生模块供电，第二路与独立电源模块的充放电电路132连接、用以对至少一组可充电电池组131充电，充放电监控电路133用于检测对可充电电池组充放电参数并控制充放电。微处理器根据电平信号控制发送预警信号至监控服务器和监控终端，监控终端收到预警信号后进行预警。

充放电电路包括TP4056芯片作为主控IC控制器的恒流充电电路，充电电流小于5A；还包括一个MOSFET晶体管作为放电保护开关的放电电路，放电电路连接到所述信号屏蔽器的微处理器和屏蔽信号发生模块。采用此方案旨在提供足够的稳定充电功率并限制充电电流不宜过大，以在屏蔽器工作时正常发热，而不使用大电流或者快充产生大量的热量，影响屏蔽器的工作。同时，通过MOSFET开关管对放电过程进行保护。

充放电监控电路包括充电电压监测电路、充电电流监测电路、电池温度监测电路、放电电压监测电路和放电电流监测电路，分别连接到所述微处理器。

进一步的实施例中，所述监控终端在收到预警信息后向设定的移动终端发送预警消息，从而在屏蔽器断电后向管理人员及时的通知和预警，促使其尽快到现场或者通知维护人员到现场进行检测和维护。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。