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电力检修|基于GSM技术的配电变压器防盗系统硬件设计
2017-02-25  浏览:49
安防之家讯:针对近几年来配电变压器被盗日益严重的现象,为加强配电变压器的安全防护工作,及时准确的制止犯罪行为,建立了短信报警防盗系统。该系统能够及时、准确的发送报警信息,具有较好的应用价值和推广前景。

关键词:配电变压器;GSM;防盗;油位报警

由于电力系统配电网的特殊性,配网变压器的分布点多面广,不好管理,特别容易发生被盗现象。近几年来,情况越来越严重,仅石河子地区,从2001年到现在,共有50多台变压器被盗,造成经济损失两百万元左右。现一般采取的措施是机械防盗,能够起到一定的效果,但不能在被盗的第一时间发觉,及时的制止犯罪行为,为解决这一问题而提出采取基于GSM短信技术的无线防盗系统。

1GSM短信通信方式的特点

覆盖范围广,发射功率小,GSM无线MODEM发射功率很小,平时处于待机状态,发射接收的功耗仅限0.6W,且收发过程仅持续1~2s。数据收发速度较快。其收发数据的速度基本可以和无线数据传输电台相比拟,且分控点越多,其收发速度和无线数据传输电台收发速度越接近。申请方便,无须申请频点,无须交纳无线电管理委员会管理费。安全性好,与无线数据传输电台相比,由于其频点较高,故其天线很小(3~10cm),便于隐蔽,不易破坏,监控中心也不需要架设铁塔和天线。费用相对较低,如与移动通信商协商妥当,可以很好的控制费用。可方便实现故障上报,可随时上报故障,大大提高故障响应速度。

2系统硬件设置

根据盗窃的特点,盗窃变压器大多数都是为了盗取变压器线圈,从而在现场实施放油是必不可少的,我们可以采取监视油位的方法,通过油位的变化作为采样,从而达到报警的目的。农电管理部门设前置系统,并与相关部门签订通信协议,配电变压器端设油位报警控制装置,前置系统与用户端控制装置通过GSM基地站实现无线短信传输。


图1 报警装置原理图

油位报警装置是整个硬件系统的比较重要的一个组成部分,报警装置由数据采集模块、CPU处理器、存储模块、GSM通信模块及无线通信模块等几部分组成,其原理框图如图1所示。

油位信号通过数据采集、A/D转换送到CPU处理器,经过逻辑运算及数据处理,得出各种电参量,报警器把这些参数存到存储器,并可经过GSM通信口或无线通信口传送到后台计算机或上位机。报警器备有备用电源,以保证报警器在线路停电时能够正常工作。

数据采集选用美国QUATECH公司生产的DAQ-801数据采集卡来进行试验数据采集工作。其主要性能指标为:采样频率40kHz;分辨率12bit;输入通道为8个通道;差分或单端输入;输入量程 5V;精度为0.05;触发方式采用TTL沿模似电平内部触发等。经测试证明,其具有性能可靠、测试稳定、抗干扰性强等特点。使用时,将其插入微机一ISA扩展插槽即可。动态应变仪的输出接采集卡的一模拟输入端口。GSM通信模块。目前,GSM通信模块有多家公司生产和提供,如SIEMENS公司的TC35及TC35T模块,WAVECOM公司的WAVECOMGSM调制解调器,以及上海贝尔公司的SBT6201CMPT模块等。大部分模块都提供了标准RS232接口,只需将用串口线将其联至计算机或用户自己的设备,接通电源,即可使用。

3系统原理

此系统主要是通过油位计的变化来达到报警的目的,利用GSM通信网络完成数据传输,能够达到及时,快速的报警。一旦变压器被盗,油位计把采集到的数据经处理后,按设定方式,把数据通过GSM网络发送到管理人员手机和监控中心。监控中心也可以通过GSM网络向报警器发送参数信息,可点名获取报警器的实时数据。

3.1系统功能

设置功能:报警器基本参数设置包括:编号、最低油位、报警油位;报警设置整定方式:油位过低、被盗报警等;其它设置:存储时间、发送时间。

显示:用LCD显示油位报警装置工作状态,有电源正常指示、运行正常指示、故障报警指示、通信指示;应用GSM网络传输的数据有编号、油位过低、被盗报警等。

管理功能:通过无线通信装置,可实现上位机与报警器之间点对点现场无线通信;通过GSM的短信,可实现上位机与报警器之间的组网,即通过监控中心发短信给各监测点,要求各监测点发送实时数据。

数据传输:数据传输是报警器与上位机之间的数据交换,传输方式采用GSM短信传输和无线传输两种。

3.2通信

根据无线通信和GSM通信各自的特点,系统通信方式可采用无线通信和GSM的短信共存方式。GSM公网的SMS短信方式相对于GSM无线互联网方式的运行成本较低。用无线点对点现场通信和低成本高可靠性GSM公网的SMS短信方式进行组网。

移动通信除了收发短信外,我们可以对使用的短信服务系统提出如下特殊要求:分成独立的用户群进行处理。该用户群内短信发送延时不超过10min,要求重发两次。该用户群内短信存贮不删除。不接收该用户群以外(包括移动通信局)的短信。对该用户群将通话功能全部关闭。本用户群的SIM卡做不停机处理,保证该用户群的短消息的通信质量。

4结束语

本文利用油位报警器把无线通信和GSM组网方式结合在一起,能实现报警器点对点对配电变压器监测。通过油位变化能及时准确的给管理人员发送被盗信息,若能够加上其他的一些参数,还能够监视变压器的运行情况,及时了解配电变压器的运行状况,具有较好的应用价值和推广前景。若能和机械防盗相结合,能更好的起到防盗的效果。

参考文献

[1]范舜,韩水.配电网自动化展望.中国电力出版社.

[2]江红,熊思民.短消息业务SMS.重庆邮电学院学报,2001,13(2).安防之家专注于各种家居的安防,监控,防盗,安防监控,安防器材,安防设备的新闻资讯和O2O电商导购服务,敬请登陆安防之家:http://anfang.jc68.com/
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