基于GSM技術(shù)的配電干式變壓器防盜系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
針對近年來配電干式變壓器盜竊日益嚴(yán)重的情況,為了加強(qiáng)配電干式變壓器的安全保護(hù),及時(shí)準(zhǔn)確地制止犯罪行為,建立了短信報(bào)警防盜系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)送報(bào)警信息,具有良好的應(yīng)用價(jià)值和推廣前景。關(guān)鍵詞:配電干式變壓器;GSM防盜;由于電力系統(tǒng)配電網(wǎng)的特殊性,配電網(wǎng)中干式變壓器的配電點(diǎn)廣,管理難度大,特別容易被盜。近年來,情況越來越嚴(yán)重。從2001年至今,僅石河子地區(qū)就有50多臺(tái)干式變壓器被盜,造成經(jīng)濟(jì)損失約200萬元。目前普遍采用的措施是機(jī)械防盜,可以起到一定的作用,但被盜時(shí)不能較好時(shí)間發(fā)現(xiàn),及時(shí)制止犯罪。針對這一問題,提出了一種基于GSM短信技術(shù)的無線防盜系統(tǒng)。1GSM短消息通信模式的特點(diǎn)是覆蓋范圍廣,發(fā)射功率低,GSM無線MODEM發(fā)射功率低,平時(shí)處于待機(jī)狀態(tài)。收發(fā)功耗僅為0.6W,收發(fā)過程僅持續(xù)1 ~ 2秒。數(shù)據(jù)傳輸和接收速度更快。其發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的速度基本可以和無線數(shù)據(jù)傳輸站相比,子控制點(diǎn)越多,其速度越接近無線數(shù)據(jù)傳輸站。申請方便,無需申請頻點(diǎn)和繳納無線電管理委員會(huì)管理費(fèi)。與無線數(shù)據(jù)傳輸站相比,其天線因其頻點(diǎn)高而非常小(3 ~ 10 cm),易于隱蔽,不易破壞,監(jiān)控中心無需架設(shè)鐵塔和天線。成本相對較低,如果與移動(dòng)通信提供商適當(dāng)協(xié)商,可以很好地控制成本。它可以方便地實(shí)現(xiàn)故障報(bào)告,隨時(shí)報(bào)告故障,大大提高了故障響應(yīng)速度。2系統(tǒng)硬件設(shè)置根據(jù)盜竊的特點(diǎn),絕大部分干式變壓器都是因?yàn)楸I竊干式變壓器的線圈而被盜,因此需要現(xiàn)場實(shí)施放油。我們可以采用監(jiān)測油位的方法,將油位的變化作為采樣,從而達(dá)到報(bào)警的目的。農(nóng)電管理部門應(yīng)當(dāng)建立前端系統(tǒng),并與相關(guān)部門簽訂通信協(xié)議。油位報(bào)警控制裝置應(yīng)設(shè)置在干式配電變壓器的末端。前端系統(tǒng)和用戶端控制裝置應(yīng)通過GSM基站實(shí)現(xiàn)無線短信傳輸。圖1報(bào)警裝置示意圖油位報(bào)警裝置是整個(gè)硬件系統(tǒng)的重要組成部分。報(bào)警裝置由數(shù)據(jù)采集模塊、CPU處理器、存儲(chǔ)模塊、GSM通信模塊和無線通信模塊組成,其原理框圖如圖1所示。油位信號通過數(shù)據(jù)采集和A/D轉(zhuǎn)換發(fā)送給CPU處理器,通過邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理得到各種電氣參數(shù)。報(bào)警器將這些參數(shù)保存在存儲(chǔ)器中,可以通過GSM通信端口或無線通信端口傳輸?shù)胶笈_(tái)計(jì)算機(jī)或上位機(jī)。報(bào)警器配有備用電源,確保停電時(shí)報(bào)警器能正常工作。數(shù)據(jù)采集選用美QUATECH公司生產(chǎn)的DAQ-801數(shù)據(jù)采集卡。其主要性能指標(biāo)有:采樣頻率40kHz;分辨率12位;有8個(gè)輸入通道;差分或單端輸入;輸入范圍5v;精度為0.05;觸發(fā)方式為TTL內(nèi)部觸發(fā),沿模擬電平等。測試表明,該系統(tǒng)具有性能可靠、測試穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。使用時(shí)可插入微機(jī)的ISA擴(kuò)展槽。動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀的輸出連接到采集卡的模擬輸入端口。GSM通信模塊。目前,GSM通信模塊由多家公司生產(chǎn)和提供,如西門子的TC35和TC35T模塊,WAVECOM的WAVECOM GSM調(diào)制解調(diào)器,上海貝爾的SBT6201CMPT模塊。大多數(shù)模塊都有標(biāo)準(zhǔn)的RS232接口,只能通過串行電纜連接到計(jì)算機(jī)或用戶自己的設(shè)備上并打開電源來使用 #p#分頁標(biāo)題#e#
監(jiān)控中心還可以通過GSM網(wǎng)絡(luò)向報(bào)警器發(fā)送參數(shù)信息,并可以按名稱獲取報(bào)警器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。3.1系統(tǒng)功能設(shè)置功能:報(bào)警的基本參數(shù)設(shè)置包括:數(shù)量、較低油位、報(bào)警油位;報(bào)警設(shè)置設(shè)置方式:低油位、被盜報(bào)警等。其他設(shè)置:存儲(chǔ)時(shí)間和傳輸時(shí)間。顯示器:用液晶顯示器顯示油位報(bào)警裝置的工作狀態(tài),包括正常供電指示、正常運(yùn)行指示、故障報(bào)警指示和通信指示;GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包括序列號、低油位、防盜報(bào)警等。管理功能:通過無線通訊設(shè)備,實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與報(bào)警器的點(diǎn)對點(diǎn)現(xiàn)場無線通訊;通過GSM短信,可以實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與報(bào)警器的聯(lián)網(wǎng),即監(jiān)控中心向各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)發(fā)送短信,要求各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸:數(shù)據(jù)傳輸是報(bào)警器與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換,傳輸方式有GSM短信傳輸和無線傳輸。3.2通信根據(jù)無線通信和GSM通信各自的特點(diǎn),系統(tǒng)通信方式可以采用無線通信和GSM短信共存的方式。與GSM無線互聯(lián)網(wǎng)相比,GSM公網(wǎng)短信模式運(yùn)行成本更低。組網(wǎng)采用低成本、高可靠性的無線點(diǎn)對點(diǎn)現(xiàn)場通信和GSM公網(wǎng)短信。除了收發(fā)短信,我們還可以對短信服務(wù)系統(tǒng)提出以下特殊要求:將其劃分為先立的用戶組進(jìn)行處理。該用戶組短信發(fā)送延遲小于10分鐘,需要重發(fā)兩次。此用戶組中的短消息存儲(chǔ)不會(huì)被刪除。不接收用戶群外(包括移動(dòng)通信局)的短信。關(guān)閉該用戶組的所有呼叫功能。該用戶群的SIM卡做不間斷處理,保證該用戶群短信的通信質(zhì)量。結(jié)論本文利用油位報(bào)警器將無線通信和GSM組網(wǎng)相結(jié)合,通過報(bào)警實(shí)現(xiàn)對配電干式變壓器的點(diǎn)對點(diǎn)監(jiān)控。通過油位的變化,可以及時(shí)準(zhǔn)確地將被盜信息發(fā)送給管理人員。如果能增加一些其他參數(shù),就可以監(jiān)測干式變壓器的運(yùn)行狀態(tài),及時(shí)了解配電干式變壓器的運(yùn)行狀態(tài),具有很好的應(yīng)用價(jià)值和推廣前景。如果能和機(jī)械防盜結(jié)合起來,可以達(dá)到更好的防盜效果。參考文獻(xiàn)[1]范順,漢水。配電網(wǎng)自動(dòng)化展望。中電力出版社。[2]江紅,熊思民。短信服務(wù)。重慶
郵電學(xué)院學(xué)報(bào),2001,13(2). 來源:天富熱電股份公司熱點(diǎn)關(guān)注
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