摘要：針對近幾年來配電變壓器被盜日益嚴(yán)重的現(xiàn)象，為加強(qiáng)配電變壓器的安全防護(hù)工作，及時(shí)準(zhǔn)確的制止犯罪行為，建立了短信報(bào)警防盜系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的發(fā)送報(bào)警信息，具有較好的應(yīng)用價(jià)值和推廣前景。

　　關(guān)鍵詞：配電變壓器；GSM；防盜；油位報(bào)警

　　由于電力系統(tǒng)配電網(wǎng)的特殊性，配網(wǎng)變壓器的分布點(diǎn)多面廣，不好管理，特別容易發(fā)生被盜現(xiàn)象。近幾年來，情況越來越嚴(yán)重，僅石河子地區(qū)，從2001年到現(xiàn)在，共有50多臺(tái)變壓器被盜，造成經(jīng)濟(jì)損失兩百萬元左右。現(xiàn)一般采取的措施是機(jī)械防盜，能夠起到一定的效果，但不能在被盜的第一時(shí)間發(fā)覺，及時(shí)的制止犯罪行為，為解決這一問題而提出采取基于GSM短信技術(shù)的無線防盜系統(tǒng)。

1 GSM短信通信方式的特點(diǎn)

　　覆蓋范圍廣，發(fā)射功率小，GSM無線MODEM 發(fā)射功率很小，平時(shí)處于待機(jī)狀態(tài)，發(fā)射接收的功耗僅限0.6 W，且收發(fā)過程僅持續(xù)1～2 s。數(shù)據(jù)收發(fā)速度較快。其收發(fā)數(shù)據(jù)的速度基本可以和無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)相比擬，且分控點(diǎn)越多，其收發(fā)速度和無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)收發(fā)速度越接近。申請方便，無須申請頻點(diǎn)，無須交納無線電管理委員會(huì)管理費(fèi)。安全性好，與無線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)相比，由于其頻點(diǎn)較高，故其天線很小(3～10 cm)，便于隱蔽，不易破壞，監(jiān)控中心也不需要架設(shè)鐵塔和天線。費(fèi)用相對較低，如與移動(dòng)通信商協(xié)商妥當(dāng)，可以很好的控制費(fèi)用。可方便實(shí)現(xiàn)故障上報(bào)，可隨時(shí)上報(bào)故障，大大提高故障響應(yīng)速度。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)置

　　根據(jù)盜竊的特點(diǎn)，盜竊變壓器大多數(shù)都是為了盜取變壓器線圈，從而在現(xiàn)場實(shí)施放油是必不可少的，我們可以采取監(jiān)視油位的方法，通過油位的變化作為采樣，從而達(dá)到報(bào)警的目的。農(nóng)電管理部門設(shè)前置系統(tǒng)，并與相關(guān)部門簽訂通信協(xié)議，配電變壓器端設(shè)油位報(bào)警控制裝置，前置系統(tǒng)與用戶端控制裝置通過GSM基地站實(shí)現(xiàn)無線短信傳輸。

　　圖1　報(bào)警裝置原理圖

　　油位報(bào)警裝置是整個(gè)硬件系統(tǒng)的比較重要的一個(gè)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通信模塊及無線通信模塊等幾部分組成，其原理框圖如圖1所示。

　　油位信號(hào)通過數(shù)據(jù)采集、A/D轉(zhuǎn)換送到CPU處理器，經(jīng)過邏輯運(yùn)算及數(shù)據(jù)處理，得出各種電參量，報(bào)警器把這些參數(shù)存到存儲(chǔ)器，并可經(jīng)過GSM通信口或無線通信口傳送到后臺(tái)計(jì)算機(jī)或上位機(jī)。報(bào)警器備有備用電源，以保證報(bào)警器在線路停電時(shí)能夠正常工作。

　　數(shù)據(jù)采集選用美國QUATECH公司生產(chǎn)的DAQ-801數(shù)據(jù)采集卡來進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集工作。其主要性能指標(biāo)為：采樣頻率40 kHz；分辨率12 bit；輸入通道為8個(gè)通道；差分或單端輸入；輸入量程+5 V；精度為0.05%；觸發(fā)方式采用TTL沿模似電平內(nèi)部觸發(fā)等。經(jīng)測試證明，其具有性能可靠、測試穩(wěn)定、抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)。使用時(shí)，將其插入微機(jī)一ISA擴(kuò)展插槽即可。動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀的輸出接采集卡的一模擬輸入端口。GSM通信模塊。目前，GSM 通信模塊有多家公司生產(chǎn)和提供，如SIEMENS公司的TC35及TC35T模塊，WAVECOM公司的WAVECOM GSM調(diào)制解調(diào)器，以及上海貝爾公司的SBT6201CMPT模塊等。大部分模塊都提供了標(biāo)準(zhǔn)RS232接口，只需將用串口線將其聯(lián)至計(jì)算機(jī)或用戶自己的設(shè)備，接通電源，即可使用。

3 系統(tǒng)原理

　　此系統(tǒng)主要是通過油位計(jì)的變化來達(dá)到報(bào)警的目的，利用GSM通信網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)傳輸，能夠達(dá)到及時(shí)，快速的報(bào)警。一旦變壓器被盜，油位計(jì)把采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)處理后，按設(shè)定方式，把數(shù)據(jù)通過GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到管理人員手機(jī)和監(jiān)控中心。監(jiān)控中心也可以通過GSM網(wǎng)絡(luò)向報(bào)警器發(fā)送參數(shù)信息，可點(diǎn)名獲取報(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)警器基本參數(shù)設(shè)置包括：編號(hào)、最低油位、報(bào)警油位；報(bào)警設(shè)置整定方式：油位過低、被盜報(bào)警等；其它設(shè)置：存儲(chǔ)時(shí)間、發(fā)送時(shí)間。

　　顯示：用LCD顯示油位報(bào)警裝置工作狀態(tài)，有電源正常指示、運(yùn)行正常指示、故障報(bào)警指示、通信指示；應(yīng)用GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有編號(hào)、油位過低、被盜報(bào)警等。

　　管理功能：通過無線通信裝置，可實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與報(bào)警器之間點(diǎn)對點(diǎn)現(xiàn)場無線通信；通過GSM的短信，可實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與報(bào)警器之間的組網(wǎng)，即通過監(jiān)控中心發(fā)短信給各監(jiān)測點(diǎn)，要求各監(jiān)測點(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，傳輸方式采用GSM短信傳輸和無線傳輸兩種。

　　3.2 通信

　　根據(jù)無線通信和GSM通信各自的特點(diǎn)，系統(tǒng)通信方式可采用無線通信和GSM的短信共存方式。GSM公網(wǎng)的SMS短信方式相對于GSM無線互聯(lián)網(wǎng)方式的運(yùn)行成本較低。用無線點(diǎn)對點(diǎn)現(xiàn)場通信和低成本高可靠性GSM公網(wǎng)的SMS短信方式進(jìn)行組網(wǎng)。

　　移動(dòng)通信除了收發(fā)短信外，我們可以對使用的短信服務(wù)系統(tǒng)提出如下特殊要求：分成獨(dú)立的用戶群進(jìn)行處理。該用戶群內(nèi)短信發(fā)送延時(shí)不超過10 min，要求重發(fā)兩次。該用戶群內(nèi)短信存貯不刪除。不接收該用戶群以外（包括移動(dòng)通信局)的短信。對該用戶群將通話功能全部關(guān)閉。本用戶群的SIM卡做不停機(jī)處理，保證該用戶群的短消息的通信質(zhì)量。

4 結(jié)束語

　　本文利用油位報(bào)警器把無線通信和GSM組網(wǎng)方式結(jié)合在一起，能實(shí)現(xiàn)報(bào)警器點(diǎn)對點(diǎn)對配電變壓器監(jiān)測。通過油位變化能及時(shí)準(zhǔn)確的給管理人員發(fā)送被盜信息，若能夠加上其他的一些參數(shù)，還能夠監(jiān)視變壓器的運(yùn)行情況，及時(shí)了解配電變壓器的運(yùn)行狀況，具有較好的應(yīng)用價(jià)值和推廣前景。若能和機(jī)械防盜相結(jié)合，能更好的起到防盜的效果。

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