摘要: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).
来源:天富热电股份公司