CN201278181Y - 基于gsm的户外配电变压器防盗预警定位系统 - Google Patents

Abstract

一种基于GSM的户外配电变压器防盗预警定位系统，包括至少一台户外配电变压器监控分机、GSM通信模块和监控中心，其特征是户外配电变压器监测分机由变压器状态监测电路、微波感应传感器、电源电压监测电路、中央处理电路、警示语音发生电路、通信接口电路和电源构成；GSM通信模块将每台变压器故障信息、预警信息、电源故障信息以手机短消息方式由GSM通信网络发送到监控中心。本实用新型从防盗预警实现了对户外变压器的全天候监测，与监控中心进行远程通信，对企图盗取户外变压器的不法行为进行语音警示并向监控中心发送预警定位信息，使巡检人员或警方能够快速锁定目标到达现场。起到了提高电网特别是户外配电设备安全稳定运行的作用。

Description

基于GSM的户外配电变压器防盗预警定位系统

技术领域

本实用新型涉及一种户外电力设备防盗预警装置，特别是一种基于GSM的户外配电变压器防盗预警定位系统。

背景技术

目前，我国的电力建设迎来了又一个迅猛发展的时期。三峡水电站，西电东送，电网升压乃至全国联网，这一系列已经完成和将要完成的目标标志着我国的电网发展水平将更加先进和现代化，同时也预示着我国电网稳定运行和安全维护将越发复杂而关键。因此，如何在技术上能更好的确保电网运行的稳定和安全成为电力领域的热门课题。本实用新型就是在此技术背景下，特别针对户外配电变压器及线路运行的稳定和安全的研究和开发。

影响户外配电变压器及其线路安全稳定运行的因素主要有三个方面。一是恶劣气象环境的破坏，如雷电、冰雹、强冷空气等，这些恶劣天气常常会导致户外电力设备发生短路，断线等故障，引起电力供应中断。二是社会上屡禁不止的针对电力设备的盗窃现象。户外电力设备尤其是在荒野中搭建的设施由于安全监管能力的局限，很容易成为不法分子的盗窃目标。电力设备盗窃事件的发生会对电网运行造成严重的后果。三是无关人员误入高压危险区域，容易造成人身财产的损失。

为解决以上三方面的问题，我们提出了一种基于GSM的户外配电变压器故障定位及防盗预警系统。

发明内容

为解决户外配电变压器状态监测和防盗预警困难，本实用新型的目的是提供一种基于GSM的户外配电变压器防盗预警定位系统，对户外变压器实现防盗预警和远程定位。

为实现上述目的而采用的技术方案是这样的：即一种基于GSM的户外配电变压器防盗预警定位系统，包括：户外配电变压器监控分机、GSM通信模块和监控中心，其特征是：

1).户外配电变压器监测分机由变压器状态监测电路、微波感应传感器、电源电压监测电路、中央处理电路、警示语音发生电路、通信接口电路和电源构成；变压器状态监测电路11监测变压器二次出线端电压变化，将电压变化量输出到中央处理电路14；微波感应传感器感应变压器周围5米内的移动物体，识别目标，将大型目标信号输出到中央处理电路；电源电压监测电路监测监控分机供电电源的电压变化，将电压变化量输出到中央处理电路；

中央处理电路接收变压器状态监测电路发出的信号，当变压器二次端出现故障时，判断故障类型(故障类型包括缺相、断电、某相电压跌落、线电压与相电压中线接错)，并将故障类型信号经过通信接口电路发送到GSM通信模块；

接收微波感应传感器发出的信号，将语音警示控制信号发送到警示语音发生电路，将防盗预警信号经通信接口电路发送到GSM通信模块；

接收电源电压监测电路发送的电源电压变化量信号，当电源电压降低到接近阈值时，产生电源电量不足提示信号，经通信接口电路发送到GSM通信模块；警示语音发生电路接收中央处理电路的控制信号，发出警示语音；

通信接口电路接收中央处理电路输出的信号，经过电平匹配后输出到GSM通信模块；电源由3.6V锂电池加直流电压变换电路构成，为监控分机各电路模块提供工作电压；

2).GSM通信模块可以将每台变压器故障信息、预警信息、电源故障信息以手机短消息方式借助GSM通信网络发送到监控中心；

所述监控中心为一台计算机系统，储存有户外变压器的编号和地点等相关信息，可以接收户外变压器监测分机通过GSM通信模块发送的变压器故障信息、预警信息和电源故障信息，进行故障定位，并综合当前巡逻人员的信息帮助应急处理人员做出行动预案。

本实用新型由于采用上述结构而产生的积极效果是非常显著的：基于GSM的户外配电变压器防盗预警定位系统从防盗预警的角度对户外变压器进行全天候监测，与监控中心进行远程通信，对企图盗取户外变压器的不法行为进行语音警示并向监控中心发送预警定位信息，使巡检人员或警方能够快速锁定目标到达现场。综上，本专利的使用起到了提高电网特别是户外配电设备安全稳定运行的作用。

附图说明

本发明的上述结构可以通过附图进一步说明：

图1是本实用新型的系统结构示意图

图2是户外配电变压器监测分机1的结构示意图；

图3是变压器状态监测电路11的电路图；

图4是微波感应传感器12的电路图；

图5是电源电压监测电路13的电路图；

图6是中央处理电路14的电路图；

图7是警示语音发生电路15的电路图；

图8是通信接口电路16的电路图；

图9是电源17的电路图；

图10是系统工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对发明作进一步的说明，参见附图：

参见图1，本发明提供的基于GSM的户外配电变压器故障定位及防盗预警系统，包括：户外配电变压器监控分机1、GSM通信模块2和监控中心3，其特征是：

1).参见图2，户外配电变压器监测分机1由变压器状态监测电路11、微波感应传感器12、电源电压监测电路13、中央处理电路14、警示语音发生电路15、通信接口电路16和电源17构成；变压器状态监测电路11监测变压器二次出线端电压变化，将电压变化量输出到中央处理电路14；微波感应传感器12感应变压器周围5米内的移动物体，识别目标，将大型目标信号输出到中央处理电路14；电源电压监测电路13监测监控分机1供电电源的电压变化，将电压变化量输出到中央处理电路14；

中央处理电路14接收变压器状态监测电路11发出的信号，当变压器二次端出现故障时，判断故障类型(故障类型包括缺相、断电、某相电压跌落、线电压与相电压中线接错)，并将故障类型信号经过通信接口电路16发送到GSM通信模块2；

接收微波感应传感器12发出的信号，将语音警示控制信号发送到警示语音发生电路15，将防盗预警信号经通信接口电路16发送到GSM通信模块2；

接收电源电压监测电路13发送的电源电压变化量信号，当电源电压降低到接近阈值时，产生电源电量不足提示信号，经通信接口电路16发送到GSM通信模块2；警示语音发生电路15接收中央处理电路14的控制信号，发出警示语音；

通信接口电路16接收中央处理电路14输出的信号，经过电平匹配后输出到GSM通信模块2；电源17由3.6V锂电池加直流电压变换电路构成，为监控分机1各电路模块提供工作电压；

2).GSM通信模块2可以将每台变压器故障信息、预警信息、电源故障信息以手机短消息方式借助GSM通信网络发送到监控中心3中。

监控中心3为一台计算机系统，储存有户外变压器的编号和地点等相关信息，接收户外变压器监测分机1通过GSM通信模块2发送的变压器故障信息、预警信息和电源故障信息，进行故障定位，并综合当前巡逻人员的信息帮助应急处理人员做出行动预案。

本实用新型采用的变压器状态监测电路11由芯片TR1102-1c构成。具体电路如图3所示。

本实用新型采用的微波感应传感器12由芯片TX982构成。具体电路如图4所示。

本实用新型采用的电源电压监测电路13由二极管稳压电路，电阻分压电路和电压比较芯片LM339构成。具体电路如图5所示。

图中的电源电压监测电路13由参考电压电路131、分压电路132和电压比较电路133构成；参考电压电路131输入系统工作电压VCC，输出参考电压VREF；分压电路132输出按一定比例降压后的电源测试电压；电压比较电路133接收参考电压电路131输出的参考电压和分压电路132输出的电源测试电压，对两个电压值进行大小比较，产生电源电压变化量信号，输出到中央处理电路14。

实施例中，上述中央处理电路14由单片机16F877QFP构成。具体电路如图6所示。

实施例中的警示语音发生电路15由芯片ISD4002_TSOP、芯片LM4817、麦克风和扬声器构成。具体电路如图7所示。

实施例中采用的通信接口电路16由芯片MAX3232和通信接口构成。具体电路如图8所示。

实施例中采用的电源17由3.6V锂电池和电压转换芯片BQ2057SN_TS构成。具体电路如图9所示。

本实用新型的工作基本流程：

本实用新型的工作基本流程分为2个阶段：户外变压器信息预处理阶段和预警定位系统工作阶段，以系统工作流程图10所示。

户外变压器信息预处理阶段由工作人员将需要监控的户外变压器的编号和地点数据存储到监控中心软件平台，为变压器预警定位做准备。

预警定位系统将同时启动移动目标微波感应监测，监测分机电源电压监测和变压器出线端电压监测三个功能模块，同时将各个监测信号送入中央处理电路，判断是否出现异常情况(有可疑人员闯入，监测分机电源电量不足，变压器出线端断路)，做出相应的处理-对闯入人员进行语音警告，发送预警短消息，监控中心根据预警信息，结合户外变压器地理信息预处理阶段采集的地理信息，定位出异常变压器的地点，做出相应的处理。

Claims (2)

1、一种基于GSM的户外配电变压器防盗预警定位系统，包括：至少一台户外配电变压器监控分机(1)、GSM通信模块(2)和监控中心(3)，其特征是：

1).户外配电变压器监测分机(1)由变压器状态监测电路(11)、微波感应传感器(12)、电源电压监测电路(13)、中央处理电路(14)、警示语音发生电路(15)、通信接口电路(16)和电源(17)构成；其中：

变压器状态监测电路(11)监测变压器二次出线端电压变化，将电压变化量输送到中央处理电路(14)；

微波感应传感器(12)感应变压器周围的移动物体，将识别的目标信号输送到中央处理电路(14)；

电源电压监测电路(13)监测监控分机(1)供电电源的电压变化，将电源电压变化量信号输送到中央处理电路(14)；

中央处理电路(14)对变压器状态监测电路(11)输送的电压变化量信号按照缺相、断电、某相电压跌落、线电压或相电压中线接错五种故障的类型进行判别，并将得出的变压器故障信息经过通信接口电路(16)发送到GSM通信模块(2)；接收微波感应传感器(12)发出的信号，将语音警示控制信号发送到警示语音发生电路(15)，将防盗预警信号经通信接口电路(16)发送到GSM通信模块(2)；接收电源电压监测电路(13)发送的电源电压变化量信号，当电源电压降低到接近阈值时，产生电源电量不足提示信号，经通信接口电路(16)发送到GSM通信模块(2)；

通信接口电路(16)接收中央处理电路(14)输出的信号，经过电平匹配后输出到GSM通信模块(2)；

2).GSM通信模块(2)将每台变压器故障信息、预警信息、电源故障信息以手机短消息方式借助GSM通信网络发送到监控中心(3)。

2、根据权利要求1所述的基于GSM的户外配电变压器防盗预警定位系统，其特征是：

电源电压监测电路(13)由参考电压电路(131)、分压电路(132)和电压比较电路(133)构成；参考电压电路(131)输入系统工作电压VCC，输出参考电压VREF；分压电路(132)输出按一定比例降压后的电源测试电压；电压比较电路(133)接收参考电压电路(131)输出的参考电压和分压电路(132)输出的电源测试电压，对两个电压值进行大小比较，产生电源电压变化量信号，输出到中央处理电路(14)；

电源(17)由3.6V锂电池加直流电压变换电路构成，为监控分机(1)各电路模块提供工作电压。

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