專利名稱：基于gsm的戶外配電變壓器防盜預(yù)警定位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種戶外電力設(shè)備防盜預(yù)警裝置，特別是一種基于GSM的 戶外配電變壓器防盜預(yù)警定位系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，我國的電力建設(shè)迎來了又一個迅猛發(fā)展的時期。三峽水電站，西電 東送，電網(wǎng)升壓乃至全國聯(lián)網(wǎng)，這一系列已經(jīng)完成和將要完成的目標(biāo)標(biāo)志著我 國的電網(wǎng)發(fā)展水平將更加先進(jìn)和現(xiàn)代化，同時也預(yù)示著我國電網(wǎng)穩(wěn)定運行和安 全維護(hù)將越發(fā)復(fù)雜而關(guān)鍵。因此，如何在技術(shù)上能更好的確保電網(wǎng)運行的穩(wěn)定 和安全成為電力領(lǐng)域的熱門課題。本實用新型就是在此技術(shù)背景下，特別針對 戶外配電變壓器及線路運行的穩(wěn)定和安全的研究和開發(fā)。
影響戶外配電變壓器及其線路安全穩(wěn)定運行的因素主要有三個方面。 一是 惡劣氣象環(huán)境的破壞，如雷電、冰雹、強(qiáng)冷空氣等，這些惡劣天氣常常會導(dǎo)致 戶外電力設(shè)備發(fā)生短路，斷線等故障，引起電力供應(yīng)中斷。二是社會上屢禁不 止的針對電力設(shè)備的盜竊現(xiàn)象。戶外電力設(shè)備尤其是在荒野中搭建的設(shè)施由于 安全監(jiān)管能力的局限，很容易成為不法分子的盜竊目標(biāo)。電力設(shè)備盜竊事件的 發(fā)生會對電網(wǎng)運行造成嚴(yán)重的后果。三是無關(guān)人員誤入高壓危險區(qū)域，容易造 成人身財產(chǎn)的損失。
為解決以上三方面的問題，我們提出了一種基于GSM的戶外配電變壓器故 障定位及防盜預(yù)警系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容
為解決戶外配電變壓器狀態(tài)監(jiān)測和防盜預(yù)警困難，本實用新型的目的是提 供一種基于GSM的戶外配電變壓器防盜預(yù)警定位系統(tǒng)，對戶外變壓器實現(xiàn)防盜 預(yù)警和遠(yuǎn)程定位。為實現(xiàn)上述目的而采用的技術(shù)方案是這樣的即一種基于GSM的戶外配電 變壓器防盜預(yù)警定位系統(tǒng)，包括戶外配電變壓器監(jiān)控分機(jī)、GSM通信模塊和監(jiān) 控中心，其特征是
1) .戶外配電變壓器監(jiān)測分機(jī)由變壓器狀態(tài)監(jiān)測電路、微波感應(yīng)傳感器、 電源電壓監(jiān)測電路、中央處理電路、警示語音發(fā)生電路、通信接口電路和電源 構(gòu)成；變壓器狀態(tài)監(jiān)測電路ll監(jiān)測變壓器二次出線端電壓變化，將電壓變化量 輸出到中央處理電路14;微波感應(yīng)傳感器感應(yīng)變壓器周圍5米內(nèi)的移動物體， 識別目標(biāo)，將大型目標(biāo)信號輸出到中央處理電路；電源電壓監(jiān)測電路監(jiān)測監(jiān)控 分機(jī)供電電源的電壓變化，將電壓變化量輸出到中央處理電路；
中央處理電路接收變壓器狀態(tài)監(jiān)測電路發(fā)出的信號，當(dāng)變壓器二次端出現(xiàn) 故障時，判斷故障類型(故障類型包括缺相、斷電、某相電壓跌落、線電壓與 相電壓中線接錯)，并將故障類型信號經(jīng)過通信接口電路發(fā)送到GSM通信模塊；
接收微波感應(yīng)傳感器發(fā)出的信號，將語音警示控制信號發(fā)送到警示語音發(fā) 生電路，將防盜預(yù)警信號經(jīng)通信接口電路發(fā)送到GSM通信模塊；
接收電源電壓監(jiān)測電路發(fā)送的電源電壓變化量信號，當(dāng)電源電壓降低到接 近閾值時，產(chǎn)生電源電量不足提示信號，經(jīng)通信接口電路發(fā)送到GSM通信模塊； 警示語音發(fā)生電路接收中央處理電路的控制信號，發(fā)出警示語音；
通信接口電路接收中央處理電路輸出的信號，經(jīng)過電平匹配后輸出到GSM 通信模塊；電源由3. 6V鋰電池加直流電壓變換電路構(gòu)成，為監(jiān)控分機(jī)各電路模 塊提供工作電壓；
2) .GSM通信模塊可以將每臺變壓器故障信息、預(yù)警信息、電源故障信息以 手機(jī)短消息方式借助GSM通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控中心；
所述監(jiān)控中心為 一 臺計算機(jī)系統(tǒng)，儲存有戶外變壓器的編號和地點等相關(guān) 信息，可以接收戶外變壓器監(jiān)測分機(jī)通過GSM通信模塊發(fā)送的變壓器故障信息、 預(yù)警信息和電源故障信息，進(jìn)行故障定位，并綜合當(dāng)前巡邏人員的信息幫助應(yīng) 急處理人員做出行動預(yù)案。
本實用新型由于采用上述結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的積極效果是非常顯著的基于GSM 的戶外配電變壓器防盜預(yù)警定位系統(tǒng)從防盜預(yù)警的角度對戶外變壓器進(jìn)行全天 候監(jiān)測，與監(jiān)控中心進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，對企圖盜取戶外變壓器的不法行為進(jìn)行語 音警示并向監(jiān)控中心發(fā)送預(yù)警定位信息，使巡檢人員或警方能夠快速鎖定目標(biāo)到達(dá)現(xiàn)場。綜上，本專利的使用起到了提高電網(wǎng)特別是戶外配電設(shè)備安全穩(wěn)定 運行的作用。

本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)可以通過附圖進(jìn)一步說明 圖1是本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 圖2是戶外配電變壓器監(jiān)測分機(jī)1的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是變壓器狀態(tài)監(jiān)測電路11的電路圖； 圖4是微波感應(yīng)傳感器12的電3各圖； 圖5是電源電壓監(jiān)測電路13的電路圖； 圖6是中央處理電路14的電路圖； 圖7是警示語音發(fā)生電路15的電路圖； 圖8是通信接口電路16的電路圖； 圖9是電源17的電路圖； 圖IO是系統(tǒng)工作流程圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對發(fā)明作進(jìn)一步的說明，參見附圖
參見圖1,本發(fā)明提供的基于GSM的戶外配電變壓器故障定位及防盜預(yù)警系 統(tǒng)，包括戶外配電變壓器監(jiān)控分機(jī)1、 GSM通信模塊2和監(jiān)控中心3,其特征 是
1).參見圖2，戶外配電變壓器監(jiān)測分機(jī)1由變壓器狀態(tài)監(jiān)測電路11、微 波感應(yīng)傳感器12、電源電壓監(jiān)測電路13、中央處理電路14、警示語音發(fā)生電路 15、通信接口電路16和電源17構(gòu)成；變壓器狀態(tài)監(jiān)測電路ll監(jiān)測變壓器二次 出線端電壓變化，將電壓變化量輸出到中央處理電路14;微波感應(yīng)傳感器12感 應(yīng)變壓器周圍5米內(nèi)的移動物體，識別目標(biāo)，將大型目標(biāo)信號輸出到中央處理 電路14;電源電壓監(jiān)測電路13監(jiān)測監(jiān)控分機(jī)1供電電源的電壓變化，將電壓變 化量輸出到中央處理電路14;
中央處理電路14接收變壓器狀態(tài)監(jiān)測電路11發(fā)出的信號，當(dāng)變壓器二次 端出現(xiàn)故障時，判斷故障類型(故障類型包括缺相、斷電、某相電壓跌落、線 電壓與相電壓中線接錯)，并將故障類型信號經(jīng)過通信接口電路16發(fā)送到GSM 通信模塊2;接收^b皮感應(yīng)傳感器12發(fā)出的信號，將語音警示控制信號發(fā)送到警示語音
發(fā)生電路15,將防盜預(yù)警信號經(jīng)通信接口電路16發(fā)送到GSM通信模塊2;
接收電源電壓監(jiān)測電路13發(fā)送的電源電壓變化量信號，當(dāng)電源電壓降低到 接近閾值時，產(chǎn)生電源電量不足提示信號，經(jīng)通信接口電路16發(fā)送到GSM通信 模塊2;警示語音發(fā)生電路15接收中央處理電路14的控制信號，發(fā)出警示語音；
通信接口電路16接收中央處理電路14輸出的信號，經(jīng)過電平匹配后輸出 到GSM通信模塊2;電源17由3. 6V鋰電池加直流電壓變換電路構(gòu)成，為監(jiān)控分 機(jī)1各電路模塊提供工作電壓；
2) .GSM通信模塊2可以將每臺變壓器故障信息、預(yù)警信息、電源故障信息 以手機(jī)短消息方式借助GSM通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控中心3中。
監(jiān)控中心3為一臺計算機(jī)系統(tǒng)，儲存有戶外變壓器的編號和地點等相關(guān)信 息，接收戶外變壓器監(jiān)測分機(jī)1通過GSM通信模塊2發(fā)送的變壓器故障信息、 預(yù)警信息和電源故障信息，進(jìn)行故障定位，并綜合當(dāng)前巡邏人員的信息幫助應(yīng) 急處理人員做出行動預(yù)案。
本實用新型釆用的變壓器狀態(tài)監(jiān)測電路ll由芯片TR1102-lc構(gòu)成。具體電 路如圖3所示。
本實用新型采用的微波感應(yīng)傳感器12由芯片TX982構(gòu)成。具體電路如圖4 所示。
本實用新型采用的電源電壓監(jiān)測電路13由二極管穩(wěn)壓電路，電阻分壓電路 和電壓比較芯片LM339構(gòu)成。具體電路如圖5所示。
圖中的電源電壓監(jiān)測電路13由參考電壓電路131、分壓電路132和電壓比 較電路133構(gòu)成；參考電壓電路131輸入系統(tǒng)工作電壓VCC,輸出參考電壓VREF; 分壓電路132輸出按一定比例降壓后的電源測試電壓；電壓比較電路133接收 參考電壓電路131輸出的參考電壓和分壓電路132輸出的電源測試電壓，對兩 個電壓值進(jìn)行大小比較，產(chǎn)生電源電壓變化量信號，輸出到中央處理電路14。
實施例中，上述中央處理電路14由單片機(jī)16F877QFP構(gòu)成。具體電路如圖 6所示。
實施例中的警示語音發(fā)生電路15由芯片ISD4002—TSOP、芯片LM4817、麥 克風(fēng)和揚聲器構(gòu)成。具體電路如圖7所示。
實施例中采用的通信接口電路16由芯片MAX3232和通信接口構(gòu)成。具體電;洛如圖8所示。
實施例中采用的電源17由3. 6V鋰電池和電壓轉(zhuǎn)換芯片BQ2057SITS構(gòu)成。 具體電路如圖9所示。
本實用新型的工作基本流程
本實用新型的工作基本流程分為2個階段戶外變壓器信息預(yù)處理階段和 預(yù)警定位系統(tǒng)工作階段，以系統(tǒng)工作流程圖IO所示。
戶外變壓器信息預(yù)處理階段由工作人員將需要監(jiān)控的戶外變壓器的編號和
地點數(shù)據(jù)存儲到監(jiān)控中心軟件平臺，為變壓器預(yù)警定位做準(zhǔn)備。
預(yù)警定位系統(tǒng)將同時啟動移動目標(biāo)微波感應(yīng)監(jiān)測，監(jiān)測分機(jī)電源電壓監(jiān)測 和變壓器出線端電壓監(jiān)測三個功能模塊，同時將各個監(jiān)測信號送入中央處理電 路，判斷是否出現(xiàn)異常情況(有可疑人員闖入，監(jiān)測分機(jī)電源電量不足，變壓 器出線端斷路)，做出相應(yīng)的處理一對闖入人員進(jìn)行語音警告，發(fā)送預(yù)警短消息， 監(jiān)控中心根據(jù)預(yù)警信息，結(jié)合戶外變壓器地理信息預(yù)處理階段采集的地理信息， 定位出異常變壓器的地點，做出相應(yīng)的處理。
8
權(quán)利要求1、一種基于GSM的戶外配電變壓器防盜預(yù)警定位系統(tǒng)，包括至少一臺戶外配電變壓器監(jiān)控分機(jī)(1)、GSM通信模塊(2)和監(jiān)控中心(3)，其特征是1).戶外配電變壓器監(jiān)測分機(jī)(1)由變壓器狀態(tài)監(jiān)測電路(11)、微波感應(yīng)傳感器(12)、電源電壓監(jiān)測電路(13)、中央處理電路(14)、警示語音發(fā)生電路(15)、通信接口電路(16)和電源(17)構(gòu)成；其中變壓器狀態(tài)監(jiān)測電路(11)監(jiān)測變壓器二次出線端電壓變化，將電壓變化量輸送到中央處理電路(14)；微波感應(yīng)傳感器(12)感應(yīng)變壓器周圍的移動物體，將識別的目標(biāo)信號輸送到中央處理電路(14)；電源電壓監(jiān)測電路(13)監(jiān)測監(jiān)控分機(jī)(1)供電電源的電壓變化，將電源電壓變化量信號輸送到中央處理電路(14)；中央處理電路(14)對變壓器狀態(tài)監(jiān)測電路(11)輸送的電壓變化量信號按照缺相、斷電、某相電壓跌落、線電壓或相電壓中線接錯五種故障的類型進(jìn)行判別，并將得出的變壓器故障信息經(jīng)過通信接口電路(16)發(fā)送到GSM通信模塊(2)；接收微波感應(yīng)傳感器(12)發(fā)出的信號，將語音警示控制信號發(fā)送到警示語音發(fā)生電路(15)，將防盜預(yù)警信號經(jīng)通信接口電路(16)發(fā)送到GSM通信模塊(2)；接收電源電壓監(jiān)測電路(13)發(fā)送的電源電壓變化量信號，當(dāng)電源電壓降低到接近閾值時，產(chǎn)生電源電量不足提示信號，經(jīng)通信接口電路(16)發(fā)送到GSM通信模塊(2)；通信接口電路(16)接收中央處理電路(14)輸出的信號，經(jīng)過電平匹配后輸出到GSM通信模塊(2)；2).GSM通信模塊(2)將每臺變壓器故障信息、預(yù)警信息、電源故障信息以手機(jī)短消息方式借助GSM通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控中心(3)。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GSM的戶外配電變壓器防盜預(yù)警定位系統(tǒng)， 其特征是電源電壓監(jiān)測電路(13)由參考電壓電路(131)、分壓電路(132)和電 壓比較電路(133)構(gòu)成；參考電壓電路(131)輸入系統(tǒng)工作電壓VCC，輸出參考電壓VREF;分壓電路(132 )輸出按一定比例降壓后的電源測試電壓；電 壓比較電路(133)接收參考電壓電路(131 )輸出的參考電壓和分壓電路(132 ) 輸出的電源測試電壓，對兩個電壓值進(jìn)行大小比較，產(chǎn)生電源電壓變化量信 號，輸出到中央處理電路(14);電源(17)由3. 6V鋰電池加直流電壓變換電路構(gòu)成，為監(jiān)控分機(jī)(1) 各電路模塊提供工作電壓。
專利摘要一種基于GSM的戶外配電變壓器防盜預(yù)警定位系統(tǒng)，包括至少一臺戶外配電變壓器監(jiān)控分機(jī)、GSM通信模塊和監(jiān)控中心，其特征是戶外配電變壓器監(jiān)測分機(jī)由變壓器狀態(tài)監(jiān)測電路、微波感應(yīng)傳感器、電源電壓監(jiān)測電路、中央處理電路、警示語音發(fā)生電路、通信接口電路和電源構(gòu)成；GSM通信模塊將每臺變壓器故障信息、預(yù)警信息、電源故障信息以手機(jī)短消息方式由GSM通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到監(jiān)控中心。本實用新型從防盜預(yù)警實現(xiàn)了對戶外變壓器的全天候監(jiān)測，與監(jiān)控中心進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，對企圖盜取戶外變壓器的不法行為進(jìn)行語音警示并向監(jiān)控中心發(fā)送預(yù)警定位信息，使巡檢人員或警方能夠快速鎖定目標(biāo)到達(dá)現(xiàn)場。起到了提高電網(wǎng)特別是戶外配電設(shè)備安全穩(wěn)定運行的作用。
文檔編號G08B13/22GK201278181SQ20082010046
公開日2009年7月22日 申請日期2008年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月5日
發(fā)明者吳建賓, 翏 徐, 為 李, 童繼明, 楓 陳 申請人:衢州電力局