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功率电感:基于GSM模块的电力变压器防盗系统设计(一)

来源:贝优特 日期: 2011-11-25

1 引言

  在油田等地域分布辽阔的野外地区,输电线路和电力功率电感变压器因远离供电局经常面临被盗的危险,一旦输电线和电力变压器被盗,将会造成很大的经济损失,给电力系统的稳定运行和油田安全生产造成极大的隐患。随着gsm移动通信网络的迅速发展和用户的日益扩大,gsm的信号覆盖范围很广,盲区越来越少,现在gsm机站建设迅速,设计上已经覆盖了整个地区。为此,本文利用gsm通讯网络开发出的输电线路和变压器防盗系统,能有效地对偏远地区的输电线路和电力变压器的运行情况实时监控。

  2 系统设计

  本文主要描述了利用stc89c52单片机实现的基于gsm模块的电力变压器防盗系统,包括stc89c52单片机的功能特点、gsm短信模块工作原理、传感器工作原理。文中使用的gsm(全球移动通信系统)模块为siemens公司推出的新一代无线通信gsm模块——tc35,利用该模块可以完成短消息收发、语音传输、与pc机进行数据传输等功能。系统由单片机和gsm模块以uart(通用异步收发器)形式通信完成数据的采集和发送,并通过gsm模块将采集到的信息通过gsm网络传送给用户终端;信号的检测采用二种传感器进行信号的采集,以确保电力变压器的安全性;同时为防止电网断电等因素所造成的影响,即在电网掉电后自动启动后备电池继续保证系统的正常工作,极大地提高了系统的稳定性与可靠性;在人机交互中,采用遥控布防和撤防的方式便于控制报警系统监控状态,另外,通过电脑终端可以对系统的工作状态进行动态掌握。系统的组成框图如图1所示。

 

  

  图1系统基本原理框图

  3 gsm模块tc35应用设计

  tc35是siemens公司推出的新一代无线通信gsm模块,可以快速安全可靠地实现系统方案中的数据、语音传输、短消息服务(short message service)和传真。模块的工作电压为3.3-5.5v,可以工作在900mhz和1800mhz两个频段,所在频段功耗分别为2w(900m)和1w(1800m)。模块有at命令集接口,支持文本和pdu模式的短消息、第三组的二类传真、以及2.4k,4.8k,9.6k的非透明模式。此外,该模块还具有电话簿功能、多方通话,漫游检测功能,常用工作模式有省电模式、idle、talk等模式。通过独特的40引脚的zif连接器,实现电源连接、指令、数据、语音信号、及控制信号的双向传输。通过zif连接器及50ω天线连接器,可分别连接sim卡支架和天线。

  tc35模块主要由gsm基带处理器、gsm射频模块、供电模块(asic)、闪存、zif连接器、天线接口六部分组成。作为tc35的核心,基带处理器主要处理gsm终端内的语音、数据信号,并涵盖了蜂窝射频设备中的所有的模拟和数字功能。在不需要额外硬件电路的前提下,可支持fr、hr和efr语音信道编码。

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