配電變壓器參數(shù)的GPRS網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

摘要：主要介紹一種基于GSM網(wǎng)絡(luò)的GPRS網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)的變壓器負(fù)荷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)變壓器參數(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)具有建網(wǎng)方便、無(wú)需布線(xiàn)和幾乎不受區(qū)域限制，一次性投資少，日常運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。

    關(guān)鍵詞：GPRS Modem 單片機(jī)系統(tǒng) 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè) AT命令集

隨著無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的不斷提高，利用移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商提供的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控SCADA，是電力系統(tǒng)現(xiàn)代化的一個(gè)重要發(fā)展方向。由于GSM網(wǎng)絡(luò)的通信技術(shù)已經(jīng)成熟，覆蓋面又廣，利用GSM無(wú)線(xiàn)通信方式來(lái)實(shí)現(xiàn)變壓器參數(shù)的實(shí)時(shí)采集，無(wú)疑是對(duì)現(xiàn)有資源的最大利用。最重要的是GSM網(wǎng)絡(luò)是由移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商投控系統(tǒng)，可以節(jié)省數(shù)以千億計(jì)的導(dǎo)線(xiàn)材料及人工費(fèi)用，達(dá)到環(huán)保、節(jié)能、資源最大共享的目的，而且免除了網(wǎng)絡(luò)的日常修改和維護(hù)工作，最大限度地節(jié)省了投資。無(wú)論何時(shí)何地，只要有一部電腦和可以上網(wǎng)的電話(huà)線(xiàn)就能實(shí)現(xiàn)對(duì)各地變壓器進(jìn)行監(jiān)控；如果配備GPRS（General Packet Radio Service，通用無(wú)線(xiàn)分組業(yè)務(wù)）無(wú)線(xiàn)Modem，使能實(shí)現(xiàn)，便能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)監(jiān)控。本系統(tǒng)用基于GPRS網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)微處理器技術(shù)相結(jié)合的方法，解決變壓器參數(shù)遠(yuǎn)程傳輸問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)及時(shí)報(bào)警、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)負(fù)荷監(jiān)測(cè)的功能。其意義在于：通過(guò)監(jiān)視變壓器的運(yùn)行狀況，優(yōu)化配網(wǎng)運(yùn)行方式；發(fā)生故障或異常運(yùn)行時(shí)，迅速報(bào)警，及時(shí)恢復(fù)正常供電，減少停電時(shí)間，保證變壓器的安全運(yùn)行；記錄電壓越限時(shí)間，計(jì)算電壓合格率，從而合理控制電平水平，改善供電質(zhì)量。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)變壓器三相電力參數(shù)采集、GPRS通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測(cè)中心上位機(jī)軟件三大部分構(gòu)成。變壓器三相電力參數(shù)采集安裝在變壓器現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)電壓互感器（PT）和電流互感器（CT）對(duì)變壓器二次端的電氣參數(shù)進(jìn)行采集監(jiān)測(cè)；同時(shí)，分析、記錄采集數(shù)據(jù)供電位機(jī)查詢(xún)，并在變壓器三相電力參數(shù)出現(xiàn)異常事件時(shí)主動(dòng)上傳告警信息。GPRS通信網(wǎng)絡(luò)是監(jiān)測(cè)中心與現(xiàn)場(chǎng)變壓器之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉蛄�，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)使現(xiàn)場(chǎng)變壓器的相關(guān)參數(shù)能夠主時(shí)傳送到監(jiān)測(cè)中心計(jì)算機(jī)；監(jiān)測(cè)中心軟件一方面通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)器進(jìn)行雙向通信，另一方面為用戶(hù)提供一個(gè)可視化界面，讓用戶(hù)足不出戶(hù)即可了解遠(yuǎn)方變壓器相對(duì)實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀況。與現(xiàn)場(chǎng)GPRS無(wú)線(xiàn)Modem相對(duì)應(yīng)，監(jiān)測(cè)中心計(jì)算機(jī)必須借助GPRS無(wú)線(xiàn)Modem撥號(hào)進(jìn)行GPRS網(wǎng)絡(luò)，方可與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)器進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

    變壓器三相電力參數(shù)采集包括兩大部分。一是電力參數(shù)采集模塊，對(duì)變壓器三相電氣參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集；同時(shí)存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)，以便監(jiān)測(cè)中心要了解變壓器的電壓、電流、功率等電參數(shù)質(zhì)量時(shí)，可以通過(guò)預(yù)先設(shè)定的查詢(xún)歷史數(shù)據(jù)命令獲取，然后通過(guò)監(jiān)測(cè)中心軟件分析形成曲線(xiàn)報(bào)表等。二是智能監(jiān)測(cè)與GPRS通信管理模塊。該模塊監(jiān)測(cè)與分析采集模塊送出的實(shí)時(shí)參數(shù)，如果發(fā)現(xiàn)電壓電流超限或斷電來(lái)電，則啟動(dòng)GPRS通信模塊的監(jiān)測(cè)中心發(fā)送報(bào)警信息；當(dāng)上位機(jī)軟件發(fā)起通信請(qǐng)求時(shí)，還要負(fù)責(zé)握手和建立通信鏈路。

監(jiān)測(cè)中心軟件為用戶(hù)提供一個(gè)可視化的監(jiān)測(cè)界面。該監(jiān)測(cè)界面采用多級(jí)電子地圖的形式，讓用戶(hù)直觀(guān)、方便、快捷地了解變壓器的運(yùn)行狀態(tài)。通過(guò)此界面，用戶(hù)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)變壓器出現(xiàn)的故障。譬如，某變壓器A相電壓過(guò)大，則在電子地圖中該變壓器處出現(xiàn)閃爍亮點(diǎn)，提示用戶(hù)該變壓器出現(xiàn)警情，并伴有聲音報(bào)警。用戶(hù)可以點(diǎn)擊變壓器圖標(biāo)處查看告警詳細(xì)內(nèi)容；同時(shí)，用戶(hù)通過(guò)查詢(xún)歷

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