基于GPRS网络的电力变压器防盗报警系统研究

论文摘要

随着铜材的市场价格上涨,各地电力变压器被盗案件骤增,致使电力资产遭受巨大损失,正常的供电秩序遭到严重破坏,严重影响了人民群众的生产生活。特别是胜利油田部分井队地处偏远,气候恶劣,周边治安环境差,违法犯罪行为非常猖獗,再加上井站分布面广、不集中,因而管理难度较大。虽然公安及供电部门采取了多项防范打击措施,但仍难以扼制日益猖獗的偷盗行为。变压器量大面广,分布分散的特点,决定其单靠人工防范是不现实的,故而技术预防成为解决电力变压器盗窃案件频发的重要手段。GPRS电力变压器防盗报警系统由三相电压监测回路、报警探头、GPRS通信单元、移动通信网络等几部分组成。电网或被监测电力变压器在安全的情况下正常运行时,变压器防盗监测装置为待机状态,无报警信号发出。当电网出现断相或电力变压器被破坏性移动(发生盗窃)时,通过电压监测电路接口或变压器防盗监测装置接口向GPRS通信单元发出报警信号,通过移动通信网络,报警信号发送到报警中心同时通过GSM网络发送到值班人员的手机,及时报告警情,使接警人员迅速赶赴出事现场,临场处置,能够有效避免电力设施被破坏、盗窃导致的公共财产损失。本研究的重点技术问题是,所提供的电力变压器的防盗装置必须在达到同样技术效果的前提下,彻底消除误报现象。经过对国内外技术分析和试验,发现当水银开关以常闭方式接入检测电路时,利用其常闭特性可以稳定的反映变压器所处状态,仅在变压器发生移动时其状态才发生改变,有效的杜绝了其他技术方法容易受外界因素干扰的弊端,保证了告警的准确性,在国内第一个从报警原理上消除了误报的可能性。同时,为了应对元器件在野外工作中所造成的加速损耗导致的失效问题,采取了接入多个水银开关的方法,在最大限度控制成本的情况下简单却行之有效进行了解决。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 胜利油田面临的难题
• 1.2 国内研究情况及发展趋势
• 1.2.1 物理防盗
• 1.2.2 电子防盗
• 1.3 胜利油田相关基础设施概况
• 1.3.1 数字油田
• 1.3.2 GPRS数据通信技术在胜利油田的应用
• 1.4 本研究的主要内容
• 第二章 系统总体方案设计
• 2.1 系统总体结构设计
• 2.2 需求分析
• 2.3 设计方案及主要技术路线的确定
• 2.3.1 防盗主站系统
• 2.3.2 防盗子站系统（电力变压器防盗系统）
• 第三章 系统硬件设计
• 3.1 关键器件的选用
• 3.1.1 GPRS模块
• 3.1.2 水银开关
• 3.1.3 电参数采集模块
• 3.2 网络架构设计
• 3.3 通信协议
• 3.4 子站系统高准确性探头设计及实现
• 3.4.1 防盗告警执行电路
• 3.4.2 通信参数确定及调试
• 3.4.3 电参数采集电路设计
• 3.4.4 设定报警参数限值
• 3.4.5 功能码定义
• 第四章 实验结果及误差分析
• 4.1 数据采集实验
• 4.1.1 实验条件及实验内容
• 4.1.2 实验数据
• 4.1.3 误差分析
• 4.2 现场模拟实验
• 4.2.1 实验条件及方式
• 4.2.2 实验数据
• 4.2.3 结果分析
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 下一步工作展望
• 附录
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表