基于GSM短信技術(shù)的低壓電力設(shè)施防護(hù)系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)
電力基礎(chǔ)設(shè)施與國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民的日常生活息息相關(guān)。然而,有些不法分子為了牟取暴利,不惜盜取電力設(shè)施,倒賣其中的有色金屬。以余姚市為例,據(jù)統(tǒng)計(jì),2006年,余姚市被偷盜變壓器32臺(tái);電纜線3658米;裸鋁線141400米;銅塑線11400米;接地線引下線1185根;直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)231萬元。2007年被偷盜變壓器20臺(tái),電纜線7431米,裸鋁線105468米,銅塑線20938米,接地引下線381根等,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)318萬元,同比上升37.7%。電力設(shè)施的被盜,給社會(huì)造成了惡劣的影響。一方面給供電企業(yè)帶來了巨額的直接經(jīng)濟(jì)損失;另一方面,偷盜給配電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來了不可忽視的隱患,增大了基層維護(hù)單位的運(yùn)行壓力。由于目前警力和治安人員相對缺乏,有些不法分子至今逍遙法外,作案也更加肆無忌憚。如何加強(qiáng)對低壓線路的管理,打擊此類犯罪,避免偷盜的發(fā)生?采用技術(shù)手段,安裝有效的電力設(shè)施防護(hù)系統(tǒng),加強(qiáng)配電網(wǎng)自身的防盜能力,是目前最為行之有效的途徑。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/200840.htm一、配電網(wǎng)被盜的主要原因和造成的危害電力設(shè)施
根據(jù)2007 年報(bào)表分析,不法分子偷盜的電力設(shè)施主要有:低壓架空導(dǎo)線、接地裝置引下線、不銹鋼材質(zhì)的配電箱(房)門、塔材、變壓器、鋁質(zhì)標(biāo)志牌及警示牌等。此類案件中,尤以盜竊變壓器,低壓側(cè)的出線電纜,架空線最為常見,是偷盜的主要目標(biāo)。
1.低壓架空導(dǎo)線。低壓架空導(dǎo)線廣泛分布于農(nóng)村地區(qū),相當(dāng)一部分位于偏僻地域,由于電壓相對比較低,回收價(jià)格高,容易被盜。(數(shù)據(jù))低壓導(dǎo)線被盜后直接造成停電,影響正常供用電,因盜竊停電發(fā)生的產(chǎn)品報(bào)廢、養(yǎng)殖受損的情況屢見不鮮。更嚴(yán)重的是斷線后電源直接接觸地面,如保護(hù)開關(guān)失靈,則危及人身安全。
2.變壓器低壓出線電纜。此段電纜多為昂貴的銅制電纜。偷盜運(yùn)輸都十分方便。犯罪分子只需頂?shù)袅砜桑涂稍诓粠щ姷那闆r下,剪掉電纜,迅速逃離。
3.變壓器銅芯。不法分子對變壓器銅芯的盜竊讓電力企業(yè)蒙受巨大的經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí),在盜竊過程中,盜竊者也面臨著被高壓電擊中的危險(xiǎn)。余姚就曾經(jīng)發(fā)生過兩起盜竊者被高壓電擊中身亡的慘痛事故。
二、GSM短消息低壓電力設(shè)施防護(hù)系統(tǒng)
筆者參與規(guī)劃和研制了一套防護(hù)系統(tǒng),即GSM短消息低壓電力設(shè)施防護(hù)系統(tǒng),該系統(tǒng)的主要目的是以報(bào)警的方式保護(hù)配電變壓器(10kV/380V),低壓側(cè)的出線電纜,架空線等低壓電力設(shè)施。該系統(tǒng)在余姚地區(qū)試用,一年來取得了良好的效果。
1. GSM短消息低壓電力設(shè)施防護(hù)系統(tǒng)簡介
GSM短消息低壓電力設(shè)施防護(hù)系統(tǒng)整合了GSM短信技術(shù)、載波技術(shù)、微功率無線技術(shù)、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、GIS電子地圖定位技術(shù)、嵌入式技術(shù)等先進(jìn)技術(shù),實(shí)時(shí)監(jiān)測電壓回路的通斷情況,一旦有偷盜(檢測到斷電)事件發(fā)生,立即產(chǎn)生現(xiàn)場聲光報(bào)警及準(zhǔn)確定位事件地址以手機(jī)短信方式報(bào)警給相關(guān)負(fù)責(zé)人(線路管理員或110指揮中心),做有效地處理。
防護(hù)系統(tǒng)需要解決的技術(shù)難點(diǎn)。目前,此類的防護(hù)系統(tǒng)也有很多,一般以無線技術(shù)或GSM短信技術(shù),直接將檢測到的報(bào)警事件通知當(dāng)?shù)刎?fù)責(zé)人。此種方式存在很大的局限性。一、無線技術(shù)應(yīng)用受環(huán)境、距離、組網(wǎng)等各方面限制比較多,限制了其保護(hù)范圍及應(yīng)用范圍;二、報(bào)警信息的準(zhǔn)確性和直觀性差也較差;三、即使安裝了報(bào)警裝置也難以管理和維護(hù);四、即使有報(bào)警上報(bào)到臺(tái)區(qū)責(zé)任人,責(zé)任人是否能采取行之有效的措施阻止偷盜事件無法保證。而GSM短消息低壓電力設(shè)施防護(hù)系統(tǒng)融入GSM短信技術(shù)、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、GIS電子地圖定位技術(shù)等新技術(shù),建立開放式系統(tǒng),很好的解決了上述問題。
三、GSM短消息低壓電力設(shè)施防護(hù)的結(jié)構(gòu)和功能
1. GSM短消息防護(hù)系統(tǒng)主要由報(bào)警裝置、通信平臺(tái)、主站、客戶端四大部分組成,如圖1所示。
2. GSM短消息防護(hù)系統(tǒng)原理
系統(tǒng)原理由圖1可知,報(bào)警裝置檢測到線路有斷電情況發(fā)生,由終端發(fā)出報(bào)警短信,短信通過移動(dòng)公司的GSM網(wǎng)絡(luò)傳送至省電力公司的短信平臺(tái)上,短信平臺(tái)將數(shù)據(jù)送至主站,主站通過局域網(wǎng)及專線將信息傳送給各供電所客戶端或110指揮中心客戶端,同時(shí)將報(bào)警短信發(fā)送到相關(guān)責(zé)任人的手機(jī)上。由此可知,當(dāng)某一報(bào)警事件發(fā)生時(shí),臺(tái)區(qū)責(zé)任人、供電所值班人員、110指揮中心值班人員幾乎同時(shí)知道事件的發(fā)生,便于雙方協(xié)作處理。
3. GSM短消息防護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
(1)報(bào)警裝置
報(bào)警裝置分為終端和末端,都具有電壓檢測的功能,所不同的是,所有報(bào)警都通過終端觸發(fā),末端只需與終端保持通信。報(bào)警裝置的原理圖如圖2
由圖2可知,報(bào)警裝置由電源電路、保護(hù)電路、檢測電路、報(bào)警電路組成,可對電壓斷相、震動(dòng)、裝置開關(guān)盒進(jìn)行檢測,有現(xiàn)場聲光和短信報(bào)警兩種報(bào)警方式。由于一般報(bào)警裝置都安裝在露天環(huán)境,風(fēng)吹日曬,也很有可能遭到不法分子的破壞。因此防盜裝置自身的可靠性尤為重要。裝置的保護(hù)電路可以防治高低溫天氣、雷雨天氣對裝置造成的損害。震動(dòng)和開關(guān)盒的檢測預(yù)警可以防止不法分子對裝置的非法破壞。
(2)通信平臺(tái)
通信平臺(tái)利用了GSM通信和省電力公司的短信平臺(tái)。GSM是第2帶蜂窩系統(tǒng)(數(shù)字蜂窩系統(tǒng))的標(biāo)準(zhǔn)。GSM業(yè)務(wù)按ISDN的原則可分為電信業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。數(shù)字業(yè)務(wù)中有一種補(bǔ)充ISDN業(yè)務(wù),即短消息業(yè)務(wù)(SMS)。該業(yè)務(wù)允許GSM模塊和基站在開展正常的語音業(yè)務(wù)時(shí),可以傳送一定長度(140個(gè)8bit的ASCII字符)的字母數(shù)字消息。該防護(hù)系統(tǒng)在利用GSM組網(wǎng)時(shí),便是利用GSM的SMS功能傳遞數(shù)據(jù)和控制命令的。省電力公司的短信平臺(tái)則實(shí)現(xiàn)了GSM網(wǎng)絡(luò)和電力局域網(wǎng)的互聯(lián)應(yīng)用。
(3)主站
主站負(fù)責(zé)接收短信平臺(tái)的數(shù)據(jù)及客戶端的數(shù)據(jù)經(jīng)過一系列處理后,保存、發(fā)送并接受客戶端的查詢。本防護(hù)系統(tǒng)主站由前置機(jī)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器組成。前置機(jī)是各種通訊介質(zhì)和終端進(jìn)行通訊的前置設(shè)備,具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分發(fā)、數(shù)據(jù)分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入和修改的功能,同時(shí)對現(xiàn)場防盜裝置進(jìn)行控制,并可限制手機(jī)對報(bào)警信息的接收功能。前置機(jī)可以在與主站其它部分脫離聯(lián)系后(通訊部分還正常),仍維持系統(tǒng)的運(yùn)行。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器則接受前置機(jī)服務(wù)器的信息,對各種數(shù)據(jù)統(tǒng)一保存和管理。
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