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配電變壓器參數(shù)的GPRS網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(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)實現(xiàn)的變壓器負(fù)荷監(jiān)測系統(tǒng)，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)變壓器參數(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測。該系統(tǒng)具有建網(wǎng)方便、無需布線和幾乎不受區(qū)域限制，一次性投資少，日常運行費用低等特點。關(guān)鍵詞：GPRS Modem 單片機系統(tǒng) 遠(yuǎn)程監(jiān)測 AT命令集
隨著無線通信技術(shù)的不斷提高，利用移動運營商提供的無線網(wǎng)絡(luò)實現(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無線通信方式來實現(xiàn)變壓器參數(shù)的實時采集，無疑是對現(xiàn)有資源的最大利用。最重要的是GSM網(wǎng)絡(luò)是由移動運營商投控系統(tǒng)，可以節(jié)省數(shù)以千億計的導(dǎo)線材料及人工費用，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。無論何時何地，只要有一部電腦和可以上網(wǎng)的電話線就能實現(xiàn)對各地變壓器進(jìn)行監(jiān)控；如果配備GPRS（General Packet Radio Service，通用無線分組業(yè)務(wù)）無線Modem，使能實現(xiàn)，便能實現(xiàn)移動監(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)程傳輸問題，實現(xiàn)及時報警、實時數(shù)據(jù)采集和實時負(fù)荷監(jiān)測的功能。其意義在于：通過監(jiān)視變壓器的運行狀況，優(yōu)化配網(wǎng)運行方式；發(fā)生故障或異常運行時，迅速報警，及時恢復(fù)正常供電，減少停電時間，保證變壓器的安全運行；記錄電壓越限時間，計算電壓合格率，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)場變壓器三相電力參數(shù)采集、GPRS通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測中心上位機軟件三大部分構(gòu)成。變壓器三相電力參數(shù)采集安裝在變壓器現(xiàn)場，通過電壓互感器（PT）和電流互感器（CT）對變壓器二次端的電氣參數(shù)進(jìn)行采集監(jiān)測；同時，分析、記錄采集數(shù)據(jù)供電位機查詢，并在變壓器三相電力參數(shù)出現(xiàn)異常事件時主動上傳告警信息。GPRS通信網(wǎng)絡(luò)是監(jiān)測中心與現(xiàn)場變壓器之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉蛄海ㄟ^GPRS網(wǎng)絡(luò)使現(xiàn)場變壓器的相關(guān)參數(shù)能夠主時傳送到監(jiān)測中心計算機；監(jiān)測中心軟件一方面通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場監(jiān)測器進(jìn)行雙向通信，另一方面為用戶提供一個可視化界面，讓用戶足不出戶即可了解遠(yuǎn)方變壓器相對實時的運行狀況。與現(xiàn)場GPRS無線Modem相對應(yīng)，監(jiān)測中心計算機必須借助GPRS無線Modem撥號進(jìn)行GPRS網(wǎng)絡(luò)，方可與現(xiàn)場監(jiān)測器進(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，對變壓器三相電氣參數(shù)進(jìn)行實時采集；同時存儲歷史數(shù)據(jù)，以便監(jiān)測中心要了解變壓器的電壓、電流、功率等電參數(shù)質(zhì)量時，可以通過預(yù)先設(shè)定的查詢歷史數(shù)據(jù)命令獲取，然后通過監(jiān)測中心軟件分析形成曲線報表等。二是智能監(jiān)測與GPRS通信管理模塊。該模塊監(jiān)測與分析采集模塊送出的實時參數(shù)，如果發(fā)現(xiàn)電壓電流超限或斷電來電，則啟動GPRS通信模塊的監(jiān)測中心發(fā)送報警信息；當(dāng)上位機軟件發(fā)起通信請求時，還要負(fù)責(zé)握手和建立通信鏈路。
監(jiān)測中心軟件為用戶提供一個可視化的監(jiān)測界面。該監(jiān)測界面采用多級電子地圖的形式，讓用戶直觀、方便、快捷地了解變壓器的運行狀態(tài)。通過此界面，用戶可以及時發(fā)現(xiàn)變壓器出現(xiàn)的故障。譬如，某變壓器A相電壓過大，則在電子地圖中該變壓器處出現(xiàn)閃爍亮點，提示用戶該變壓器出現(xiàn)警情，并伴有聲音報警。用戶可以點擊變壓器圖標(biāo)處查看告警詳細(xì)內(nèi)容；同時，用戶通過查詢歷
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