王 捷，王 彤

(1.遼寧機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息系，丹東118009;2.遼寧機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院黃海汽車學(xué)院，丹東118009)

0 引言

目前，供電電纜的防盜普遍采用人工巡查的方式，由于線路多，距離遠，環(huán)境惡劣，很難及時發(fā)現(xiàn)電纜斷路及被盜。本設(shè)計采用在電纜尾端安裝發(fā)射設(shè)備，電纜起始端安裝報警主機的方法，信息通過電纜傳遞，當(dāng)報警主機超時未收到發(fā)射設(shè)備的信號時，啟動GPRS將電纜被盜或斷路的時間、線路等信息傳遞到手機及互聯(lián)網(wǎng)的方法。由于及時檢測到發(fā)生了問題，節(jié)省了大量的巡查時間及人力，為及時維修、破案、抓獲犯罪分子提供時間保證。

1 GPRS的電纜防盜報警系統(tǒng)設(shè)計方案

1) 設(shè)計方案

在需要防盜的電纜尾端安裝發(fā)射設(shè)備，在電纜起始端安裝接收設(shè)備。發(fā)射設(shè)備定期發(fā)出特定的編碼信息，安裝在電纜起始端的報警主機超時未收到發(fā)射設(shè)備的編碼信息時，報警主機將啟動GPRS將電纜被盜或斷路的時間、位置、線路編碼等信息通過公網(wǎng)傳輸?shù)绞謾C及互聯(lián)網(wǎng)［1］。

發(fā)射編碼信息的發(fā)射電路采用電力線載波技術(shù)［2］，通過電力線傳輸事先設(shè)定的編碼，傳輸距離大于5千米。電力線載波接收模塊接收到編碼信息后，經(jīng)單片機解碼確定接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)，確認電力線處于正常狀態(tài)。

2)本文設(shè)計的GPRS的電纜防盜報警系統(tǒng)具有以下功能：

a.具有電力線防盜報警功能;

b.具有電力線斷路檢測報警功能;

c.具有電力線斷電檢測報警功能;

d.具有實時手機報警功能;

e.具有實時互聯(lián)網(wǎng)報警功能。

2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計

2.1 發(fā)射設(shè)備

發(fā)射設(shè)備由編碼電路、電源系統(tǒng)、電力線載波模塊、載波加載器件組成。

編碼電路采用PT2262編碼器為核心組成，電源系統(tǒng)由開關(guān)電源、充電電池組成。載波模塊采用專業(yè)電力線載波模塊。載波加載器件采用專用載波變壓器。全部器件采用工業(yè)級標準。

載波編碼由設(shè)備碼、線路碼組成。

發(fā)射設(shè)備設(shè)計成一體化模塊，外殼選用鋁鋅材料的防水盒，防護等級IP54，具有全天候防護能力。

2.2 接收設(shè)備

接收設(shè)備由載波接收模塊、解碼電路、單片機、GPRS模塊、電源系統(tǒng)組成。

接收模塊采用專業(yè)電力線載波接收模塊。解碼電路采用與PT2262配套的PT2272解碼器為核心組成，可以識別一臺變壓器供電的8條供電線路的發(fā)射設(shè)備。單片機采用STC5410AD為核心組成。GPRS模塊采用廈門藍斯GPRS模塊。電源系統(tǒng)由開關(guān)電源、充電電池組成。全部器件采用工業(yè)級標準。

系統(tǒng)內(nèi)部可以存儲8部手機號碼，通過短信方式發(fā)送工作狀態(tài)的時間、種類、線路編碼、設(shè)備編碼等信息，手機號碼可以通過互聯(lián)網(wǎng)寫入及修改。

接收設(shè)備設(shè)計成一體化模塊，外殼選用鋁鋅材料的防水盒，防護等級IP54，具有全天候防護能力。

2.3 通信系統(tǒng)［3］

廈門藍斯GPRS模塊采用ARM9為核心構(gòu)成，由RS232通信接口與單片機交換信息，可以采用中國移動及聯(lián)通的手機卡，數(shù)據(jù)流量采用包月的方式，與手機通信采用短信的方式，也可以采用固定IP或動態(tài)IP的方式與互聯(lián)網(wǎng)通信。廈門藍斯GPRS模塊具有良好的防掉線、防死機功能。

2.4 GPRS的電纜防盜報警系統(tǒng)電路框圖(圖1)

3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計

3.1 接收主機軟件設(shè)計說明

主要軟件系統(tǒng)采用匯編語言編制，設(shè)計過程中充分考慮了程序工作的實時性、可靠性，系統(tǒng)設(shè)計了硬件自動復(fù)位電路，定期初始化程序，防止死機現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)發(fā)生電力線故障、斷電、被盜等問題時，單片機自動啟動GPRS將電力線故障、斷電、被盜等工作信息與報警時間、種類、線路編碼、設(shè)備編碼等信息傳輸至手機及互聯(lián)網(wǎng)。

圖1 GPRS的電纜防盜報警系統(tǒng)電路框圖

報警通過報警主機的程序定期檢測GPRS工作狀態(tài)，當(dāng)GPRS掉線及死機時自動重新啟動GPRS工作。

接收主機接收來自網(wǎng)絡(luò)或手機的命令，修改報警手機號碼。

3.2 互聯(lián)網(wǎng)訪問軟件設(shè)計說明

系統(tǒng)可以向最多8部手機發(fā)送電力線工作狀態(tài)的短信?；ヂ?lián)網(wǎng)用戶在授權(quán)的前提下可以寫入及修改手機號碼。手機用戶可以通過短信的方式修改報警手機號碼。

互聯(lián)網(wǎng)用戶可以在授權(quán)的前提下通過動態(tài)IP訪問現(xiàn)場設(shè)備，自動記錄電力線歷史狀態(tài)及實時狀態(tài)。

4 結(jié)束語

本文研究的基于GPRS的電纜防盜報警系統(tǒng)在遼寧省丹東市寬甸縣的農(nóng)村電網(wǎng)應(yīng)用過程中，連續(xù)穩(wěn)定運行了近二年。設(shè)備故障率為零，及時發(fā)現(xiàn)電力線斷路故障3次。

［1］顧海寧.IT新技術(shù)在路燈管理中的應(yīng)用［J］.電腦知識與技術(shù)，2007，(7)：177-178.

［2］張建，張志琦，孔維娜.電力線載波通信方式的比較［J］.電氣時代，2011，(1)：60-62.

［3］唐志津，陶宇.基于電力線載波和GPRS的智能變電站抄表系統(tǒng)的研究［J］.儀器儀表用戶，2011，(1)：5-6.