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一种根据GSM模块的电力变压器防盗体系解说

一种基于GSM模块的电力变压器防盗系统讲解-在油田等地域分布辽阔的野外地区,输电线路和电力变压器因远离供电局经常面临被盗的危险,一旦输电线和电力变压器被盗,将会造成很大的经济损失,给电力系统的稳定运行和油田安全生产造成极大的隐患。

1 导言

在油田等地域散布广阔的户外区域,输电线路和电力变压器因远离供电局常常面对被盗的风险,一旦输电线和电力变压器被盗,将会形成很大的经济损失,给电力体系的安稳运转和油田安全出产形成极大的危险。跟着gsm移动通讯网络的敏捷发展和用户的日益扩展,gsm的信号掩盖规模很广,盲区越来越少,现在gsm机站建造敏捷,规划上现已掩盖了整个区域。为此,本文运用gsm通讯网络开宣布的输电线路和变压器防盗体系,能有效地对偏远区域的输电线路和电力变压器的运转状况实时监控。

2 体系规划

本文首要描绘了运用stc89c52单片机完结的依据gsm模块的电力变压器防盗体系,包含stc89c52单片机的功用特色、gsm短信模块作业原理、传感器作业原理。文中运用的gsm(全球移动通讯体系)模块为siemens公司推出的新一代无线通讯gsm模块——tc35,运用该模块能够完结短消息收发、语音传输、与pc机进行数据传输等功用。体系由单片机和gsm模块以uart(通用异步收发器)方法通讯完结数据的收集和发送,并经过gsm模块将收集到的信息经过gsm网络传送给用户终端;信号的检测选用二种传感器进行信号的收集,以确保电力变压器的安全性;一起为避免电网断电等要素所形成的影响,即在电网掉电后主动发动后备电池持续确保体系的正常作业,极大地提高了体系的安稳性与牢靠性;在人机交互中,选用遥控设防和撤防的方法便于操控报警体系监控状况,别的,经过电脑终端能够对体系的作业状况进行动态把握。体系的组成框图如图1所示。

一种依据GSM模块的电力变压器防盗体系解说

图1体系根本原理框图

3 gsm模块tc35运用规划

tc35是siemens公司推出的新一代无线通讯gsm模块,能够快速安全牢靠地完结体系计划中的数据、语音传输、短消息服务(short message service)和传真。模块的作业电压为3.3-5.5v,能够作业在900mhz和1800mhz两个频段,地点频段功耗别离为2w(900m)和1w(1800m)。模块有at命令集接口,支撑文本和pdu方式的短消息、第三组的二类传真、以及2.4k,4.8k,9.6k的非通明方式。此外,该模块还具有电话簿功用、多方通话,周游检测功用,常用作业方式有省电方式、idle、talk等方式。经过共同的40引脚的zif衔接器,完结电源衔接、指令、数据、语音信号、及操控信号的双向传输。经过zif衔接器及50ω天线衔接器,可别离衔接sim卡支架和天线。

tc35模块首要由gsm基带处理器、gsm射频模块、供电模块(asic)、闪存、zif衔接器、天线接口六部分组成。作为tc35的中心,基带处理器首要处理gsm终端内的语音、数据信号,并涵盖了蜂窝射频设备中的一切的模仿和数字功用。在不需求额定硬件电路的前提下,可支撑fr、hr和efr语音信道编码。

3.1 tc35硬件规划

(1) tc35 的硬件接口。tc35模块有40个引脚,经过一个zif(zero inserTIon force,零阻力插座)衔接器引出。这40个引脚能够划分为5类,即电源、数据输入/输出、sim卡、音频接口和操控。其间igt是发动端,体系加电后为使tc35进入作业状况,有必要给igt加一个大于100ms的低脉冲,电平下降持续时刻不行超越1ms。单片机经过tc35的18、19脚交流数据。tc35的外围电路图如图2所示。

一种依据GSM模块的电力变压器防盗体系解说

图2 tc35外围电路图

(2) tc35的开发技巧。在开发tc35的进程中,正确构建其外围电路是十分重要的。电源要求:模块的供电电压假如低于3.3v会主动关机。一起模块在在发射时,电流峰值可高达2a。一起在此电流峰值时,电源电压(送入模块的电压)下降值不能超越0.4v。所以该模块对电源的要求较高,电源的内阻+ffc联接线的电阻必需小于200mω;mcu与tc35通讯:单片机经过两个i/o口操控tc35的开关机、复位等,经过串口与tc35进行数据通讯,通讯速率为9600kbps,选用8位异步通讯方法,1位开端位,8位数据位,1位中止位;逻辑电平的差异:tc35模块输入输出的ttl正电平逻辑不是+5v,而是+2.9v,因而必要时加端口维护;tc35上电后需求在igt引脚施加100ms左右的低脉冲才干发动。

(3) 怎么处理模块无法登陆网络的问题。由于在tc35的整个外围电路中存在数字地和模仿地,考虑将上述电感换成磁珠,原因是电感无法吸收数字地和模仿地之间的高频谐波重量,而磁珠则能够很有效地吸收高频重量,很好的起到了阻隔数字地和模仿地。别的,将+5v电源与tc35模块的vbatt+之间的滤波二极管换下,改为直流稳压电源(5v,2a)直接供电,处理二极管的最大导通电流达不到模块要求的瞬间的大电流(2a)的问题。

(4) 关于sim卡的管脚信号。sim卡有三种电气标准的,1.8v/3.0v/5.0v。现在咱们手机上用的sim卡一般都是3.0v的。sim卡上供电受电源vcc的影响比较大,而且其纹波不能很大。在rst信号正确的前提下,正常作业时,rst信号为高电平。这时测验cl-ock和data信号的波形会发现:这两个信号在tc35对sim卡操作时才有波形,如没有操作则一般都不会有波形,这都是归于正常状况。sim卡的信号线、电源线都需求去耦。

3.2 tc35 软件指令

(1) 根本at指令:读取短信支撑格局0,pdu(中英文都可);1,text(只能用于英文)。指令:at+cmgf?回来:+cmgf: 0留意:tc35默许的是text方式,因而要发中文短信有必要在每次开机时更改短信支撑格局。输入:at+cmgf=0回来:ok。

(2) 中英文短信的发送。英文短信的剖析:at+回车:通讯握手指令,回来:ok。指令:at+cmgf=1。设置为pdu方式,为发送中文汉字预备(若开机时默许为1),回来:ok,at+cscs=“ gsm ”(若开机时默许为gsm),设置tc35的作业方式。短信息的发送分红两步:a、发送接纳的手机号码,等候应对:“》“,指令:at+cmgs=”13587654321“回车(意图地址),tc35回应:at+cmgs=”1-3587654321“ 》。b、输入短信息的内容(只能是英文):test 回车。

中文短信发送的根本原理剖析:运用串口调试帮手成功发送的中文短信息完好进程,短信中心号码:13800513500;短信接纳方号码:13587654321;短信内容:“华科大文华学院”。

指令:at+回车:通讯握手,回来:ok,指令:at+cmgf=0 设置为pdu方式,由于要发送中文汉字,回来:ok,at+cmgs=6 (此数是十进制),发送短消息的字节数(即phone+msg的字节数)》。能够接纳数据:089168310 -8200705f011000b813185674523 – f10008c20c534e79d159276587534e5b66962。指令:+cmgs: 45 回来:ok (注释:08表明短消息中心地址长度;91表明短消息中心号码类型;683108200705f0表明短消息中心号码13800270500;1100表明发送短消息的编码方法;0d表明意图地址长度;91表明意图地址类型;3185674523f1——表明意图地址,即接纳短消息的手机号码为13587654321;3208表明发送中文字符方法;c2表明有效期(tp-vp) 5 分钟a7(24小时);0c表明短消息长度;534e79d159276587534e5b6 -69662——表明发送中文字符的unicode码。

4 软件规划

4.1 主程序流程图

软件规划选用c言语编写、模块化程序规划。stc89c52单片机对tc35模块进行通讯,首要设置波特率,一般为9600bit/s,然后再依据实际需求对中止端口进行相应的初始化设置。依据被监控目标的实际状况,主流程图如图3所示。

一种依据GSM模块的电力变压器防盗体系解说

图3 体系软件主流程图

4.2部分程序源代码

以下是依据stc89c52单片机与tc35通讯接口的部分通讯程序,该程序现现已过调试并在开发设备上正常运转。

//打电话ring

void phonecall(void)

{

unchar code ringoff_tc35[]=”at+chup“;

for(i=0;i《=0;i++)

{

sendtotc35(ring_tc35,sizeof(ring_tc35)-1); //向tc35发送打电话的at指令

sendasc(over); //回车

delay1s(25); // 延时9秒

sendtotc35(ringoff_tc35,sizeof(ringoff_tc35)-1); //关机

sendasc(over);

delay1s(2);

}

}

本程序源代码完结打电话功用,其间考虑将at指令转化成ascii码的方法对tc35进行操控。

5 体系安稳性剖析

本文研讨目标为防盗体系,要求体系安稳,为此进行如下处理:在体系初始化中,连续重复发动三次,以确保能够正常登录网络,最终以短信方法加以承认。首要用单片机对tc35进行操控,单片机的安稳性不行忽视。因外部看门狗的安稳性比内部看门狗的安稳性高,所以选用外部看门狗守时清零,以习惯恶劣的作业环境。电源的牢靠性也至关重要,为此选用双电源方式。在外部无电源状况下选用内部蓄电池供电,依据用户需求能够选用不同容量的蓄电池以确保其供电时刻;在有外接电源状况下,外部供电为主,在此刻蓄电池供电缺乏,便主动开端充电。为了运用户了解体系的作业状况,依据客户需求以短信方法进行守时发送安全回复陈述。

6 结束语

规划结合gsm网络,综合运用西门子公司的tc35模块对电力变压器完结了现代的防盗报警体系。整个规划充分考虑了体系中或许呈现的各种意外状况,依据具体状况规划了相应的功用。本规划凭借现在最牢靠、最老练的gsm移动网络,在软件规划上也进行了相应的人性化规划,满意不同用户的需求。

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