智能型配变防盗监控技术研究范文

1概述

随着我国智能电网建设规模的不断扩大，智能型配变日益增多。同时，配电变压器及其相关设备往往价格昂贵，且多位于较荒僻的户外，做好设备的防盗监控至关重要。本文以配电变压器的防盗为切入点，提出了一种智能型配变防盗监控系统。

2传统配变台区防盗监控技术的发展现状

2.1常见的配变台区防盗技术介绍

2.1.1微波感应探测法微波感应探测法以微波感应器为核心部件，通过微波感应的原理来实现配变台区的防盗，当微波感应器的有效距离内出现移动物体时，微波感应器立即采集到信号，通过处理机对采集到的信号进行分析，一旦发现异常立即通过报警器输出报警信息，提醒配变台区的设备看护人员，可能会出现盗窃电力设备的行为。原理如图1所示。

2.1.2红外感应探测法红外感应探测法使用红外感应的原理来进行盗窃行为探测，正常情况下，配变台区现场的红外辐射量是固定不变的。此外，红外感应探测能够对运动生物和非生物进行有效区别，当有运动生物靠近时，通过非接触的形式采集有效范围内生命物体辐射出的热度信号，并通过热释电红外传感器将之转换为小电压信号，进而输出警报信息。

2.1.3GSM短信监测法GSM短信监测法将计算机信息技术与公共移动网络技术融合起来，构建由监控计算机网络、监控数据库、GSM短信平台构成的监控指挥系统。在配变台区相应的监测点安装传感器和控制器，采集现场信息，当有可疑盗窃信息输出时，与现场联网的GSM短信平台立即向监控中心计算机上报，相关信息实时存入监控数据库，监控中心接到告警信息后进行处理，再通过GSM网络下达相应的控制信息。

2.2传统防盗监控技术存在的问题分析目前，传统的防盗监控技术各有优缺点，微波感应探测法、红外感应探测法造价较高，布线工程量大，配变台区众多，配电网络点多面广，给基层供电单位的管理与维护带来较大困难，同时微波感应与红外感应设施较为灵敏，告警准确率和有效性有待提升；GSM短信监测法依赖于远程监控和数据传输，各站点均不可移动，需要架设专用的传输网络，还存在误码率、传输速率、可靠性等方面的问题。

3智能型配变台区防盗监控的构思与设计

随着铜、铅、铁等金属材料价格的上涨，配电变压器成为很多不法分子觊觎的目标，在智能电网发展的推动下，智能型配电变压器数量不断增多，提升智能型配变台区防盗水平迫在眉睫。基于此本文提出了新型智能型配变台区防盗监控的构思与设计。

3.1系统原理本文设计的智能型配变台区防盗监控系统按约定的数字协议，把电网电力设施的电气与物理状态通过传感、处理、接口技术与移动通信网络及互联网相连接，进行信息交换和通信，最终完成设备自动侦测开关机、系统定时自检、远程诊断、远程维护等高级功能。

3.2系统结构如图2所示为基于物联网技术的智能型配变台区防盗监控系统整体结构图。

3.2.1“管理层”“管理层”为监控主站，由信息管理机和远程维护中心组成，信息管理机主要保存各报警事件信息，并管理“应用层”设备，可自动接收和存储110公安监控电脑和供电公司监控电脑上传的报警数据。主要安装于供电局保卫办公室。远程维护中心全面收集“管理层”、“应用层”、“感知层”的信息，包括被盗信息、维护信息、监控主机操作信息和工作状态信息。

3.2.2“应用层”“应用层”由安装于公安110系统的监控后台、值班接警手机、供电企业值班监控后台组成，是实现“警企联动”功能的关键。“应用层”通过GPRS/GSM网络接收来自“感知层”的报警信息，并做出快速反应，通过电子地图快速定位被盗设备位置，及时通知有关人员处理事故。

3.2.3“感知层”“感知层”主要由智能监控主机、监控分机、线路探测器、配变探测器等组成，各设备之间采用470MHz智能无线自组网，且以某块化构建。每个台区配置1个智能监控主机和1个配变探测器、多个监测分机和线路探测器，可实现多个台区单元的监测，每个台区单元的防盗保护范围从变压器本体至低压出线末端。

3.2.4“远程信道”“远程信道”采用遍及全国乃至全球的GPRS/GSM无线移动通信网络和因特网。GPRS/GSM无线移动通信网络不受时间、地点、气候及地理位置影响，使用方便、灵活，有利于实现多个配变台区单元的远程监控。

3.3系统功能智能型配变台区防盗监控系统主要保护对象为台区及其低压线路，并考虑某些需重点监控的低压出线。根据现场情况灵活布置智能监控主机和分机。图3为系统技术原理图示意图。如图3所示，智能型配变台区防盗监控系统由智能主机、智能分机、配变探测器、线路探测器、智能无线自组网组成。

3.3.1智能主机智能主机由GSM/GPRS模块、无线主模块、电力低压载波模块、智能电网状态识别模块组成，通过GSM/GPRS网络（上行）和无线自组网（下行）收发信息，完成台区范围内的信息采集、处理、控制、交换及远程数据通信，因此，其具备很强的信息识别、决策及控制能力。

3.3.2智能分机智能分机主要由三相四线智能装置识别模块、载波信号接收模块、无线分模块、智能保护电路组成，与主机共同完成台区部分线路的信号识别、跟踪和监控报警。智能主机和分机均可配置声光报警装置，以在必要时给予偷盗者必要的心理震慑。

3.3.3配变探测器配变探测器使用强力磁钢吸附于变压器本体顶部。当正常运行时，其处于休眠状态；当出现异常，如变压器被移动、受强烈机械力冲击或停电时，其将通过无线自组网向主机发出报警信号。

3.3.4线路探测器线路探测器是保护重点线路的单元设备，由导线传感器、接口滤波电路、无线分模块等组成，线路正常运行时，其处于休眠状态；当电力线受损断裂时，固定在电力线上的导线传感器因失去平衡而向主机发出无线报警信息。

4智能型配变台区防盗监控系统与传统防盗监控系统的对比

与传统技术相比，新型智能型配变台区防盗监控优势如下：

4.1能够解决传统防盗技术存在的“跨线方式盗割电线”不报警及传统“人体探测器”易误报警等难题。

4.2应用了“特种智能传感器”、“低压电网运行状态智能识别模块”、“MEMS加速度检测技术”等新型传感技术，极大提高了配电台区数字信道的可靠性和实用性，同时实现了“警企联动”。

4.3依托先进的国际物联网技术和自主创新的特种智能传感器专利技术，不仅可以用于低压系统电力设施防盗报警，还可以应用于其它高压电力设施的全方位安全保护。

5结束语

智能型配变台区防盗监控系统通过先进的MEMS传感器技术，实现了远程故障分析、诊断、决策处理，保障系统设备安全、稳定、可靠运行，防止了误报警和拒报警事件的发生。随着智能电网背景下配电防盗需求的日益提升，这种智能型配变台区防盗监控技术有着广阔的应用前景。

作者：简光文 聂星 李京 丁恒洪 单位：贵州电网公司水城供电局