基于GPRS及GIS技术的电力线路远程监控系统

摘要

电力线路是电力系统的重要设施。长期以来，我国电力设施遭受人为破坏的情况不断发生，特别是盗拆电力线路塔材案件频频发生，致使杆塔倒塌，导致大面积停电，严重损坏国家的利益，影响民众的日常生活，已成为电网安全的重要隐患。由于电力线路覆盖面广，大多分布在野外，单单靠人工巡查已不能及时、有效地防止电力设施遭受人为破坏事件的发生。 本文以此为背景，针对电力线路自身的特点，采用先进的GPRS(通用分组无线业务)、GIS(地理信息系统)、在线监测、网络通信、数据库等技术，研究、设计了电力线路远程监控系统，系统的目标是：使监控中心的监管人员可以实时对设备现场进行控制、监听、监视，及时发现异常情况和破坏事件，防止影响电网安全的事故的发生。系统由现场监测终端、GPRS无线通讯系统和监控中心管理信息系统构成。监测终端安装在电力杆塔上，实施对线路和杆塔状态的实时监控并在出现异常事件时主动上传报警信息；GPRS通讯系统把现场的图像、语音和其它测量数据及时传送到监控中心；监控中心通过可视化地理信息界面将信息传达给监管人员，让监控中心的监管人员足不出户即可了解远方电力线路实时的状况。此外，监测终端还可以在电力线路出现异常时将报警信息直接发送到相关人员的手机上，从而使相关人员能及时了解到现场的情况并在最快时间赶到现场。 文中详细阐述了整个系统的设计思想。介绍了GPRS通讯模块、视频采集卡、云台、摄像机的控制方法；论述了GPRS通讯系统的通讯方式和通信策略；详尽阐述了以NET为开发平台，用C＃开发监控中心管理信息系统的过程。 本设计成功实现了对电力线路、杆塔运行状态的实时监控。实际运行证明，该系统在野外恶劣条件下运行稳定，对电力线路的安全运行起到了监防作用，使电力线路状态运行管理得到了加强。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

1绪论

1.1课题背景

1.2国内外技术现状

1.2.1 GPRS无线通信技术

1.2.2地理信息系统

1.3课题主要的研究内容

2系统的总体设计

2.1系统的设计原则

2.2系统的总体结构

2.3系统的特点

3监测终端的设计

3.1监测终端的硬件组成

3.2主要器件的介绍

3.2.1单片机80C196KB

3.2.2摄像机

3.2.3视频采集卡

3.2.4云台

3.2.5 WavecomQ2406B GSM/GPRS模块

3.3监测终端的软件

3.3.1单片机程序整体设计

3.3.2云台和摄像机控制程序设计

3.3.3视频采集卡控制程序设计

3.3.4 GPRS通讯模块控制程序设计

3.3.5低功耗设计

3.6小结

4 GPRS无线通讯系统的设计

4.1现阶段各种无线通信技术的分析比较

4.2 GPRS的网络结构

4.3 GPRS组网方式及其比较

4.4通讯系统的组成

4.4.1 TCP通信

4.4.2 SMS通信

4.5小结

5监控中心管理信息系统的设计

5.1系统简介

5.1.1电力网编辑器

5.1.2电力杆塔监视系统

5.1.3通讯服务器

5.2数据库服务器的设计与实现

5.2.1数据库模型设计

5.2.2数据库结构设计

5.2.3数据库程序设计

5.3地图功能的设计与实现

5.3.1 MapObi的简介

5.3.2地图浏览模块

5.3.3地图编辑查询模块

5.3.4空间数据和非空间数据的无逢连接

5.4指令操作功能的设计与实现

5.4.1线路导航器的实现

5.5通讯功能的设计与实现

5.5.1多线程的程序设计思想

5.5.2 TCP通信程序设计

5.5.3串行通信程序设计

5.6小结

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

附录 TCP数据服务类

作者简历