基于无线通讯的远程终端监视语音报警系统

宋俊杰

（洛阳水务集团有限公司,洛阳 471023）

基于无线通讯的远程终端监视语音报警系统

宋俊杰

（洛阳水务集团有限公司,洛阳 471023）

为解决水源井输配电设备被盗的问题，设计一套远程终端监视语音报警系统，采用无线通讯组网的方法来实现远程监控和数据传输。该系统不仅可以实现现场实时报警，还可以完成远传语音报警和监控等功能，成本较低，满足安全供水需求。

语音报警；无线通讯；组网

近年来，随着通讯技术、计算机技术、自动控制技术、网络技术、传感器技术的飞速发展，与其相关的数据采集、传输、通信设备的稳定性和可靠性不断提高，同时也使得远程诊断、操作、实时监控、自动报警变得高效可行，目前市场上很多专业设备能够实现此类功能，但大多数很难实现不同用户、不同环境的特殊要求［1-3］。为解决涧西水厂水源井群输配电设备的安全防盗问题，利用现有的井群控制终端，开发出了一套具有现场报警和远传语音报警的安全防盗系统。

涧西水厂由4个水源地和4个加压站组成，目前共有58个水源井，大多分布在偏远地区，以往高压输电线及变压器等输配电设备较易被盗，影响正常生产，并造成较大的经济损失。采用该报警系统，不但可以自动现场报警，而且能通过电台将语音报警信号远传到厂区的值班室，从而及时采取措施避免配电设备受损。

1 功能设计

（1）监控对象

10kV高压输电线路、水源井的配电变压器以及水源井泵房。

（2）系统功能

现场报警：当有人非法闯入水源井泵房或者偷盗输配电设备时，通过警报器发出警报。

语音报警：在现场报警的同时通过电台将报警信号传至厂区值班室，实现语音报警。

报警显示：报警地点可在投影仪和计算机上显示。

报警存储：报警参数可在线存入数据库。

报警检索：可对需要的报警数据进行快速检索。

自检：可检查报警系统的硬件故障［4-6］。

2 结构设计

根据水厂已设立的集散式子控制系统特点，即每个水源井泵房配电系统设备旁都有一套无线RTU，其采用无线方式与厂区调度室的监控机连接。通过无线数据传输在水厂调度室完成对厂区及井群各测控点数据的显示、存档、打印、制图，并实现对井上水泵的自动控制。结合以上特点，利用现有无线RTU为载体，结合语音报警模块和附加控制电路实现对各个水源井泵房的输配电设备的实时、实地监控。

2.1 硬件系统

水厂调度室的监控机选用研华工控机来进行数据处理，对各个水源井和其他监控点都安装远程终端设备（RTU）进行报警数据采集，在调度室和各个监控点之间通过无线电台来完成数据传输。监控系统利用数传电台进行无线载波传输，水源井报警系统由报警主控制模块、数据采集模块、语音报警模块、通讯模块以及备用电源模块等组成，如图1所示。

当输配电设备和水源井泵房出现异常时，数据采集模块前置对应的光耦三极管被触发，其开关状态发生变化，数据采集模块将相对应的信息采集处理后传到主控模块，其内在的555定时器触发现场报警模块，发出实时警报，控制器也同时触发语音报警模块，将事先录制好的信息经由通讯模块和电台发送至水厂调度室发出语音报警信号。其中报警时间长短可以通过主控模块内相应的电路做出调整，在白天值班员对水源井正常巡视期间，由光敏电阻等组成的光控模块避免了报警误动作，此时备用电源处于充电状态，在夜间自动切换到工作状态。

图1 系统结构框图

2.2 软件系统

该软件系统是基于微软公司Windows2000操作系统平台开发的，支持各种规范的协议。该系统的主要功能有数据通信、报警处理、参数设置、监控点操作界面等。

3 组网方式

数据采集、数据处理和数据传输是系统的三大组成部分。其中对数据传输起关键作用的是系统的无线通讯组网方式。数据采集部分的主要任务是完成对输配电设备和水源井泵房参数的实时采集。数据处理部分采用研华工业控制机，它与前置机组成调度监控主机。数据处理机完成总体管理，自动定时数据检测，数据存档［7-8］。数据传输部分采用星牌的C130_220型电台结合以MSM7512B作为调制解调芯片的MODEM作为传输载体。其无线通讯组网框图如图2所示。

4 结 论

（1）本系统是根据经济、可靠、维护和操作方便的原则，在充分利用水厂现有的监控设备基础上，研发出来的一套高效实用的远程终端监视语音报警系统。该系统不但可以集中使用，也可以单独使用，其技术指标体系达到了预期的要求。在后李村和王府庄这两个没有远程终端设备的水源井群以及厂区仓库等无人值班区域，该系统仍然可以发挥很好的功效。

（2）在外界干扰大、环境恶劣的区域由于信号弱，通过采用较大功率的数传电台提高该系统的抗干扰能力。为了避免变电所瞬间倒闸引起报警系统误动作，通过附加报警延迟装置解决了该问题。该系统经过这几年的投入使用，有效地震慑了盗窃输配电的犯罪行为，保证了水厂安全生产，避免了经济损失，具有显著的社会效益和经济效益。

图2 无线通讯组网图

[1]李铨和.基于PIC16C62的电厂语音报警装置[J].机电工程技术，2010，39（7）：99-101.

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[5]林伟华,徐少平,曾文,等.供水调度监测系统功能设计与实现[J].电脑开发与应用,2005，18（8）：8-9.

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[7]张伟.单片机远程语音报警系统 [J].现代电子技术,2004,185（18）：89-91.

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The Long-distance Teminal Voice Alarming System Based on Wireless Communication

SONG Junjie
（Luoyang Water Group Limited Company，Luoyang 471023）

In order to resolve the problem that the equipment for power transmission and distribution in water-resource wells are stolen,a long-distance teminal voice alarming system is designed,the remote monitoring and data transmission is realized by means of wireless communication networking.The results show that the real-time field alarm and the remote transmission voice alarm are accomplished,the cost is cut down on the foundation of safe water.

voice alarming；wireless communication；networking

TP216

A

1673-1980（2012）01-0157-02

2011-10-27

宋俊杰 （1972-），男 ，河南洛阳人，硕士，电气工程师，研究方向为电气工程。