引言

當(dāng)下電力系統(tǒng)正在向變電站的無(wú)人值班化、自動(dòng)化的趨勢(shì)靠近，變電站數(shù)據(jù)快速準(zhǔn)確上送是未來(lái)變電站發(fā)展的趨勢(shì)。目前，電力通信的可靠性便顯得尤為重要，一旦通信出現(xiàn)故障變電站便失去監(jiān)控，極大威脅到了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行?，F(xiàn)有的管理方式以及技術(shù)手段都很難快速準(zhǔn)確定位出電力通信通道的故障位置，只能依靠工作人員實(shí)地查找，這種方式時(shí)間長(zhǎng)，效率低，已不能滿足時(shí)下電力系統(tǒng)的高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求，本文簡(jiǎn)紹一種電力通信通道故障查找的檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以快速判斷故障點(diǎn)，而且可以自動(dòng)向調(diào)度發(fā)送故障信息，工作人員可以不去現(xiàn)場(chǎng)就能了解故障情況，為快速解決問(wèn)題贏得時(shí)間，為恢復(fù)通信正常狀態(tài)贏得時(shí)間。1通道檢測(cè)系統(tǒng)工作方式

1.1現(xiàn)狀

目前，電力通信通道的檢測(cè)是通過(guò)變電站內(nèi)管理機(jī)去檢測(cè)與裝置之間的通信是否正常，一旦通信數(shù)據(jù)無(wú)回應(yīng)，管理機(jī)則向調(diào)度發(fā)送該裝置通信中斷，調(diào)度也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的畫(huà)面發(fā)現(xiàn)該裝置上送數(shù)據(jù)不刷新，或者該站的上傳數(shù)據(jù)不刷新，比如遙測(cè)值不刷新。調(diào)度發(fā)現(xiàn)通信中斷后，并不知道故障位置發(fā)生在哪里，只能通告通信系統(tǒng)維護(hù)工作人員去現(xiàn)場(chǎng)查看，有些變電站距離市區(qū)很遠(yuǎn)，到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)有的需要4、5個(gè)小時(shí)，這無(wú)疑給我們提出新的要求，不到現(xiàn)場(chǎng)若能判斷故障位置，將大大提高工作效率，縮短故障時(shí)間，對(duì)于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行的意義不言而喻。

1.2工作方式

1）GSM是全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（Global System for Mobile comunications） 的簡(jiǎn)稱。它的空中接口采用時(shí)分多址技術(shù)。自90年代中期投入商用以來(lái)，被全球超過(guò)100個(gè)國(guó)家采用。GSM標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備占據(jù)當(dāng)前全球蜂窩移動(dòng)通信設(shè)備市場(chǎng)80%以上。GSM網(wǎng)絡(luò)是一種使用范圍特別廣的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，有很強(qiáng)的信號(hào)覆蓋能力，不管是在山區(qū)還是荒漠都能覆蓋到，在室內(nèi)使用時(shí)更是方便快捷連接速度快，不會(huì)輕易被屏蔽，有了這種網(wǎng)絡(luò)對(duì)于工業(yè)及科技的發(fā)展的特別實(shí)用。對(duì)于電力領(lǐng)域，隨著電力技術(shù)的快速發(fā)展，新技術(shù)新成果的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越快，對(duì)于電力通信領(lǐng)域，GSM的應(yīng)用更是必不可少的，因?yàn)殡娏﹃P(guān)系到千家萬(wàn)戶，GSM的網(wǎng)絡(luò)可靠性是一個(gè)最重要的技術(shù)指標(biāo)。這樣可以提高信號(hào)質(zhì)量減少干擾和回聲。

2）GSM使用上直觀的特點(diǎn)：GSM系統(tǒng)有幾項(xiàng)重要特點(diǎn)：防盜拷能力佳、網(wǎng)絡(luò)容量大、手機(jī)號(hào)碼資源豐富、通話清晰、穩(wěn)定性強(qiáng)不易受干擾、信息靈敏、通話死角少、手機(jī)耗電量低。其主要技術(shù)特點(diǎn)如下：1.頻譜效率。由于采用了高效調(diào)制器、信道編碼、交織、均衡和語(yǔ)音編碼技術(shù)，使系統(tǒng)具有高頻譜效率。2.容量。由于每個(gè)信道傳輸帶寬增加，使同頻復(fù)用栽干比要求降低至9dB，故GSM系統(tǒng)的同頻復(fù)用模式可以縮小到4/12或3/9甚至更?。M系統(tǒng)為7/21）；加上半速率話音編碼的引入和自動(dòng)話務(wù)分配以減少越區(qū)切換的次數(shù)，使GSM系統(tǒng)的容量效率（每兆赫每小區(qū)的信道數(shù)）比TACS系統(tǒng)高3～5倍。

2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

該系統(tǒng)主要由通道監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)組成，通道監(jiān)控系統(tǒng)以AT89S51單片機(jī)芯片為核心，輔以狀態(tài)量接收裝置，實(shí)現(xiàn)了通信通道的實(shí)時(shí)監(jiān)控，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)以GSM模塊為核心，輔以供電電源，實(shí)現(xiàn)了對(duì)通信通道實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳調(diào)度端，保證調(diào)度端最快判斷出故障位置，并有效解決。

2.1GSM模塊選擇

GSM模塊，是具有GPRS數(shù)據(jù)傳輸功能的GSM模塊。GPRS模塊就是一個(gè)精簡(jiǎn)版的手機(jī)，集成GSM通信的主要功能于一塊電路板上，具有發(fā)送短消息、通話、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?。GPRS模塊相當(dāng)于手機(jī)的核心部分，如果增加鍵盤(pán)和屏幕就是一個(gè)完整的手機(jī)。普通電腦或者單片機(jī)可以通過(guò)RS232串口與GPRS模塊相連，通過(guò)AT指令控制GPRS模塊實(shí)現(xiàn)各種基于GSM的通信功能。GPRS模塊區(qū)別于傳統(tǒng)的純短信模塊，兩者都是GSM模塊，但是短信模塊只能收發(fā)短信和語(yǔ)音通訊，而GPRS模塊還具有GPRS數(shù)據(jù)傳輸功能。GSM模塊的廠家最早主要在國(guó)外，包括西門(mén)子、Wavcom、Sagem等；隨著國(guó)內(nèi)的技術(shù)進(jìn)步，國(guó)內(nèi)廠家如華為、Simcom、BenQ等模塊由于具有更高的性價(jià)比，已經(jīng)逐漸替代了國(guó)外品牌在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上占據(jù)了主流的地位。在市場(chǎng)上比較流行的模塊包括華為的GTM900-B、西門(mén)子的Mc39i，Wavecom的Q24等，國(guó)內(nèi)利用模塊成功開(kāi)發(fā)終端MODEM產(chǎn)品典型應(yīng)用經(jīng)緯星航JWOD1，經(jīng)緯星航JWOD2。本文采用西門(mén)子的GSM模塊，此模塊傳輸速度快，功耗低，性能穩(wěn)定，在極度惡劣環(huán)境下也能可靠工作。

2.2單片機(jī)選擇

STC公司的單片機(jī)主要是基于8051內(nèi)核，是新一代增強(qiáng)型單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，速度快8-12倍，帶ADC，4路PWM，雙串口，有全球唯一ID號(hào)，加密性好，抗干擾強(qiáng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，實(shí)現(xiàn)模塊化；單片機(jī)可靠性高，可工作到10^6 ～10^7小時(shí)無(wú)故障；處理功能強(qiáng)，速度快。低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品；控制功能強(qiáng)；環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。STC公司的單片機(jī)具備的通信接口可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)，電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車(chē)無(wú)線通信、再到日常工作中隨處可見(jiàn)的移動(dòng)電話，集群移動(dòng)通信，無(wú)線電對(duì)講機(jī)等。

2.3抗干擾設(shè)計(jì)

在提高硬件系統(tǒng)抗干擾能力的同時(shí)，軟件抗干擾以其設(shè)計(jì)靈活、節(jié)省硬件資源、可靠性好越來(lái)越受到重視。下面以MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)為例，對(duì)微機(jī)系統(tǒng)軟件抗干擾方法進(jìn)行研究。在工程實(shí)踐中，軟件抗干擾研究的內(nèi)容主要是：一、消除模擬輸入信號(hào)的噪聲（如數(shù)字濾波技術(shù)）；二、程序運(yùn)行混亂時(shí)使程序重入正軌的方法。本文針對(duì)后者提出了幾種有效的軟件抗干擾方法。

3、結(jié)語(yǔ)

該系統(tǒng)可以快速判斷故障點(diǎn)，而且可以自動(dòng)向調(diào)度發(fā)送故障信息，工作人員可以不去現(xiàn)場(chǎng)就能了解故障情況，為快速解決問(wèn)題贏得時(shí)間，為恢復(fù)通信正常狀態(tài)贏得時(shí)間。

（作者單位：寶雞供電公司）

作者簡(jiǎn)介

張金宸，男，1987年，助理工程師，寶雞供電公司信息通信分公司；韋彬，女，1985年，助理工程師，寶雞供電公司信息通信分公司。