一种用于变电站防小动物闯入的报警系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电网变电站，具体是一种用于变电站防小动物闯入的报警系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着我国城市化和农村城镇化进程的进一步加速，城市规模在不断扩大，城市电力供应需求在不断增加，对电力供电的可靠性的要求也在不断提高。为保证居民、企业等用户的正常用电，供电部门广泛研究、引进先进电气设备和技术。
[0003]电网变电站中曾多次发生因小动物进入高压配电室或爬上电气设备，引起相间短路和接地短路故障，而造成事故。因此，要保证变电设备的安全运行，变电站必须防止小动物。
[0004]目前变电站防止小动物可采取的措施有:门窗加装挡板和小眼铁丝网；变电站内有关的施工结束或间断时及时封堵孔洞；放置灭鼠毒铒；定期检查防小动物设施；变电站中不存放和乱丢食物，以免诱入小动物。
[0005]以上措施都不够可靠，都是被动防御，缺乏智能化的警戒系统，目前市场上的一些报警设备，价格都很昂贵，而且没有专门针对变电站这种复杂环境的报警设备，因此，需要一种能适应变电站内的复杂环境，价格低廉，且在变电站突然闯入小动物时，能够最短的时间向设备主管人提供告警信息，提高供电的可靠性和安全性。
[0006]针对变电站的复杂环境的报警，可采用的方案有:
[0007]方案1:
[0008]采用超声波传感器，利用超声波测距原理，把超声波传感器固定安装在需要布防的区域，安装好之后超声波会测得一个距离值，如果有小动物经过警戒区域，超声波发射到小动物上反射回来，这时测得的距离值会发射变化。根据这个变化判段出是否有小动物进入。超声波检测准确及时，但是超声检测范围窄，只有在正前方经过才会感应到，不是适合变电站这种要求高的场合。
[0009]方案2:
[0010]采用图像处理技术，用摄像机采集布防区域图像，分析图像数据。判断是否有小动物闯入警戒区域。图像处理非常精确，但成本高昂，技术难度较高，不利用普及，因此放弃了此方案。
【发明内容】
[0011]本发明的目的是提供一种用于变电站防小动物闯入的报警系统，所述的报警系统设置有专门用于检测小动物发出的红外信号的热红外传感器，通过该热红外传感感应小动物发出的热红外信号，并进行声光报警，同时发送报警短信给设备主管人员，系统结构简单、可靠，成本低，而且能在最短的时间内发现小动物进行报警，用以解决目前变电站防止小动物采取的措施智能化低，且没有专门针对变电站防小动物的报警系统，在小动物闯入时，不能及时发现的问题。
[0012]为实现上述目的，本发明的方案是:一种用于变电站防小动物闯入的报警系统，所述的报警系统为一个GSM短信防盗报警器系统，包括红外感应模块、主控单片机、通信模块、声光报警器和智能移动设备，所述的红外感应模块的信号输出端连接主控单片机的信号输入端，所述主控单片机的控制输出端连接声光报警器，并通过通信模块连接智能移动设备；
[0013]所述的红外感应模块包括热红外传感器和信号处理电路，所述热红外传感器的顶端开设装有滤光镜片的窗口，所述的滤光镜片用于通过波长范围为7?1um的光，所述的热红外传感器用于以非接触形式感应出动物辐射出的红外信号，并发送给信号处理电路，所述的信号处理电路将所述的红外信号转换成电信号，并将这个电信号放大后发送给单片机，单片机对所述的电信号进行分析处理后，将报警信号发送给声光报警器，进行声光报警，同时通过通信模块发送报警短信给设备主管人员的智能移动设备。
[0014]根据本发明所述的用于变电站防小动物闯入的报警系统，所述的报警系统包括显示电路，所述的显示电路为1602LCD显示器，连接在主控单片机的信号输出端。
[0015]根据本发明所述的用于变电站防小动物闯入的报警系统，所述的通信模块为TC35系列的GSM模块，包括GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块、闪存、ZIF连接器和天线接口，供电模块用于为GSM基带处理器、GSM射频模块和ZIF连接器供电。
[0016]根据本发明所述的用于变电站防小动物闯入的报警系统，所述的单片机为STC89C52单片机。
[0017]根据本发明所述的用于变电站防小动物闯入的报警系统，所述的信号处理电路包括BISS0001传感信号处理芯片，用于接收热红外传感器的红外信号，并转换为电信号，同时进行放大处理。
[0018]根据本发明所述的用于变电站防小动物闯入的报警系统，所述的报警器采用声光报警器。
[0019]本发明的目的还在于提供一种报警方法，所述的报警方法通过专门用于检测小动物发出的红外信号的热红外传感器，感应小动物发出的热红外信号，并进行声光报警，同时发送报警短信给设备主管人员，操作简单、可靠，成本低，而且能在最短的时间内发现小动物进行报警，用以解决目前变电站防止小动物采取的措施智能化低，且没有专门针对变电站防小动物的报警系统，在小动物闯入时，不能及时发现的问题。
[0020]为实现上述目的，本发明的方案是:一种如上述报警系统的报警方法，所述的报警方法通过热红外传感器检测小动物辐射的红外信号，并经过放大处理发送给单片机进行分析，并发出报警信号，同时发送报警短信给设备管理人员；
[0021]所述的报警方法具体包括如下步骤:
[0022](I)当有小动物闯入变电站时，热红外传感器检测到小动物辐射出的红外信号后，将所述的红外信号发送给信号处理电路；
[0023](2)所述的信号处理电路将所述的红外信号转换成电信号，并将这个电信号放大后发送给单片机；
[0024](3)单片机对所述的电信号进行分析处理后，发出报警信号控制报警器进行报警，同时通过通信模块向设备主管人员发出报警短信；
[0025](4)设备主管人收到短信后，远程向报警器发出关闭或重启命令，确认报警信号是否重复发出，并判断是否有疑似小动物闯入变电站，以提高报警的可靠性。
[0026]根据本发明所述的报警方法，所述的报警方法在热红外传感器的顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，所述的滤光镜片可通过光的波长范围为7?10um，使得所述的热红外传感器正好用于小动物红外辐射的探测，而对其它波长的红外线，则通过所述的滤光镜片予以吸收。
[0027]根据本发明所述的报警方法，所述的步骤(3)中对红外信号进行处理时，采用双向鉴幅器，有效抑制干扰。
[0028]本发明达到的有益效果:(1)在变电站内突然闯入小动物时，本发明的报警系统能够无延迟立刻发出声光报警信号，并在最短的时间向设备主管人提供告警信息，及时对变电设备进行处理，提高变电站供电的可靠性和安全性。
[0029](2)所述的报警系统操作通俗易懂，无需培训，任何人都能自由设置操作，而且系统设计结构简单、可靠，避免了在复杂环境中回路高故障率的问题，大大节省了人力成本和培训成本。
【附图说明】
[0030]图1是本发明的报警系统结构原理图；
[0031]图2是本发明的信号处理电路的结构原理图；
[0032]图3是本发明的通信模块结构原理图；
[0033]图4是本发明的报警系统工作过程示意图。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0035]如图1所示，本发明所述的报警系统为一个GSM短信防盗报警器系统，包括红外感应模块、主控单片机、通信模块、声光报警器和智能移动设备，所述的红外感应模块的信号输出端连接主控单片机的信号输入端，所述主控单片机的控制输出端连接声光报警器，并通过通信模块连接智能移动设备。
[0036]本发明所述的红外感应模块是整个报警系统的关键，包括热红外传感器和信号处理电路，所述热红外传感器的顶端开设装有滤光镜片的窗口，所述的滤光镜片可以通过的光的波长范围为7?10um，动物辐射的红外线中心波长为9?10um，而探测元件的波长灵敏度在0.2?20um范围内几乎稳定不变，所以本发明所述的热红外传感器正好适合于动物红外辐射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测动物辐射的红外线传感器，所述的热红外传感器可以以非接触的形式感应出动物辐射出的红外信号，并发送给信号处理电路。
[0037]所述的信号处理电路将所述的红外信号转换成电信号，并将这个电信号放大后发送给单片机，单片机对所述的电信号进行分析处理后，将报警信号发送给声光报警器，进行声光报警，同时通过通信模块发送报警短信给设备主管人员的智能移动设备。
[0038]如图2所示，信号处理电路采用BISS0001芯片，BISS0001芯片是