1 导言
在油田等地域散布广阔的户外区域，输电线路和电力变压器因远离供电局常常面对被盗的风险，一旦输电线和电力变压器被盗，将会形成很大的经济损失，给电力体系的安稳运转和油田安全出产形成极大的危险。跟着gsm移动通讯网络的敏捷发展和用户的日益扩展，gsm的信号掩盖规模很广，盲区越来越少，现在gsm机站建造敏捷，规划上现已掩盖了整个区域。为此，本文运用gsm通讯网络开宣布的输电线路和变压器防盗体系，能有效地对偏远区域的输电线路和电力变压器的运转状况实时监控。
2 体系规划
本文首要描绘了运用stc89c52单片机完结的依据gsm模块的电力变压器防盗体系，包含stc89c52单片机的功用特色、gsm短信模块作业原理、传感器作业原理。文中运用的gsm（全球移动通讯体系）模块为siemens公司推出的新一代无线通讯gsm模块——tc35，运用该模块能够完结短消息收发、语音传输、与pc机进行数据传输等功用。体系由单片机和gsm模块以uart（通用异步收发器）方法通讯完结数据的收集和发送，并经过gsm模块将收集到的信息经过gsm网络传送给用户终端；信号的检测选用二种传感器进行信号的收集，以确保电力变压器的安全性；一起为避免电网断电等要素所形成的影响，即在电网掉电后主动发动后备电池持续确保体系的正常作业，极大地提高了体系的安稳性与牢靠性；在人机交互中，选用遥控设防和撤防的方法便于操控报警体系监控状况，别的，经过电脑终端能够对体系的作业状况进行动态把握。体系的组成框图如图1所示。
图1体系根本原理框图
3 gsm模块tc35运用规划
tc35是siemens公司推出的新一代无线通讯gsm模块，能够快速安全牢靠地完结体系计划中的数据、语音传输、短消息服务（short message service）和传真。模块的作业电压为3.3-5.5v，能够作业在900mhz和1800mhz两个频段，地点频段功耗别离为2w（900m）和1w（1800m）。模块有at命令集接口，支撑文本和pdu方式的短消息、第三组的二类传真、以及2.4k，4.8k，9.6k的非通明方式。此外，该模块还具有电话簿功用、多方通话，周游检测功用，常用作业方式有省电方式、idle、talk等方式。经过共同的40引脚的zif衔接器，完结电源衔接、指令、数据、语音信号、及操控信号的双向传输。经过zif衔接器及50ω天线衔接器，可别离衔接sim卡支架和天线。
tc35模块首要由gsm基带处理器、gsm射频模块、供电模块（asic）、闪存、zif衔接器、天线接口六部分组成。作为tc35的中心，基带处理器首要处理gsm终端内的语音、数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中的一切的模仿和数字功用。在不需求额定硬件电路的前提下，可支撑fr、hr和efr语音信道编码。
3.1 tc35硬件规划
（1） tc35 的硬件接口。tc35模块有40个引脚，经过一个zif（zero insertion force，零阻力插座）衔接器引出。这40个引脚能够划分为5类，即电源、数据输入/输出、sim卡、音频接口和操控。其间igt是发动端，体系加电后为使tc35进入作业状况，有必要给igt加一个大于100ms的低脉冲，电平下降持续时刻不行超越1ms。单片机经过tc35的18、19脚交流数据。tc35的外围电路图如图2所示。
图2 tc35外围电路图
（2） tc35的开发技巧。在开发tc35的进程中，正确构建其外围电路是十分重要的。电源要求：模块的供电电压假如低于3.3v会主动关机。一起模块在在发射时，电流峰值可高达2a。一起在此电流峰值时，电源电压（送入模块的电压）下降值不能超越0.4v。所以该模块对电源的要求较高，电源的内阻+ffc联接线的电阻必需小于200mω；mcu与tc35通讯：单片机经过两个i/o口操控tc35的开关机、复位等，经过串口与tc35进行数据通讯，通讯速率为9600kbps，选用8位异步通讯方法，1位开端位，8位数据位，1位中止位；逻辑电平的差异：tc35模块输入输出的ttl正电平逻辑不是+5v，而是+2.9v，因而必要时加端口维护；tc35上电后需求在igt引脚施加100ms左右的低脉冲才干发动。
（3） 怎么处理模块无法登陆网络的问题。由于在tc35的整个外围电路中存在数字地和模仿地，考虑将上述电感换成磁珠，原因是电感无法吸收数字地和模仿地之间的高频谐波重量，而磁珠则能够很有效地吸收高频重量，很好的起到了阻隔数字地和模仿地。别的，将+5v电源与tc35模块的vbatt+之间的滤波二极管换下，改为直流稳压电源（5v，2a）直接供电，处理二极管的最大导通电流达不到模块要求的瞬间的大电流（2a）的问题。
（4） 关于sim卡的管脚信号。sim卡有三种电气标准的，1.8v/3.0v/5.0v。现在咱们手机上用的sim卡一般都是3.0v的。sim卡上供电受电源vcc的影响比较大，而且其纹波不能很大。在rst信号正确的前提下，正常作业时，rst信号为高电平。这时测验cl-ock和data信号的波形会发现：这两个信号在tc35对sim卡操作时才有波形，如没有操作则一般都不会有波形，这都是归于正常状况。sim卡的信号线、电源线都需求去耦。
3.2 tc35 软件指令
（1） 根本at指令：读取短信支撑格局0，pdu（中英文都可）；1，text（只能用于英文）。指令：at+cmgf？回来：+cmgf： 0留意：tc35默许的是text方式，因而要发中文短信有必要在每次开机时更改短信支撑格局。输入：at+cmgf=0回来：ok。
（2） 中英文短信的发送。英文短信的剖析：at+回车：通讯握手指令，回来：ok。指令：at+cmgf=1。设置为pdu方式，为发送中文汉字预备（若开机时默许为1），回来：ok，at+cscs=“ gsm ”（若开机时默许为gsm），设置tc35的作业方式。短信息的发送分红两步：a、发送接纳的手机号码，等候应对：“》“，指令：at+cmgs=”13587654321“回车（意图地址），tc35回应：at+cmgs=”1-3587654321“ 》。b、输入短信息的内容（只能是英文）：test 回车。
中文短信发送的根本原理剖析：运用串口调试帮手成功发送的中文短信息完好进程，短信中心号码：13800513500；短信接纳方号码：13587654321；短信内容：“华科大文华学院”。
指令：at+回车：通讯握手，回来：ok，指令：at+cmgf=0 设置为pdu方式，由于要发送中文汉字，回来：ok，at+cmgs=6 （此数是十进制），发送短消息的字节数（即phone+msg的字节数）》。能够接纳数据：089168310 -8200705f011000b813185674523 – f10008c20c534e79d159276587534e5b66962。指令：+cmgs： 45 回来：ok （注释：08表明短消息中心地址长度；91表明短消息中心号码类型；683108200705f0表明短消息中心号码13800270500；1100表明发送短消息的编码方法；0d表明意图地址长度；91表明意图地址类型；3185674523f1——表明意图地址，即接纳短消息的手机号码为13587654321；3208表明发送中文字符方法；c2表明有效期（tp-vp） 5 分钟a7（24小时）；0c表明短消息长度；534e79d159276587534e5b6 -69662——表明发送中文字符的unicode码。
4 软件规划
4.1 主程序流程图
软件规划选用c言语编写、模块化程序规划。stc89c52单片机对tc35模块进行通讯，首要设置波特率，一般为9600bit/s，然后再依据实际需求对中止端口进行相应的初始化设置。依据被监控目标的实际状况，主流程图如图3所示。
图3 体系软件主流程图
4.2部分程序源代码
以下是依据stc89c52单片机与tc35通讯接口的部分通讯程序，该程序现现已过调试并在开发设备上正常运转。
//打电话ring
void phonecall（void）
{
unchar code ringoff_tc35［］=”at+chup“;
for（i=0;i《=0;i++）
{
sendtotc35（ring_tc35，sizeof（ring_tc35）-1）; //向tc35发送打电话的at指令
sendasc（over）; //回车
delay1s（25）; // 延时9秒
sendtotc35（ringoff_tc35，sizeof（ringoff_tc35）-1）; //关机
sendasc（over）;
delay1s（2）;
}
}
本程序源代码完结打电话功用，其间考虑将at指令转化成ascii码的方法对tc35进行操控。
5 体系安稳性剖析
本文研讨目标为防盗体系，要求体系安稳，为此进行如下处理：在体系初始化中，连续重复发动三次，以确保能够正常登录网络，最终以短信方法加以承认。首要用单片机对tc35进行操控，单片机的安稳性不行忽视。因外部看门狗的安稳性比内部看门狗的安稳性高，所以选用外部看门狗守时清零，以习惯恶劣的作业环境。电源的牢靠性也至关重要，为此选用双电源方式。在外部无电源状况下选用内部蓄电池供电，依据用户需求能够选用不同容量的蓄电池以确保其供电时刻；在有外接电源状况下，外部供电为主，在此刻蓄电池供电缺乏，便主动开端充电。为了运用户了解体系的作业状况，依据客户需求以短信方法进行守时发送安全回复陈述。
6 结束语
规划结合gsm网络，综合运用西门子公司的tc35模块对电力变压器完结了现代的防盗报警体系。整个规划充分考虑了体系中或许呈现的各种意外状况，依据具体状况规划了相应的功用。本规划凭借现在最牢靠、最老练的gsm移动网络，在软件规划上也进行了相应的人性化规划，满意不同用户的需求。
