其系统结构图如图2。1所示。

图2。1  系统结构图

变压器监测模块主要用于检测变压器被盗时的电气信号，其由红外传感器模块、霍尔电流传感器模块、振动传感器模块以及无锁开关模块组成。一般情况下，不法分子盗窃变压器时首先会靠近变压器，剪断一次电缆，然后对变压器进行暴力强拆。其中红外传感器用来感应人体靠近，霍尔电流传感器可以监测电缆电流，振动传感器可以反映强拆产生的振动。另外为了防止盗窃者破坏防盗装置本身，也需要对装置本身采取相应的保护措施。防盗装置一般置于加固铁箱内，盖门锁上，本设计在装置盖门处安装了一个无锁开关，正常情况下盖门关上，无锁开关被压下，当盖门被非法打开时，无锁开关弹起，从而可以通过无锁开关来反映防盗装置盖门的状态。

作为硬件系统的控制中心，单片机要对监测模块采集到的数据进行处理，还要在发生盗窃情况时控制通信模块发送报警信息并使现场的蜂鸣器进行鸣笛警告。

所有模块都是由供电系统提供电源，本设计拟采用12V，1A的直流储蓄电池，该储蓄电池具有自动充电功能，可以对单片机开发板以及无线通信模块进行直接供电，对于其他模块的供电，可以经过相应的电压变换电路得到需要的电压等级。

盗窃情况发生时，为增加防盗报警装置的可靠性，由单片机控制无线通信模块同时向三个移动终端发送报警信息，确保报警信息得到及时的处理。

2。2  系统功能设计

1）数据采集以及处理功能。通过变压器监测模块来采集变压器现场的信号，再由微处理器单元进行数据处理与判断。

2）数据通信功能。采用GSM无线通信模块进行数据传输，具有实时性，当微处理器判断信号异常时，将相应标志置位，由单片机将相应的指令发给通信模块，将变压器报警信息发送至值班人员或相关负责人的手机上，实现远程报警。

3）防盗报警功能。在变压器被盗时，犯罪分子接近变压器时红外传感器会检测到人体感应信号，切断一次电缆时由霍尔电流传感器获取失电信号，当变压器因暴力拆卸产生振动时，由振动传感器获取相应信号，将这些信号通过GPIO口送入单片机，确认盗窃后，通过GSM网络向值班人员的移动终端发送被盗变压器的状态以及位置，从而实现自动报警功能。

4）自保护功能。为防止偷窃变压器的不法分子破坏防盗报警装置，装置本身必须有一定的自保护作用。防盗装置一般置于铁箱内，盖门锁住。一方面可以在装置本身上安装振动传感器，当不法分子想要破坏防盗装置时，装置本身可以感应到这些破坏行为，此时立即送被盗信息。另一方面，在盖门处安装一个无锁开关，由无锁开关状态反映装置盖门状态，若盖门被非法打开，向移动终端发送短信。

5）持续不断电工作功能。该装置不可以直接用现场电缆进行供电，因为当变压器被盗时，不法分子会断开电源线，这样防盗装置不能正常运行，所以应当设置专门的蓄电池，该蓄电池具有智能自动充电功能，从而保障防盗装置持续不断电工作。

6）手机卡永不停机功能。装置需要用到SIM卡，当手机卡余额不足甚至停机时，会导致被盗信息不能及时传输，所以手机余额不足时应该及时进行充值。可在移动通信办理自动续费业务，保障系统的正常运行。

7）设备安全检测功能。变压器停电有可能是变压器被盗，也有可能是变压器正常停电检修，所以为了区分这两种情况，可以在变压器上缠绕安全线，若安全线被强制剪断破坏，则立即启动自动报警。