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    基于GPRS无线通信技术的电力自动抄表系统

    前言

      解决当前我国电力抄表领域存在的估抄、漏抄、错抄以及抄表不及时等现象,将电表数据的采集由传统的人工抄表转变为自动抄表是我国电力行业亟待解决的重大难题。

      自动抄表系统目前主要采用有线通信技术和电力线载波通信技术。有线通信技术作为传统方法,系统的稳定性很好,但铺线工程量大,容易被人为损坏,而且如果居民楼建成后,再在墙壁表面拉线,居民难以接受。电力线载波抄表在国内也始终没有得到大范围应用,其主要原因是国内电力线路本身所带的大量谐波干扰问题没有得到很好解决,在数据传送过程中,经常出现错码、丢码的情况,使数据出现较大误差。随着无线通信技术、网络技术的迅猛发展,同时伴随着数字化程度的提高,无线远程控制及无线远程抄表已经成为未来电力管理的必然选择。

      GPRS通信技术简介

      通用分组无线业务GPRS是在现有GSM系统上发展出来的一种新无线数据传数业务,目的是给移动用户提供高速无线IP或X.25服务。在此信道上提供TCP/IP连接,可以用于INTERNET连接、数据传输等应用。

      GPRS理论带宽可达171.2Kbit/s,实际应用带宽大约在40~100Kbit/s,GPRS采用分组交换技术,每个用户可同时占用多个无线信道,同一无线信道又可以由多个用户共享,资源被有效的利用。GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据,而不需要利用电路交换模式的网络资源。GPRS永远在线,按流量计费,从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、点多分散、中小流量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。

      系统设计

      GPRS电力远程自动抄表系统由电表数据采集部分、GPRS无线数据传输终端(DTU)、电力局的配电数据中心三大块组成,电表数据通过中国移动的GPRS/GSM网络进行传输。居民小区的所有电表首先连接到电表集中器,居民用户的用电数据由复费率电表通过串口传到电表集中器,电表集中器通过串口与GPRS透明数据传输终端(DTU)连接,电表数据经过协议封装后发送到中国移动的GPRS数据网络,通过GPRS数据网络和INTERNET公网将数据传送至配电数据中心,实现电表数据和数据中心系统的实时在线连接。

     

      在网络上两台主机要实现直接通讯

      (不通过中转)必要条件是:至少有台主机IP地址具有固定性和唯一性。安装普通SIM卡的GPRS通讯?榈腎P地址是随机的,同时考虑到大部分用户的上位机IP地址也是随机的,所以系统通过具有固定IP地址的网络代理服务器来负责网络数据链路建立和数据收发的透明中转,完成系统通讯的基础条件。网络代理服务器可采用ADSL、LAN等INTNERNET公网连接。上位机建立在局域网内,增加系统的安全性。

      启动GPRS数据传输终端后,它会根据预先设定在其内部的IP地址或域名来主动访问网络代理服务器,通过代理服务器和监控中心建立TCP/IP,当主站要向某个监控终端提出数据请求时,它会根据IP地址和ID号来找到的终端,将命令下发到该终端,终端响应后通过GRPS数据传输终端把数据网络代理服务器端口,通过端口映射转发到监控中心主站,完成系统的一次通讯过程。

      现今,由于移动公司可以通过为客户开通特定的APN和发行特殊的SIM卡,使得用这张SIM卡获得的动态IP地址每一次都不变。也就是说可以做到SIM卡和IP地址绑定,同时监控中心主站也可以通过专线方式直接接入GPRS移站,并获得一个固定的IP地址,这样,GPRS无线数据终端无需路由到Internet网络,采用这种方式组成点对多点网络具有实时性好、安全性高的特点,但相对系统通过Internet(CMNET),用户的实现成本费用相对较高。

      系统功能

      系统功能主要由系统设置、数据采集、资料录入、用量查询、用电监控、异常分析、报表生成、系统维护、计费业务、自动报警n个部分组成。

      1、系统设置:系统设置主要进行系统网络的建立和初始参数设置,包括集中器设置,包括设置抄表日,冻结表的时间等。

      2、数据采集:数据采集主要进行广播抄表点抄单表、全抄电表、抄冻结数据、零点抄表和实时点抄。

      3、资料录入:资料录入主要进行用户、表信息录入、集中器资料录入。

      4、系统维护:系统维护主要进行事务日志年、月、日查询、系统通讯和定时操作的设置、系统操作员密码和权限的管理、数据安全备份维护。

      5、用量查询:用量查询主要进行日用量日月、年查询,月用量月、年查询,年用量年查询、冻结数据查询分析。具体的查询时间可由查询的时间来调整确定。

      6、用电监控:用电监控主要是实时监控电表状态,控制用户的上、断电操,检测GPRS集中器和GPRS网络运行情况。

      7、报表生成:报表生成主要是生成日、月年用量报表和报表预览打印。

      8、自动报警:开箱告警;停电告警;逆相告警;超温告警;过压告警;过流告警;过载告警;倾斜或移动报警等其他功能。

     

    发布时间:2010-8-11 阅读:1980次    打印本页 | 关闭

     

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