基于GPRS的遠程自動抄表解決方案

一、 需求分析

電力是社會文化生活和工業生產中最主要的能源之一，隨著我國經濟飛速發展以及人民生活水平不斷提高，電力作為未來社會的重要能源，必向市場化、信息化發展，根據國家電力 部門“廠網分開”的總體規化，電力部門將成為以管理電網為主的企業，伴隨著我國城鄉“一戶一表”建設改造工程已逐步進入尾聲，電力管理問題無疑被提升到新的工作日程中來。就目前城鄉電網管理工作來看，傳統上采用的人工上門抄表方法不僅效率低，而且經常出現漏抄、誤抄等現象。隨著信息技術和網絡的不斷發展，自動抄表系統由此應運而生。

　　現代智能化系統一般采用兩種：電力載波集抄和總線通信方式。由于我國的電網在傳輸數據過程中，經常會受無線電信號、電磁信號、脈沖信號的干擾，導致傳輸數據錯碼、丟碼的情況。總線通信方式集抄系統較為復雜，而且要另外鋪設通訊電纜，特別對于舊城區改造項目，就存在更大問題。

　　自動抄表作為配電自動化的一部分，必須顧及到配電自動化系統的總體規化和發展。必須有良好的靈活性，可持續發展性，更需要有電力規化的適應性。如果采用華榮匯的GPRS無線集抄系統，以上問題就迎刃而解。

二、 方案組成

GPRS無線集抄系統的網絡構架如下圖所示，系統分為三個部分，分別是電表數據采集點、監控中心主站和傳輸網絡。

1) 電表數據采集點：

電表數據采集點位于居民小區的信息中心，居民用戶的用電數據由復費率電表首先通過華榮匯公司設計的RF通信模塊傳送到電表集中器，電表集中器再通過RS232接口與GR100K或是GR100M GPRS DTU相連。GPRS DTU通過 GPRS網絡傳送至電力公司數據監控中心，實現電表數據和數據中心系統的實時在線連接。電表集中器通過RF通信模塊連接到電表上，既可支持單個電表，也可以同時支持多個電表，實現對電表參數的采集、存儲、預處理或并將采集到的電表數據實時傳送到監控中心；同時，電表集中器還可將監控中心發送的遙控指令傳給電表控制模塊，對電表進行控制操作。

2) 監控中心：

監控中心服務器采用移動通信公司提供的網絡專線，與GPRS網絡相連。由于網絡專線可提供較高的帶寬，當電表數據采集點數量增加，中心不用擴容即可滿足需求。

　　監控中心RADIUS服務器接受到GPRS DTU傳來的數據后先進行AAA認證，后傳送到監控中心計算機主機，通過系統軟件對數據進行還原顯示，并進行數據處理。

　　監控中心計算機主機可進行業務管理和計費管理，對電力數據進行校驗、計算、存儲、分析、管理等，可對異常情況進行告警，同時對用戶使用情況實時監控，保證電力局的合法收益。

3) 傳輸網絡：

電表集中器采集的數據經GPRS網絡空中接口功能模塊同時對數據進行解碼處理，轉換成在公網數據傳送的格式，通過中國移動的GPRS無線數據網絡進行傳輸，最終傳送到配電中心IP地址。

三、 方案優點

GPRS電力遠程抄表系統具備如下特點：

1) 實時性強：

由于GPRS DTU具有實時在線特性，系統無時延，無需輪巡就可以同步接收、處理多個/所有數據采集點的數據。可很好的滿足系統對數據采集和傳輸實時性的要求。

2) 可對電表設備進行遠程控制：

通過GPRS DTU還可實現對電表設備進行遠程控制，進行參數調整、開關等控制操作。

3) 建設成本少低：

由于GPRS DTU是基于無線公網平臺，只需安裝好設備就可以，不需要為遠程抄表進行專門布線，前期投資少、見效快，后期升級、維護成本低；

4) 集抄范圍廣：

GPRS網絡覆蓋范圍廣，在無線GSM/GPRS網絡的覆蓋范圍之內，都可以通過GPRS DTU完成對集抄的控制和管理。而且，擴容無限制，接入地點無限制，能滿足山區、鄉鎮和跨地區的接入需求。

5) 系統的傳輸容量大：

配電數據中心要和每一個電表數據采集點保持實時連接。由于電表數據采集點數量眾多，系統要求能滿足突發性數據傳輸的需要，而GPRS DTU能很好地滿足傳輸突發性數據的需要。

6) 數據傳送速率高：

每個電表數據采集點每次數據傳輸量在10Kbps之內。GPRS網絡傳送速率理論上可達171.2kbit/s，目前GPRS網絡實際數據傳輸速率在40Kbps左右，完全能滿足本系統數據傳輸速率（≥10Kbps）的需求。

7）通信費用低：

采用包月計費方式，運營成本低。

四、 結論

對于電力部門來說，遠程變電站抄表一直是一件非常頭疼的事情，需要投入大量的人力、物力和財力。因為變電站數量眾多，地理位置分散，給工作人員帶來極大的不方便。應用GPRS遠程自動抄表后，勿需人工上門，杜絕了人為因素在抄表收費中的失誤，避免電費漏失，為電力部節約人力資源，從而有不可估量的經濟效益，同時為電力部門提供了用戶用電量及繳費情況的查詢，具有明顯的社會效益。