基于GPRS的遠(yuǎn)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(yè)生產(chǎn)中最主要的能源之一，隨著我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)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(fā)展，根據(jù)國家電力 部門“廠網(wǎng)分開”的總體規(guī)化，電力部門將成為以管理電網(wǎng)為主的企業(yè)，伴隨著我國城鄉(xiāng)“一戶一表”建設(shè)改造工程已逐步進(jìn)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(xiāng)電網(wǎng)管理工作來看，傳統(tǒng)上采用的人工上門抄表方法不僅效率低，而且經(jīng)常出現(xiàn)漏抄、誤抄等現(xiàn)象。隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，自動抄表系統(tǒng)由此應(yīng)運(yùn)而生。

　　現(xiàn)代智能化系統(tǒng)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(wǎng)在傳輸數(shù)據(jù)過程中，經(jīng)常會受無線電信號、電磁信號、脈沖信號的干擾，導(dǎo)致傳輸數(shù)據(jù)錯碼、丟碼的情況?？偩€通信方式集抄系統(tǒng)較為復(fù)雜，而且要另外鋪設(shè)通訊電纜，特別對于舊城區(qū)改造項(xiàng)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(tǒng)的總體規(guī)化和發(fā)展。必須有良好的靈活性，可持續(xù)發(fā)展性，更需要有電力規(guī)化的適應(yīng)性。如果采用華榮匯的GPRS無線集抄系統(tǒng)，以上問題就迎刃而解。

二、 方案組成

GPRS無線集抄系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架如下圖所示，系統(tǒng)分為三個部分，分別是電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)、監(jiān)控中心主站和傳輸網(wǎng)絡(luò)。

1) 電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)：

電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)位于居民小區(qū)的信息中心，居民用戶的用電數(shù)據(jù)由復(fù)費(fèi)率電表首先通過華榮匯公司設(shè)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(wǎng)絡(luò)傳送至電力公司數(shù)據(jù)監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)電表數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的實(shí)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(shí)現(xiàn)對電表參數(shù)的采集、存儲、預(yù)處理或并將采集到的電表數(shù)據(jù)實(shí)時傳送到監(jiān)控中心；同時，電表集中器還可將監(jiān)控中心發(fā)送的遙控指令傳給電表控制模塊，對電表進(jìn)行控制操作。

2) 監(jiān)控中心：

監(jiān)控中心服務(wù)器采用移動通信公司提供的網(wǎng)絡(luò)專線，與GPRS網(wǎng)絡(luò)相連。由于網(wǎng)絡(luò)專線可提供較高的帶寬，當(dāng)電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)數(shù)量增加，中心不用擴(kuò)容即可滿足需求。

　　監(jiān)控中心RADIUS服務(wù)器接受到GPRS DTU傳來的數(shù)據(jù)后先進(jìn)行AAA認(rèn)證，后傳送到監(jiān)控中心計算機(jī)主機(jī)，通過系統(tǒng)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行還原顯示，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

　　監(jiān)控中心計算機(jī)主機(jī)可進(jìn)行業(yè)務(wù)管理和計費(fèi)管理，對電力數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)、計算、存儲、分析、管理等，可對異常情況進(jìn)行告警，同時對用戶使用情況實(shí)時監(jiān)控，保證電力局的合法收益。

3) 傳輸網(wǎng)絡(luò)：

電表集中器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)GPRS網(wǎng)絡(luò)空中接口功能模塊同時對數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼處理，轉(zhuǎn)換成在公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送的格式，通過中國移動的GPRS無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，最終傳送到配電中心IP地址。

三、 方案優(yōu)點(diǎn)

GPRS電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)具備如下特點(diǎn)：

1) 實(shí)時性強(qiáng)：

由于GPRS DTU具有實(shí)時在線特性，系統(tǒng)無時延，無需輪巡就可以同步接收、處理多個/所有數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)?？珊芎玫臐M足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集和傳輸實(shí)時性的要求。

2) 可對電表設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制：

通過GPRS DTU還可實(shí)現(xiàn)對電表設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，進(jìn)行參數(shù)調(diào)整、開關(guān)等控制操作。

3) 建設(shè)成本少低：

由于GPRS DTU是基于無線公網(wǎng)平臺，只需安裝好設(shè)備就可以，不需要為遠(yuǎn)程抄表進(jìn)行專門布線，前期投資少、見效快，后期升級、維護(hù)成本低；

4) 集抄范圍廣：

GPRS網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣，在無線GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍之內(nèi)，都可以通過GPRS DTU完成對集抄的控制和管理。而且，擴(kuò)容無限制，接入地點(diǎn)無限制，能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。

5) 系統(tǒng)的傳輸容量大：

配電數(shù)據(jù)中心要和每一個電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)保持實(shí)時連接。由于電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)數(shù)量眾多，系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰鳪PRS DTU能很好地滿足傳輸突發(fā)性數(shù)據(jù)的需要。

6) 數(shù)據(jù)傳送速率高：

每個電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)每次數(shù)據(jù)傳輸量在10Kbps之內(nèi)。GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送速率理論上可達(dá)171.2kbit/s，目前GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速率在40Kbps左右，完全能滿足本系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率（≥10Kbps）的需求。

7）通信費(fèi)用低：

采用包月計費(fèi)方式，運(yùn)營成本低。

四、 結(jié)論

對于電力部門來說，遠(yuǎn)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?yàn)樽冸娬緮?shù)量眾多，地理位置分散，給工作人員帶來極大的不方便。應(yīng)用GPRS遠(yuǎn)程自動抄表后，勿需人工上門，杜絕了人為因素在抄表收費(fèi)中的失誤，避免電費(fèi)漏失，為電力部節(jié)約人力資源，從而有不可估量的經(jīng)濟(jì)效益，同時為電力部門提供了用戶用電量及繳費(fèi)情況的查詢，具有明顯的社會效益。