無線遠程抄表監測系統方案

一、開發背景
隨著無線通信數字網絡的發展，無線遠程自動抄表已成為發展的必然趨勢，其應用領域極為廣闊。
目前，各變電站分布點多面廣，其遠程抄表大多仍沿用有線傳輸方式，線路維護量很大。為保證傳輸質量，若采用專線方式，投資成本太高；若與變電所的電力調度電話線公用，通訊時經常發生沖突，既影響了數據的傳輸也對電調部門的正常工作造成了干擾，并且此種方式對通訊部門程控交換機正常、穩定的運行也有一定的影響。采用中國移動GPRS無線數字網的通訊方式，很好地解決了遠程抄表數傳路由的瓶頸問題。
二、系統簡介
青島卡波特科技有限公司利用中國移動GSM無線公網提供的GPRS無線上網數傳服務業務,自主開發了無線遠程抄表監測系統，該系統是由計量點（變電站、臺區變、關口表等）端的GPRS無線集中抄表終端和配套的數據處理中心組成，數據處理中心包括數據采集服務器、數據處理服務器、寬帶網接入設備和管理軟件。系統的中心管理軟件為網絡版，它把采集的抄表監測數據和報警信息經處理后，存放在大型的數據庫服務器中，計算機工作終端可以通過多種網絡通道（局域網、internet網、GPRS網等）對其進行查詢瀏覽。另外，系統中心還為用戶提供直接用手機上網方式進行查詢瀏覽。
在自動抄表系統中，抄表終端自動進行定時抄表，鐵電存儲，定時上報，小時上報等一系列抄表上報工作；同時也能及時響應來自中心的即時抄表命令；抄表終端自動完成對變電站端電能表數據的高精度采集。抄表終端所采集變電站端數據主要包括電能量信息：如表底的峰、谷、平、尖峰電量、最大需量、功率和功率因數等；抄表終端所采集變電站端的非電能量數據包括失電、失壓、失流等事件信息。
系統所抄錄的電能表表底數據和電量，能夠作為電費結算依據，直接用于核算電費、計算母線電量平衡和線損分析的管理，并可用于用電市場的負荷預測。系統根據所抄錄的事件信息，能夠提供供電可靠性統計（掉電記錄）和電壓合格率監測功能。在供電局自動化系統滿足要求的情況下，抄表終端還能夠能接收自動化系統的開關刀閘信號，進行旁路的自動替代。營銷管理信息系統、MIS和負荷控制系統聯網，進一步提高供電營銷和運行的整體管理水平。
三、應用范圍
該系統適用于各類電能計量點（變電站、臺區變、關口表、大用戶等）。

四、效益分析
減少運營成本：節省大量的紙張、餐旅費、出車費及車輛損耗。
及時發現計量異常，及時處理，半年收回投資，效益明顯：
由于變電所內出口線路負荷一般都比較大，應用此無線遠程抄表系統能夠及時發現電能計量中出現的異常情況，如電能表失準或損壞、盜電等問題，極大地縮短發現和處理異常的時間，最大限度地減少損失。依據以往處理此類問題的經歷，預計半年內就可以收回全部投資。
無線遠程抄表數據對電調部門的實時分析各線路負荷也有很重要的意義。

五、系統構成
數據采集：由抄表終端完成，具有一路獨立RS485接口，支持多種抄表通訊規約；
數據傳輸：利用中國移動的GPRS無線數字網絡，GPRS設為通道，通訊協議為TCP/IP,UDP；
數據處理：由數據處理中心完成，它包括數據采集服務器、數據處理服務器、寬帶接入或私有APN接入設備等；
數據瀏覽：數據處理中心提供手機和計算機兩種瀏覽方式。

圖一 GPRS網絡+internet網絡構成的數據傳輸網絡圖
六、GPRS數傳方案的系統特性
本系統以GPRS上網數傳方式為通訊方式;
采用先進的無錯碼數字通訊方式，避免了通訊過程中的數據丟失或錯碼。通信速率為9600bps;
利用中國移動的GSM/GPRS無線通訊網，無需線路投資和維護費用；
GPRS無線通訊模塊有效防雷擊；
設備安裝便捷，施工工程量??；
運營費用固定：按已有的包月模式，中國移動能為供電局提供15-25元的GSM固定月租費；
高速接入通道：利用供電局與中國移動之間現成的通訊干線，呼叫接入速度快；
GSM網絡提供的GPRS服務，由于其覆蓋廣、通信可靠性高、使用經濟，特別適合自動抄表監測系統。

七、無線遠程抄表終端主要特點
與電表通信支持電力電力標準DL/T645、精正達等多種電表規約；
抄表終端通過RS485接口抄讀多功能電子式電能表數據的各種用電信息，并分類存儲；抄表終端的RS485口可與多至64塊具有RS485接口的電能表交換數據。
定時抄表：用戶任意設定抄表時間，抄表終端在到該時間時統一抄表，并凍結保存所有該抄表數據。
定時上報：用戶可任意設定定時上報時間，抄表終端在到該時間時自動上報定時抄表數據。
小時上報：抄表終端每到整點是自動上報即時抄表數據，并檢查定時上報是否已完成，如發現因網絡故障問題尚未完成自動進行補報工作。
自動校時：自動接收中心服務器發來校時數據，自動修改時鐘，使其保持準確。
數據鐵電存貯：抄表終端的初始化參數及每天的定時抄表數據，使用高性能的鐵電存儲器存放，對電表的多項定時抄表數據可長時間保存,以備日后恢復使用。

八、數據處理中心功能特點
中心構成：采用數據采集服務器/數據處理服務器相結合模式，數據庫選用SQL Server；
數據采集服務器采用雙硬盤鏡像；
中心軟件提供對各抄表計量點的初始化、電表輪換、即時抄表、定時抄表時間設定、定時上報時間設定；
中心軟件具有完善的電能表底數及換表管理，并具有自動月結統計、報表打印功能；
中心可對采集終端的GPRS無線上網通訊狀態實時監測瀏覽；
中心軟件允許用戶對電網線損率、用戶用電異常的報警參數值范圍進行設置，當發生報警，中心自動彈出報警信息提示窗口；
用戶可任意選擇設定電網各線路的線損、線損率、回收率、母線平衡度的組合方案，系統自動按設定方案計算生成分析報表；
負控數據接口、電費數據庫接口、電網線損及母線平衡度自動計算；
各種圖表、曲線顯示，電量、異常等報表分析，完善的日志、密碼管理；
中心軟件提供B/S方式（廣域網internet、局域網）瀏覽，用戶可隨時通過計算機終端上網瀏覽抄表數據、電網線損率、母線平衡度、用電異常、三相電的失壓時間、失流時間、換表記錄等相關信息。
中心軟件提供手機瀏覽功能，用戶可隨時通過手機上網瀏覽抄表數據、線損率、用電異常、三相電的失壓時間等相關信息。