gprs无线电力远程抄表系统

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1、挨家挨户敲门查电表的方式，无论是对敲门的人来讲，还是对被敲门的人来讲，都是一件麻烦的事情。现在已有许 多住宅用户都用上了预付费电卡，省去了查表的麻烦，但对电力部门来说，数据统计和实时监测仍然是一个有待解决的 问题。一、方案介绍通过中国移动的 GPRS 网络系统，电力部门可将工业和民用电表采集的电力系统数据实时传递到地、市、省级的集 中监控中心，以实现对电力监测设备的统一监控和分布式管理。GPRS 网络可为电力系统提供了简单高效的通信传输手段。中国移动 GPRS 系统可提供广域的无线 IP 连接。在移动通信公司的 GPRS 业务平台上构建电力远程抄表系统，实现 电表数据的无线数据传输具有可充分利

2、用现有网络，缩短建设周期，降低建设成本的优点，而且设备安装方便、维护简 单。GPRS 电力远程抄表系统由位于电力局的配电中心和位于居民小区的电表数据采集点组成，利用中国移动现有的 GPRS/GSM 网络，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 RS485 总线传到电表集中器，电表集中器通过 RS232 接口与 GPRS DTU 透明 数据传输终端连接，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

3、。二、方案优点GPRS 无线电力远程抄表系统具备如下特点：1、可靠性高：与 SMS 短信息方式相比，GPRS DTU 采用面向连接的 TCP 协议通信，避免了数据包丢失的现象，保证数据可靠传 输。中心可以与多个采集点同时进行数据传输，互不干扰。GPRS 网络本身具备完善的频分复用机制，并具备极强的抗 干扰性能，完全避免了传统数传电台的多机频段“碰撞”现象。2、实时性强：GPRS 具有实时在线的特性，数据传输时延小，并支持多点同时传输，因此 GPRS 监测数据中心可以多个监测点之 间快速，实时地进行双向通信，很好地满足系统对数据采集和传输实时性的要求。目前 GPRS 实际数据传输速率在 30Kb

4、ps 左右，完全能满足系统数据传输速率的需求。3、集抄范围广：GPRS 网络已经实现全国范围内覆盖，并且扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。 由于环保信息采集点数量众多，分布在全省范围内，在无线 GSM/GPRS 网络的覆盖范围之内，都可以完成对集抄的控制和管理。4、系统建设成本低：由于采用 GPRS 公网平台，无需建设网络，只需安装设备就即可，建设成本低；也免去了网络维护费用。5、系统运营成本低：采用 GPRS 公网通信，全国范围内均按统一费率计费，省去昂贵的漫游费用, GPRS 网络可按数据实际通信流量计费， (1 分-3 分/1K 字节)，也可以按包月不限流量

5、收费，从而实现了系统的低成本通信。6、可对电表设备进行远程控制：通过 GPRS 双向系统还可实现对电表设备进行远程控制，如远程参数调整、远程状态查询、远程开关控制等操作。7、系统的传输容量大，扩容性能好：配电数据中心要和每一个电表数据采集点保持实时连接。由于电表数据采集点数量众多，系统要求能满足突发性数 据传输的需要，而 GPRS 技术能很好地满足传输突发性数据的需要；由于系统采用成熟的 TCP/IP 通信架构，具备良好 的扩展性能，一个监控中心可轻松支持几千个电表数据采集器的通信接入。三、系统构建由于 GPRS 通信是基于 IP 地址的数据分组通信网络，因此监测中心计算机需要一个固定的 IP

6、 地址或固定的域名， 各个电表数据采集点采用 GPRS 模块通过 IP 地址或域名来访问该主机，从而进行数据通信。（一）系统组成1、电表数据采集点：电表数据采集点位于居民小区的信息中心，居民用户的用电数据由复费率电表首先通过 RS485 接口通过双绞线连 接到位于小区信息中心的电表集中器，电表集中器再通过 RS232 接口与 GPRS 透明数据传输终端相连。通过 GPRS 透 明数据传输终端内置嵌入式处理器对数据进行处理、协议封装后发送到 GSM 网络，通过 GPRS 网络传送至电力公司数 据中心电力远程抄表系统，实现电表数据和数据中心系统的实时在线连接。电表集中器通过 RS485 接口直接连

7、接到电表上，既可支持单个电表，也可以同时支持多个电表，实现对电表参数的 采集、存储、预处理或并将采集到的电表数据实时传送到配电中心；同时，电表集中器还可将配电中心发送的遥控指令 传给电表控制模块，对电表进行控制操作。2、配电中心。a）公网接入方案服务器采用公网方式接入 Internet，如 ADSL 拨号/电信专线宽带上网等，申请公网固定 IP 地址；可以实现中小容量 的电表数据采集应用。b）专网接入方案服务器采用省移动通信公司提供的 DDN 专线, 申请配置固定 IP 地址，与 GPRS 网络相连。由于 DDN 专线可提供 较高的带宽，当电表数据采集点数量增加，中心不用扩容即可满足需求，可实

8、现大容量数据采集应用。监控中心 RADIUS 服务器接受到 GPRS 网络传来的数据后先进行 AAA 认证，后传送到监控中心计算机主机，通过 系统软件对数据进行还原显示，并进行数据处理，这样进一步增强了系统数据通信安全性能。配电中心计算机主机可进行业务管理和计费管理，对电力数据进行校验、计算、存储、分析、管理等，可对异常情况 进行告警，同时对用户使用情况实时监控，保证电力局的合法收益。3、GPRS/GSM 移动数据传输网络：电表集中器采集的数据经 GPRS/GSM 网络空中接口功能模块同时对数据进行解码处理，转换成在公网数据传送的 格式，通过中国移动的 GPRS 无线数据网络进行传输，最终传送

9、到监控中心 IP 地址。（二）系统方案各电表使用 GPRS 透明数据传输终端，通过移动的 GPRS 网络与配电中心相连。电表使用 GPRS 普通数据卡或 APN 专用数据卡，同时监控中心对各点 GPRS 终端编号进行登记, 并与采集点信息 进行关联，以便识别和维护处理。采集中心运行数据采集中心系统软件，实时采集电表数据。凡电力局授权的信息采集点均可以使用本系统：1、电表数据采集点必须使用移动统一的 APN 卡，用户使用本卡只能用于与供电局数据中心通信。2、终端设备使用梦网科技公司提供的 GPRS 移动数据通信终端。3、用户登记：符合供电局的规定。推荐省级配电中心通过公网使用 APN 接入到移动

10、 GPRS 网，这种方式成本比较低，安全性比较高，而且速度和网络 服务质量都保障；也可以通过 GPRS 专线接入到移动 GPRS 网，这种方式成本高，安全性高、稳定可靠。由于 GPRS 通信是基于 IP 地址的数据分组通信网络，配电中心计算机主机配置固定的 IP 地址，各个电表数据采集 点采用 GPRS 模块和该主机进行通信。（三）产品特性系统采用 MRM6155 DTU 无线透明数据传输终端。产品基于中国移动的 GPRS 网络，具有高性能、高可靠及抗干扰 能力强等特点，提供标准 RS232/RS485 接口, 可直接与 PC、单片机系统、RTU 测控终端、PLC、GPS 接收机、数据集中 器

11、等连接，具有远程诊断、测试、监管功能，满足各行业调度或控制中心与众多远端站点之间的数据采集和控制。高度集成 GPRS 和 TCP/IP 技术，可实现点对点，点对多点等灵活的无线组网方式 内置嵌入式 CPU 完成复杂的网络协议，支持 PPP、ICMP、TCP、UDP、DNS 等协议，为用户数据提供透明传输通道性能稳定，保证野恶劣环境下长期可靠工作，内置看门狗电路 支持永远在线模式，用户可设置心跳间隔时间和心跳包，保持设备长期在线 在网络故障或中心关闭等情况下，DTU 具有条件恢复后自动重连功能 DTU 能够工作在全透明传输方式下保证 100%不丢失，除非网络故障 DTU 能够工作在全透明传输模式

12、和用户指令模式，以给 DTU 傻瓜型和灵活性双重角色 支持中心为固定 IP 方式或动态 IP+动态域名解析方式 提供 RS232/RS485/RS422 通讯接口，波特率可选择，从 300bps 到 115200bps，开始位/停止位/奇偶校验可选， RTS/CTS 流控可选支持近端和远程参数配置与访问 支持远程唤醒 内置 FLASH 存储器，能够长期保存用户配置的参数 支持串口升级固件程序 支持 APN 数据专网业务 抗干扰设计，适合电磁环境恶劣的应用场合 （四）安全措施由于电力远程抄表系统的特殊性，本系统需要极高的系统安全保障和稳定性。安全保障主要是防止来自系统内外的 有意和无意的破环，稳

13、定是指系统能够 724 小时不间断运行，即使出现硬件和软件故障，系统也不能中断运行。1、APN 数据专网模式：企业内部网络中配置 APN 服务器，移动终端使用 APN 数据专网，由于采用数据专网,服务器与公网 Internet 隔离,可以有效避免非法入侵。2、用 SIM 卡的唯一性，对用户 SIM 卡手机号码进行鉴别授权，在网络侧对 SIM 卡号和 APN 进行绑定，划定用户可 接入某系统的范围,只有属于指定行业的 SIM 卡手机号才能访问专用 APN，移动终端与数据中心采用中国移动分配的 专门的 APN 进行无线网络接入，普通手机的 SIM 卡号无法呼叫专门的 APN。3、可以为每个 GPR

14、S 数据传设备单独配置 DTU ID 号和密码，通过数据中心在其登陆时进行应用层认证，其他没有 数据中心分配的 DTU ID 号和密码的 GPRS 的设备将无法登录进入系统，系统的安全性进一步增强。4、数据加密：可对整个数据传送过程进行加密保护。5、网络接入安全鉴定机制：采用防火墙软件，设置网络鉴权和安全防范功能，保障系统安全。四、 结论对于电力部门来说，远程变电站抄表一直是一件非常头疼的事情，需要投入大量的人力、物力和财力。因为变电站数 量众多，地理位置分散，给工作人员带来极大的不方便。电力公司也可利用 GPRS 移动数据网络对各重要电力节点进行 监控,自动读取相关数据并加以分析，还可进一步进行远程控制或设备维护，可减少人力资源、缩短修护时间并节省专线 建设成本。