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1、GPR洸线远程集中抄表系统设计方案前沿科技一、 概述GPR况线远程集中抄表系统是利用中国移动提供的GPR优线数传业务，结合当前供电部门的实际情况开发的远程自动集中抄表分析系统。 由于它施工简便， 远行成本低廉， 性能可靠， 自动化程度高， 投资回报快， 深受广大用户欢迎。它是实现抄表自动化的发展趋势，必将代替传统的工作效率低下的手工抄表。采用该集中抄表系统和采用传统的手工抄表相比有很多优势：第一，工作效率上得到极大的提高。集中抄表系统可实现每小时上报定点抄表数据，并且能保证数据准确、可靠，因为它采用了多种校验算法。同时它给数据分析提供了前提和基础。这是手工抄表无法实现的，手工抄表不仅周期长，抄
2、表时一致性差，抄表数据的准确性较差（人工抄录经常会出现笔误） ，不能确 保每次都能给数据分析提供可靠、准确的基础数据。第二，在数据分析方面可以达到一个崭新的水平，可每小时自动计算输入输出线路的线损率，并考核各计量装置（电能表）是否走字异常。及时发现故障及时排除， 可最大限度减少因故障造成的损失。 它的使用彻底解决了人工抄表时，工作效率低、人力物力消耗量大、电量考核滞后等弊病。第三，在线损率、用户的用电量出现异常时，该系统具有自动分析报警功能， 这可及时发现非法用电和盗窃电等情况， 以便及时采取措施杜绝此类现象发 生。第四，该系统的运行成本很低，每个计量点平均按40 块表计算，每一小时定时上报一
3、次抄表数据（总、峰、平、谷电量和A、B、C相的累计缺相时间）,每天的数据传输量为48KB（2KB/h*24h=48KB）,每个计量点每月的数据传输量为1440KB（48KB庆*30天/月）,其传输费用为24.2元（按天津中国移动轻松卡 GPRS的第二种收费方式计算， 20 元 +4.2 元） 。 因此， 该抄表系统可见少大量的抄表费用（如，可大大减少手工抄表时所用的人力物力，出车等费用等） 。二、 系统设计构想1、 系统组成（远程抄表系统示意图）本系统包括GPRS5线远程集中抄表部分和用电分析部分(1) GPR洸线远程集中抄表系统该系统包括GPRS6线远程集中抄表中心和 GPRS6线集抄终端两
4、部分，如图1所示。ADSL宽带网接入设备GPRS集抄终端1GPRS集抄终端2GPRS无线网GPRS集抄终端n图1 GPRS无线远程集中抄表系统无线远程抄表中心由 WEBK务器、数据库服务器、ADSa带调制解调器、 打印机和GPR电程抄表管理软件组成，如图2所示。图2 GPRS无线远程抄表中心无线集抄器由双单片机、无线数传模块、485通讯接口模块和抄表控制软件组成，如图3所示。图3 GPRS无线集抄终端2、 系统说明电能计量是现代电力营销系统中的一个重要环节， 而传统的电量结算是依靠 人工定期到现场抄取数据，在实时性、准确性和应用性等方面都存在诸多不足之 处。利用现代通信技术和计算机技术以及电能
5、量测量技术结合在一起，便能够及时、准确、全面地反映电量使用（即销售况）。本方案是基于 GPRSR络通信的 无线通讯技术，将电量数据和其它（所需）信息实时可靠的采集回来，通过应用 具有智能化分析功能的系统软件，实现高压线路电量，并同时可以监测配网的负 荷和电能计量器具的使用状态。通过GPRS无线局域网专网，为用电管理提供实时性好、稳定性高的数据和 事件记录，可实现多块表同时冻结抄表功能。该系统具有设备参数远程回读功能， 如回读参数和后台系统保存的设置参数对比，异常报警，可以发现非法修改电能表参数行窃的非法行为。具有失压、断流、错误接线报警、显示、记录并主动上 传功能，方便管理人员在公司本部就可以
6、发现用户异常，为反窃电提供了一种先进的、有效的高技术检测手段。3、 考虑系统后期的扩展 该系统的集中抄表数据存放到网络数据库中， 并为将来供电营销自动化提 供相关数据库接口； 利用各计量点现有的GPRS据信道，增加配网的负荷监测，远程开关拉、 合闸控制的功能，实现配网自动化。三、主要技术指标和技术参数1、基本配置GPRS6线集中抄表中心的基本配置：序号名 称数量1服务器1台2防火墙1个3UPS电源1台4固定IP地址的ADSL专线1条5ADSL调制解调器1台6中心管理软件1套7杀毒软件1套GPR变线集中抄表终端的基本配置:序号名称数量1GPRS6线集中抄表终端1台2抄表扩展终端1台3申请开通 G
7、PRS艮务业务的 SIM卡1张2、安全性GPRS1中抄表系统为确保系统的安全性采取了如下措施： 采集终端选用了大容量的铁电存储器，它可以保存一周的电表数据，不 怕掉电，其重复读写次数为10亿次，在中国移动网络临时出现故障时， 可确保抄表数据不被丢失。 为了保证传输数据正确无误，所有数据的收发均增加了两种以上的校验, 数据的检验重发，使数据传输更加准确、可靠。 为了防止黑客和其它非法人员访问该抄表中心，在服务器前端增加硬件 防火墙，以有效防止非法用户入侵，来保证系统中心的安全性。3 工作环境工作温度：-35 C 80 c存储温度：-40 C 80 c湿度： 20% 85%GPRSB号：有4 通讯
8、特征 长期在线，中国移动的GPRS无线专网，一旦用户的GPRS讯设备上网, 就永远在线，不传数据不收费。这种特有的通讯方式，为用电管理提供实时性好稳定性高的数据传输。 按流量收费，这是中国移动的GPRS上网的又一大特征，它使数据传输的 运营成本很低廉。 通讯设备投资少，由于各计量点分布广，点多分散，因此采用有线方式涉及到布线问题，采用无线方式涉及到频段占用问题，采用现有的电线载波方式涉及到可靠性问题。综合起来看，只有利用GPR然网投资最省, 且可靠性高。通讯设备安装简介、方便，由于有GPRS言号覆盖的地方，就可以直接安 装，免去了有线方式的布线和无线方式的基站建设。 网络覆盖范围广，目前中国移
9、动的 GPRS网在天津辖区内全部覆盖无盲 区。 通讯网络用户免维护，网络一旦出现故障，由中国移动自动维护。5 其它参数抄表中心相关参数：节点容量：10000 个计量点抄表容量：100000 块电能表抄表终端相关参数：GPR辣中器容量：128块电能表抄表终端容量：32 块电能表电源电压：100V 或220V传输速率：19200Pbs抄表速率：9600Pbs四、系统功能及特点GPR优线远程集抄终端，每天根据用户设定的时间，定时抄所有的电表， 并保存在大容量的存储器内，这种存储器保存的数据不怕掉电，系统最 多可存储一周内的定时抄表数据（小于 100只表），以便在GPRS3络出 现异常修复后，仍能把每
10、天定时抄录的所有电能表数据上传到中心网站 数据库服务器。GPR前线集抄器智能判断某电能表是否有 A、B、C相失压，一旦发现失 压及时报警到中心网站服务器。在局域网、广域网上的用户如有授权均可以远程对网站服务器实行部分 操作功能，如：抄表、查询、统计、浏览、分析、打印等。由于GPRS远程集抄终端能保存一周内的定时抄表数据，那么中心服务 器除了可以抄当天的全部数据外， 还可以抄以前7天内任何一天的定时 抄表数据。系统能自动通过GPR公网无线远程抄表，能自动对数据进行判断分析， 发现问题及时报警。系统具有对可疑电能表进行实时跟踪监测功能，由于GPR刎的特点是永远在线，按流量收费，因此对电能表的实时跟
11、踪监测，其运营成本最 廉价低。无线集抄器的电源转换为数字开关电源模块，所以外接交流100V和220V均可。五、采集终端工作原理 采集终端包括GPRS线集中数传部分和抄表部分，每个抄表部分可最多并 联抄录32块表，目前的GPRS5线集中抄表终端包括一个 GPRS5线集中数传装置和一个抄表装置，最多能抄32 块表；如果想抄更多的表，就必须增加外挂抄表装置；每增加一个抄表装置，就能多抄32块表，一个GPRS5线集中抄表终端 最多可外挂3个抄表装置，GPRS5线集中抄表终端集中抄表的最大容量为128块。GPRS5线集中抄表终端的RS-485通讯接口和所有电能表（小于等于32块） 的RS-485通讯接口
12、并联起来（两根总线方式）。抄表装置负责定时采集电表的各 项数据，定时监测电能表的A、R C相是否有缺相，并且定时存储抄表数据；GPRS 无线集中数传部分负责定时传送抄表数据，及时上报电能表的A、R C相的缺相报警情况。另外，还要完成缺相报警恢复上报，电能表校时等工作。六、可靠性1、后台中心的可靠性，后台服务器的硬盘镜像和双机热备份，它能确保数据库的可靠性和安全性；服务器和ADSL专线之间增加硬件防火墙，可防 止黑客和非法用户的访问和破坏；另外在服务器系统中安装网络防病毒软件系统。2、数据传输的可靠性，在抄表终端到后台中心的数据传输中，为了确保数据的准确性、可靠性，中国移动的GPRS线网采取了多
13、种校验纠错措施， 该系统为了增强传输的可靠性，又在内部通讯协议两种校验，进一步加强数据传输的稳定性、可靠性。3、抄表终端的可靠性，为了提高抄表终端设备运行的稳定性、可靠性，在电子元器件方面，采用了高可靠性的工业级大规模集成电路，如单片机、GPRS1讯模块、串口传输芯片、看门狗电路等，它大大增加设备的抗干扰能力，提高其稳定性；存储器采用高性能大容量的铁电存储器（可刷新10亿次），掉电后仍能保存1周内的数据。在程序处理方面，采用异常自复位方法，防止程序运行死机；数据备份保存，超时重发，缓存补发等措施，保证抄表数据和传送数据的准确性。七、预期效果1、 直 接经济效益： 可大面积降低线损； 为反窃电提
14、供了一种有效的高技术手段； 可有效提高供电的可靠性； 具有实时抄表功能，可大大减少抄收人员的工作量； 为将来供电营销自动化提供可靠数据和技术基础； 现代化管理可提高企业工作效率；2、 推 广前景由于安装使用简单、方便，投资较少，维护费用少，运行费用低廉，产生的效益直接、显著，具有良好的经济效益和社会效益，极易大面积推广使用。八、该系统与采取其它方式集中抄表的优劣对比远程自动抄表系统，简称ARMS是把电能表计量的各种用电数据通过遥测、传输和计算机系统汇总到营业部门， 代替人工抄表及一连串后续工作的系统。 远程自动抄表的计量点， 分布点多、 位置杂乱分散， 传输系统必须是一个覆盖面很广的传输网络，
15、所以各类远程自动抄表系统的比较也就是数据传输系统的比较；它对通讯网络系统的要求是： 数据采集、 传输要及时准确， 系统要有一定的环境适应能力和抗干扰能力， 保证其能稳定可靠的运行； 维护难度小， 维护工作量要少，造价要低。为了显示的更清楚， 下面用表格的形式对目前各种通讯方式的远程自动抄表 进行比较：有线方式不稳定，抄收成功率低最 高只有70%虽传输质量有保证，但工程费用较高，且有龙的线路维护工作量；投资成本低，但容易互相 造成干扰和冲突，影响传 输质量，有时甚至拨不通;电台数据传输投资高，覆盖面小，维护量大无线方式微波数据传输GPRSJ络数据传输传输质量有保证，但投资成 本太高，且维护工作难度较 大投资成本低，数据传输稳定、 可靠，数据质量有保证，基 本上免维护通讯方式点点 表数数据流量 (每天)月租费
