GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)在電力行業(yè)中的應用

　　1、概要

　　隨著(zhù)世界風(fēng)云變化,通信行業(yè)也在俏無(wú)聲息發(fā)生著(zhù)變化。從最早的縱橫制到現在的數字程控交換機,設備在不斷的更新?lián)Q代,網(wǎng)絡(luò )也在不斷向前發(fā)展。

　　3G網(wǎng)絡(luò )現在已成為中國的一個(gè)熱門(mén)話(huà)題,移動(dòng)通信技術(shù)以其迅猛的發(fā)展勢頭,不斷推陳出新,技術(shù)也在不斷擴展,不斷完善。逐漸由以前的語(yǔ)音、視頻、數據分而發(fā)展的模式向綜合型網(wǎng)絡(luò )發(fā)展。

　　電力系統,作為一個(gè)特殊行業(yè),具有另外行業(yè)所不具有的特點(diǎn),因此,電力通信網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展也就具有特殊性。需要根據電力系統的需求來(lái)進(jìn)行建設。隨著(zhù)通信行業(yè)的發(fā)展,電力系統中那種一號信令、模擬中繼,已經(jīng)不能滿(mǎn)足現有業(yè)務(wù)的需求。這就需要我們在現有網(wǎng)絡(luò )的基礎上進(jìn)行拓展,根據通信行業(yè)的新技術(shù),不斷挖掘,不斷摸索,尋求一種適合電力行業(yè)特征的通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù),建立獨特的新電力通信網(wǎng)絡(luò )。

　　2、GPRS技術(shù)簡(jiǎn)介

　　GPRS的英文全稱(chēng)為GeneralPacketRadioService,中文含義:整合封包無(wú)線(xiàn)服務(wù),它是利用“分封交換”(Packet-Switched)的概念所發(fā)展出的一套無(wú)線(xiàn)傳輸方式。所謂的分封交換就是將Date分裝成許多獨立的封包,再將這些封包一個(gè)一個(gè)傳送出去,形式上有點(diǎn)象寄包裹,采用分封交換的好處是只有在有資料需要傳送時(shí)才會(huì )占用頻寬,而且可以以傳輸的資料量計價(jià),這對用戶(hù)來(lái)說(shuō)是比較合理的計費方式。

　　GPRS的應用范圍:GPRS是在現有GSM網(wǎng)絡(luò )上開(kāi)通的一種新型的分組數據傳輸業(yè)務(wù),在有GPRS承載業(yè)務(wù)支持的標準化網(wǎng)絡(luò )協(xié)議的基礎上,GPRS可以提供系列交互式業(yè)務(wù)服務(wù):

　　2.1點(diǎn)對點(diǎn)面向連接的數據業(yè)務(wù)。為兩個(gè)用戶(hù)或者多個(gè)用戶(hù)之間發(fā)送多分組的業(yè)務(wù),該業(yè)務(wù)要求有建立連接、數據傳送以及連接釋放等工作程序。

　　2.2單點(diǎn)對多點(diǎn)業(yè)務(wù)。根據某個(gè)業(yè)務(wù)請求者的要求,把單一信息傳送給多個(gè)用戶(hù)。該業(yè)務(wù)又可以分為點(diǎn)對多點(diǎn)多信道廣播業(yè)務(wù)、點(diǎn)對多點(diǎn)群呼業(yè)務(wù)和IP多點(diǎn)傳播業(yè)務(wù)。

　　2.3點(diǎn)對點(diǎn)無(wú)連接型網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)。各個(gè)數據分組彼此互相獨立,用戶(hù)之間的信息傳輸不需要端到端的呼叫建立程序,分組的傳送沒(méi)有邏輯連接,分組的交付沒(méi)有確認保護,是由IP協(xié)議支持的業(yè)務(wù)。

　　GPRS除了提供點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)的數據業(yè)務(wù)外,還能支持用戶(hù)終端業(yè)務(wù)、補充業(yè)務(wù)、GSM短消息業(yè)務(wù)和各種GPRS電信業(yè)務(wù)。

　　3、電力系統的現狀

　　隨著(zhù)電力系統改革的全面展開(kāi)和不斷深入,電力逐步走向市場(chǎng)化。我國電力行業(yè)、電力部門(mén)在體制結構、運營(yíng)管理方式上都發(fā)生了深刻變化。電力公司由過(guò)去的生產(chǎn)型向經(jīng)營(yíng)型方向發(fā)展,電能作為電力公司的主要商品,它的銷(xiāo)售和其對應的電費回收已成為電力公司主要經(jīng)濟考核指標。因此加大對配電網(wǎng)與用電網(wǎng)的監測與管理,實(shí)現對大用戶(hù)電量的遠程抄表和自動(dòng)結算,改進(jìn)傳統的電費結算手段,加強線(xiàn)損管理,提高防竊電能力,加大用電監察水平,滿(mǎn)足廣大用戶(hù)對于供電的質(zhì)量和可靠性要求,是提高電力部門(mén)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理水平和管理效率,最終實(shí)現電網(wǎng)商業(yè)化運營(yíng),建立區域乃至全國統一的電力大市場(chǎng)而采取的重要舉措。

　　在實(shí)現大用戶(hù)的電量抄收,配電變壓器的監測與線(xiàn)損分析系統建設方案中,采集對象有著(zhù)地理位置分散,采集點(diǎn)多,數據量少,實(shí)時(shí)性要求不高等特點(diǎn)。因此利用目前移動(dòng)通信公司最新推出GPRS通信技術(shù)的通信專(zhuān)網(wǎng),對工業(yè)及商業(yè)大用戶(hù)和配電臺區變壓器電量的抄收和監測,最終實(shí)現整個(gè)配網(wǎng)的線(xiàn)損動(dòng)態(tài)監視,較以往采用GSM短信息及無(wú)線(xiàn)電臺專(zhuān)網(wǎng)和其他有線(xiàn)的方式又上了一個(gè)新的技術(shù)臺階。其可靠性和信號覆蓋率等技術(shù)指標是其他無(wú)線(xiàn)方式無(wú)可比擬的。GPRS專(zhuān)網(wǎng)接入服務(wù),進(jìn)行電能計量、電站監測,實(shí)現電網(wǎng)終端數據的自動(dòng)實(shí)時(shí)采集和監控,大大提高了電網(wǎng)監測的技術(shù)含量和工作效率。

　　4、GPRS在電力系統解決方案

　　GPRS專(zhuān)網(wǎng)技術(shù),是通過(guò)裝有GPRS模塊數據采集器對客戶(hù)端電表進(jìn)行數據采集,再由GPRS(或GSM)網(wǎng)絡(luò )及光纖專(zhuān)線(xiàn)線(xiàn)路將數據送到公司數據庫服務(wù)器,服務(wù)器再對各網(wǎng)點(diǎn)數據進(jìn)行收集、跟蹤、分析。通過(guò)GPRS專(zhuān)網(wǎng)采集數據克服了以往人工抄表的諸多不便:一方面是利用GPRS專(zhuān)網(wǎng)、光纖進(jìn)行數據傳輸,提高了工作效率,減少了人工成本;另一方面是利用裝有GPRS模塊的數據采集器進(jìn)行采集,提高了數據提取的準確率和及時(shí)性。

　　4.1方案實(shí)施

　　通過(guò)中國移動(dòng)的GPRS網(wǎng)絡(luò )系統,電力部門(mén)可將工業(yè)和民用電表采集的電力系統數據實(shí)時(shí)傳遞到地、市、省級的集中監控中心,以實(shí)現對電力監測設備的統一監控和分布式管理。在移動(dòng)通信公司的GPRS業(yè)務(wù)平臺上構建電力遠程抄表系統,實(shí)現電表數據的無(wú)線(xiàn)數據傳輸具有可充分利用現有網(wǎng)絡(luò ),縮短建設周期,降低建設成本的優(yōu)點(diǎn),而且設備安裝方便、維護簡(jiǎn)單。GPRS電力遠程抄表系統由位于電力局的配電中心和位于居民小區的電表數據采集點(diǎn)組成,利用中國移動(dòng)現有的GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò ),電表數據通過(guò)中國移動(dòng)的GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行傳輸。居民小區的所有電表首先連接到電表集中器,居民用戶(hù)的用電數據由復費率電表通過(guò)485傳到電表集中器,電表集中器通過(guò)RS232口與GPRS透明數據傳輸終端連接,電表數據經(jīng)過(guò)協(xié)議封裝后發(fā)送到中國移動(dòng)的GPRS數據網(wǎng)絡(luò ),通過(guò)GPRS數據網(wǎng)絡(luò )將數據傳送至配電數據中心,實(shí)現電表數據和數據中心系統的實(shí)時(shí)在線(xiàn)連接。

　　4.2系統構建

　　由于GPRS通信是基于IP地址的數據分組通信網(wǎng)絡(luò ),配電中心計算機主機配置固定的IP地址,各個(gè)電表數據采集點(diǎn)采用GPRS模塊和該主機進(jìn)行通信。

　　4.2.1系統組成

　　4.2.1.1電表數據采集點(diǎn):電表數據采集點(diǎn)位于居民小區的信息中心,居民用戶(hù)的用電數據由復費率電表首先通過(guò)RS485接口通過(guò)雙絞線(xiàn)連接到位于小區信息中心的電表集中器,電表集中器再通過(guò)RS232接口與GPRS透明數據傳輸終端相連。通過(guò)GPRS透明數據傳輸終端內置嵌入式處理器對數據進(jìn)行處理、協(xié)議封裝后發(fā)送到GSM網(wǎng)絡(luò ),通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò )傳送至電力公司數據中心電力遠程抄表系統,實(shí)現電表數據和數據中心系統的實(shí)時(shí)在線(xiàn)連接。電表集中器通過(guò)RS485接口直接連接到電表上,既可支持單個(gè)電表,也可以同時(shí)支持多個(gè)電表,實(shí)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(shí)時(shí)傳送到配電中心;同時(shí),電表集中器還可將配電中心發(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。

　　4.2.1.2配電中心。配電中心服務(wù)器申請配置固定IP地址,采用省移動(dòng)通信公司提供的DDN專(zhuān)線(xiàn),與GPRS網(wǎng)絡(luò )相連。由于DDN專(zhuān)線(xiàn)可提供較高的帶寬,當電表數據采集點(diǎn)數量增加,中心不用擴容即可滿(mǎn)足需求。配電中心服務(wù)器接受到GPRS網(wǎng)絡(luò )傳來(lái)的數據后先進(jìn)行AAA認證,后傳送到配電中心計算機主機,通過(guò)系統軟件對數據進(jìn)行還原顯示,并進(jìn)行數據處理。配電中心計算機主機可進(jìn)行業(yè)務(wù)管理和計費管理,對電力數據進(jìn)行校驗、計算、存儲、分析、管理等,可對異常情況進(jìn)行告警,同時(shí)對用戶(hù)使用情況實(shí)時(shí)監控,保證電力局的合法收益。

　　4.2.1.3GPRS/GSM移動(dòng)數據傳輸網(wǎng)絡(luò ):電表集中器采集的數據經(jīng)GSM網(wǎng)絡(luò )空中接口功能模塊同時(shí)對數據進(jìn)行解碼處理,轉換成在公網(wǎng)數據傳送的格式,通過(guò)中國移動(dòng)的GPRS無(wú)線(xiàn)數據網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行傳輸,最終傳送到配電中心IP地址。由于GPRS通信是基于IP地址的數據分組通信網(wǎng)絡(luò ),配電中心計算機主機配置固定的IP地址,各個(gè)電表數據采集點(diǎn)采用GPRS模塊和該主機進(jìn)行通信。