GPRS電力遠程自動(dòng)抄表系統應用方案

　　隨著(zhù)新一代移動(dòng)通訊業(yè)務(wù)的產(chǎn)生和全面投入，無(wú)線(xiàn)移動(dòng)數據通訊的應用也越來(lái)越廣泛。安全的數據傳輸和永遠在線(xiàn)特點(diǎn)，配合按流量收費的資費方式，使GPRS通訊在工業(yè)控制、環(huán)境保護、道路交通、商務(wù)金融、移動(dòng)辦公、零售服務(wù)等行業(yè)中的應用具有無(wú)可比擬的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢。采用GPRS無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò )的移動(dòng)IP通訊，既可獨立作為數傳通道，也可作為已經(jīng)架設光纖、數傳電臺等方式的輔助手段。

　　GPRS遠程抄表系統是廈門(mén)四信開(kāi)發(fā)的基于GPRS技術(shù)的用電管理自動(dòng)抄表系統。它由電度表、F2103GPRSIPMODEM(GPRSDTU)、采集器及中心服務(wù)器組成。采集器實(shí)時(shí)采集用戶(hù)的用電數據，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò )把數據匯集到服務(wù)器。具有采集數據快速準確，能快速生成用電統計分析,交費單據等特點(diǎn)，與傳統的人工抄表、電話(huà)線(xiàn)抄表相比，極大地提高了效率。

　　本系統除了準確、實(shí)時(shí)抄表外，還提供了設備管理功能，如告警：開(kāi)箱告警、停電告警、逆相告警、超溫告警、過(guò)載告警等；控制：對欠費用戶(hù)進(jìn)行拉閘等。并提供停電數據保護功能，在停電48--72小時(shí)內仍可抄表和監控。本系統結合聯(lián)通公司的短信平臺，在告警時(shí)，可根據具體內容發(fā)短信給相關(guān)的管理人員。

　　本系統提供豐富的接口，可與電業(yè)系統的MIS系統鏈接或進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。

　　抄表軟件系統數據庫為ORACLE數據庫，運行于WIN98/2000/XP、NT的操作系統，易于使用。軟件所能管理的用戶(hù)數量沒(méi)有限制。

　　項目分析

　　本系統由電度表，采集器，F2103GPRSIPMODEM傳輸終端，帶系統軟件的主站組成。手持終端是本系統的補充，在系統出現意外時(shí)進(jìn)行人工抄表。

　　1、系統組成

　　■電能表：A）三相有功無(wú)功多功能表，有功0.5級、無(wú)功2級，具有RS485通訊接口，電力部DL/T645通訊規約?；蛘呤褂茫築）三相有功復費率表，有功1級，具有RS-485通訊接口，電力部DL/T645通訊規約。

　　■采集器：采集器主要特征如下：采用24個(gè)I/O口，可帶24戶(hù)電度表，停電數據保護，帶后備電源，停電后仍可抄表。

　　■傳輸終端：傳輸終端采用廈門(mén)四信的F2103，實(shí)時(shí)永久在線(xiàn)，內嵌自主知識產(chǎn)權的TCP/IP協(xié)議棧，透明傳輸，同時(shí)支持RS232和RS485，支持多種工作模式，支持虛擬數據專(zhuān)用網(wǎng)。

　　■中心軟件系統：基于ORACLE數據庫的抄表軟件，用戶(hù)數量無(wú)限制，安全可靠，運行和處理速度快，功能豐富完善。

　　2、系統總架構

　　多個(gè)電表通過(guò)RS485通信接口把電表數據傳到采集集中器上，采集集中器通過(guò)RS485通信接口和四信通信的IPmodem（F2103）連接，遠程數據中心服務(wù)器可以使用APN專(zhuān)線(xiàn)或普通ADSL等作為網(wǎng)絡(luò )接入。當F2103通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò )連接到遠程數據中心服務(wù)器主機，建立透明數據通道后，采集終端產(chǎn)生的數據只要送到串口，F2103就會(huì )把收到的數據原封不動(dòng)地發(fā)送到數據中心服務(wù)器主機；同時(shí)服務(wù)器主機下發(fā)的命令通過(guò)通道傳輸到F2103后，F2103通過(guò)串口送到采集終端，從而實(shí)現了數據雙向透明傳輸。系統拓撲圖如下圖所示：

　　■系統功能

　?。?）設置電能表的參數，讀取各種計量和管理數據；

　?。?）抄表數據的統計、查詢(xún)、備份、報表、圖表生成；

　?。?）廠(chǎng)站管理；

　?。?）自動(dòng)抄表、定時(shí)上報、實(shí)時(shí)查詢(xún)等；

　?。?）掉電數據保存；

　?。?）瞬時(shí)量數據的綜合處理；

　?。?）系統數據備份、存檔和向外輸出數據；

　?。?）歷史數據事件記錄功能；

　?。?）實(shí)時(shí)報警；

　?。?0）根據線(xiàn)路上的表計關(guān)系計算線(xiàn)路損耗；

　?。?1）可提供多路模擬量、開(kāi)關(guān)量輸入，實(shí)現開(kāi)箱告警、停電告警、逆相告警、超溫告警、過(guò)壓告警、過(guò)流告警、過(guò)載告警、傾斜或移動(dòng)報警等其他功能；

　?。?2）遠程控制斷電功能；

　?。?3）采集的參數豐富，如：a.當前、上月、正向有功、反向有功、無(wú)功四象限的總及尖、峰、平、谷四費率電量；b.正向、反向、有功、無(wú)功的最大需量及最大需量發(fā)生時(shí)間；c有功功率、無(wú)功功率、三相電壓、三相電流、功率因數；d失壓累計次數、失壓累計時(shí)間、集抄器停電起止時(shí)間等；e單位時(shí)間負荷曲線(xiàn)、三相電流曲線(xiàn)、三相電壓曲線(xiàn)、有功功率曲線(xiàn)、無(wú)功功率曲線(xiàn)、功率因數曲線(xiàn)。

　　項目架構實(shí)施

　　■傳輸模塊與采集終端連接

　　四信的F2103無(wú)線(xiàn)傳輸模塊同時(shí)支持RS232/485接口，可通過(guò)RS232/485與終端通訊。本系統采用的是485的接口方式。F2103和采集器的接線(xiàn)線(xiàn)序如下：

　　■數據中心網(wǎng)絡(luò )接入方式分析

　　1.APN專(zhuān)線(xiàn)接入

　　中心采用APN專(zhuān)線(xiàn)，所有點(diǎn)都采用內網(wǎng)固定IP，客戶(hù)中心通過(guò)一條2MAPN專(zhuān)線(xiàn)接入移動(dòng)公司GPRS網(wǎng)絡(luò )，雙方互聯(lián)路由器之間采用私有固定IP地址進(jìn)行廣域連接，在GGSN與移動(dòng)公司互聯(lián)路由器之間采用GRE隧道。

　　為客戶(hù)分配專(zhuān)用的APN，普通用戶(hù)不得申請該APN。用于GPRS專(zhuān)網(wǎng)的SIM卡才能進(jìn)入專(zhuān)網(wǎng)APN，防止其他非法用戶(hù)的進(jìn)入。

　　用戶(hù)在內部建立RADIUS服務(wù)器，作為內部用戶(hù)接入的遠程認證服務(wù)器（或在A(yíng)PN路由器內，啟用路由器本地認證功能）。只有通過(guò)認證的用戶(hù)才允許接入，用以保證用戶(hù)內部安全。

　　用戶(hù)在內部建立DHCP服務(wù)器（或在A(yíng)PN路由器內，啟用DHCP功能），為通過(guò)認證的用戶(hù)分配用戶(hù)內部地址。移動(dòng)終端和服務(wù)器平臺之間采用端到端加密，避免信息在整個(gè)傳輸過(guò)程中可能的泄漏。雙方采用防火墻進(jìn)行隔離，并在防火墻上進(jìn)行IP地址和端口過(guò)濾。

　　中心采用APN專(zhuān)線(xiàn)接入的方式，在實(shí)時(shí)性，安全性和穩定性表現優(yōu)異，適合于安全性要求較高、數據點(diǎn)比較多、實(shí)時(shí)性要求較高的應用環(huán)境。在資金允許的情況下之最佳組網(wǎng)方式。