摘 要：挨家挨戶敲門查電表的方式，無論是對(duì)敲門的人來講,，還是對(duì)被敲門的人來講,，都是一件麻煩的事情。現(xiàn)在已有許多住宅用戶都用上了預(yù)付費(fèi)電卡,，省去了查表的麻煩,，但對(duì)電力部門來說，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)仍然是一個(gè)有待解決的問題,。

　　一,、方案介紹

　　通過中國移動(dòng)的GPRS" title="GPRS">GPRS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，電力部門可將工業(yè)和民用電表采集的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞到地,、市,、省級(jí)的集中監(jiān)控中心，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力監(jiān)測(cè)設(shè)備的統(tǒng)一監(jiān)控和分布式管理,。GPRS網(wǎng)絡(luò)可為電力系統(tǒng)提供了簡(jiǎn)單高效的通信傳輸手段,。 中國移動(dòng)GPRS系統(tǒng)可提供廣域的無線IP連接。在移動(dòng)通信公司的GPRS業(yè)務(wù)平臺(tái)上構(gòu)建電力遠(yuǎn)程抄表" title="遠(yuǎn)程抄表">遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)電表數(shù)據(jù)的無線數(shù)據(jù)傳輸具有可充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò),，縮短建設(shè)周期，降低建設(shè)成本的優(yōu)點(diǎn),，而且設(shè)備安裝方便,、維護(hù)簡(jiǎn)單。 GPRS電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)由位于電力局的配電中心和位于居民小區(qū)的電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)組成,，利用中國移動(dòng)現(xiàn)有的GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò),，電表數(shù)據(jù)通過中國移動(dòng)的GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。 居民小區(qū)的所有電表首先連接到電表集中器,，居民用戶的用電數(shù)據(jù)由復(fù)費(fèi)率電表通過485傳到電表集中器,，電表集中器通過RS232口與GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端連接，電表數(shù)據(jù)經(jīng)過協(xié)議封裝后發(fā)送到中國移動(dòng)的GPRS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),，通過GPRS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送至配電數(shù)據(jù)中心,，實(shí)現(xiàn)電表數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的實(shí)時(shí)在線連接。
　
　　二,、方案優(yōu)點(diǎn)
 
　　GPRS無線電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)具備如下特點(diǎn)：
　　1,、性強(qiáng)： 由于GPRS具有實(shí)時(shí)在線特性，系統(tǒng)無時(shí)延,，無需輪巡就可以同步接收,、處理多個(gè)/所有數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的數(shù)據(jù),。可很好的滿足系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集和傳輸實(shí)時(shí)性的要求,。  
　　2,、可對(duì)電表設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制：通過GPRS雙向系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)對(duì)電表設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，進(jìn)行參數(shù)調(diào)整,、開關(guān)等控制操作,。
　　3、本少低： 由于采用GPRS的無線公網(wǎng)平臺(tái),，只需安裝好設(shè)備就可以,，不需要為遠(yuǎn)程抄表進(jìn)行專門布線，前期投資少,、見效快,，后期升級(jí)、維護(hù)成本低,；
　　4,、集抄范圍廣： GPRS覆蓋范圍廣，在無線GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍之內(nèi),，都可以完成對(duì)集抄的控制和管理,。而且，擴(kuò)容無限制,，接入地點(diǎn)無限制,，能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求,。
　　5,、系統(tǒng)的傳輸容量大： 配電數(shù)據(jù)中心要和每一個(gè)電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)保持實(shí)時(shí)連接。由于電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)數(shù)量眾多,，系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?，而GPRS技術(shù)能很好地滿足傳輸突發(fā)性數(shù)據(jù)的需要。
　　6,、數(shù)據(jù)傳送速率高： 每個(gè)電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)每次數(shù)據(jù)傳輸量在10Kbps之內(nèi),。GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送速率理論上可達(dá)171.2kbit/s，目前GPRS實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速率在40Kbps左右,，完全能滿足本系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率（≥10Kbps）的需求,。 7、通信費(fèi)用低：采用包月計(jì)費(fèi)方式,，運(yùn)營成本低。 
 
　　三,、系統(tǒng)構(gòu)建
 
　　由于GPRS通信是基于IP地址的數(shù)據(jù)分組通信網(wǎng)絡(luò),，配電中心計(jì)算機(jī)主機(jī)配置固定的IP地址,，各個(gè)電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)采用GPRS模塊和該主機(jī)進(jìn)行通信。
 
　　（一）系統(tǒng)組成
 
　　1,、電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)：電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)位于居民小區(qū)的信息中心,，居民用戶的用電數(shù)據(jù)由復(fù)費(fèi)率電表首先通過RS485接口通過雙絞線連接到位于小區(qū)信息中心的電表集中器，電表集中器再通過RS232接口與GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端相連,。通過GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端內(nèi)置嵌入式處理器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,、協(xié)議封裝后發(fā)送到GSM網(wǎng)絡(luò)，通過 GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送至電力公司數(shù)據(jù)中心電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)電表數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的實(shí)時(shí)在線連接,。    電表集中器通過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(xiàn)對(duì)電表參數(shù)的采集、存儲(chǔ),、預(yù)處理或并將采集到的電表數(shù)據(jù)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(duì)電表進(jìn)行控制操作,。   
　　2、配電中心：配電中心服務(wù)器申請(qǐng)配置固定IP地址,，采用省移動(dòng)通信公司提供的DDN專線,，與GPRS網(wǎng)絡(luò)相連。由于DDN專線可提供較高的帶寬,，當(dāng)電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)數(shù)量增加,，中心不用擴(kuò)容即可滿足需求。    配電中心RADIUS服務(wù)器接受到GPRS網(wǎng)絡(luò)傳來的數(shù)據(jù)后先進(jìn)行AAA認(rèn)證,，后傳送到配電中心計(jì)算機(jī)主機(jī),，通過系統(tǒng)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行還原顯示，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,。    配電中心計(jì)算機(jī)主機(jī)可進(jìn)行業(yè)務(wù)管理和計(jì)費(fèi)管理,，對(duì)電力數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)、計(jì)算,、存儲(chǔ),、分析、管理等,，可對(duì)異常情況進(jìn)行告警,，同時(shí)對(duì)用戶使用情況實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證電力局的合法收益,。 
　　3,、GPRS/GSM移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)：電表集中器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)GSM網(wǎng)絡(luò)空中接口功能模塊同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼處理,，轉(zhuǎn)換成在公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送的格式，通過中國移動(dòng)的GPRS無線數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)分組通信網(wǎng)絡(luò)，配電中心計(jì)算機(jī)主機(jī)配置固定的IP地址,，各個(gè)電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)采用GPRS模塊和該主機(jī)進(jìn)行通信,。  
 
　　（二）系統(tǒng)方案  各電表使用GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端，通過移動(dòng)的GPRS網(wǎng)絡(luò)與配電中心相連,。    電表使用移動(dòng)通信公司統(tǒng)一的STK卡,，同時(shí)配電中心對(duì)各電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)進(jìn)行登記，保存相關(guān)資料以便識(shí)別和維護(hù)處理,。各電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)運(yùn)行系統(tǒng)軟件,，支持24小時(shí)實(shí)時(shí)在線，實(shí)現(xiàn)信息采集點(diǎn)24小時(shí)傳送采集的電表數(shù)據(jù),。    凡電力局授權(quán)的信息采集點(diǎn)均可以使用本系統(tǒng)： 
　　1,、電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)必須使用移動(dòng)統(tǒng)一的STK卡，用戶使用本卡只能用于與配電中心的數(shù)據(jù)通信功能,。   
　　2,、無線通訊終端設(shè)備使用中聯(lián)視訊提供的GPRS移動(dòng)數(shù)據(jù)通信終端。   
　　3,、用戶登記：符合電力局的規(guī)定,。推薦省級(jí)配電中心通過公網(wǎng)使用VPN接入到移動(dòng)GPRS網(wǎng)，這種方式成本比較低,，安全性比較高,，而且速度和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量都保障；也可以通過GPRS專線接入到移動(dòng)GPRS網(wǎng),，這種方式成本高,，安全性高、穩(wěn)定可靠,。 由于GPRS通信是基于IP地址的數(shù)據(jù)分組通信網(wǎng)絡(luò),，配電中心計(jì)算機(jī)主機(jī)配置固定的IP地址，各個(gè)電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)采用GPRS模塊和該主機(jī)進(jìn)行通信,。
 
　　（三）產(chǎn)品特性    系統(tǒng)采用SG2000 系列GPRS無線透明數(shù)據(jù)傳輸終端,。產(chǎn)品基于中國移動(dòng)的GPRS網(wǎng)絡(luò)，具有高性能,、高可靠及抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn),，提供標(biāo)準(zhǔn)232數(shù)據(jù)口可直接與計(jì)算機(jī)、RTU、PLC,、GPS接收機(jī),、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)據(jù)終端等連接,，傳輸速率達(dá)171Kbps，具有遠(yuǎn)程診斷,、測(cè)試,、監(jiān)管功能，滿足各行業(yè)調(diào)度或控制中心與眾多遠(yuǎn)端站之間的數(shù)據(jù)采集和控制,。   
 
　　1,、支持900／1800／1900MHz三頻GSM/GPRS。   
　　2,、接口： RS232,、RS485、PCMCIA,。   
　　3,、系統(tǒng)理論傳輸速率171Kbps，實(shí)際傳輸速率40Kbps,。   
　　4,、支持Windows95/98/200/XP、LINUX操作系統(tǒng),。   
　　5,、支持透明數(shù)據(jù)傳輸與協(xié)議轉(zhuǎn)換 。   
　　6,、支持VPN安全功能,。   
　　7、安裝靈活,、使用方便,、可靠。  
 
　　（四）安全措施 由于電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的特殊性,，本系統(tǒng)需要極高的系統(tǒng)安全保障和穩(wěn)定性,。安全保障主要是防止來自系統(tǒng)內(nèi)外的有意和無意的破環(huán)，穩(wěn)定是指系統(tǒng)能夠7×24小時(shí)不間斷運(yùn)行,，即使出現(xiàn)硬件和軟件故障,，系統(tǒng)也不能中斷運(yùn)行。   
 
　　1,、APN專網(wǎng)模式：利用SIM卡的唯一性,，劃定用戶可接入某系統(tǒng)的范圍，可以有效避免非法入侵。采用中國移動(dòng)分配的專門的APN進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)接入,，在網(wǎng)絡(luò)側(cè)對(duì)SIM卡和APN進(jìn)行綁定,，只有屬于指定行業(yè)的SIM卡才能訪問專用APN。普通手機(jī)號(hào)的GPRS終端無法呼叫專門的APN,。   
　　2,、對(duì)于特定用戶，可通過數(shù)據(jù)中心給每個(gè)移動(dòng)終端分配特定的用戶ID和密碼,， 其他沒有數(shù)據(jù)中心分配的用戶ID和密碼的移動(dòng)終端將無法登錄進(jìn)入系統(tǒng),，系統(tǒng)的安全性進(jìn)一步增強(qiáng)。   
　　3,、安全的防火墻過濾,，設(shè)置防火墻軟件保障系統(tǒng)安全。
 
　　結(jié)論   
 
　　對(duì)于電力部門來說,，遠(yuǎn)程變電站抄表一直是一件非常頭疼的事情,，需要投入大量的人力、物力和財(cái)力,。因?yàn)樽冸娬緮?shù)量眾多,，地理位置分散，給工作人員帶來極大的不方便,。電力公司也可利用GPRS移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)對(duì)各重要電力節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控,自動(dòng)讀取相關(guān)數(shù)據(jù)并加以分析,，還可進(jìn)一步進(jìn)行遠(yuǎn)程控制或設(shè)備維護(hù)，可減少人力資源,、縮短修護(hù)時(shí)間并節(jié)省專線建設(shè)成本,。