挨家挨戶敲門查電表的方式,，無(wú)論是對(duì)敲門的人來(lái)講，還是對(duì)被敲門的人來(lái)講,，都是一件麻煩的事情?，F(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(lái)說(shuō),，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(wèn)題

一、方案介紹
通過(guò)中國(guó)移動(dòng)的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(guó)移動(dòng)GPRS系統(tǒng)可提供廣域的無(wú)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)程抄表系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)電表數(shù)據(jù)的無(wú)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(guó)移動(dòng)現(xiàn)有的GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)，電表數(shù)據(jù)通過(guò)中國(guó)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(guò)485傳到電表集中器,，電表集中器通過(guò)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(guò)協(xié)議封裝后發(fā)送到中國(guó)移動(dòng)的GPRS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),，通過(guò)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(wú)線電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)具備如下特點(diǎn)：
1、實(shí)時(shí)性強(qiáng)：
由于GPRS具有實(shí)時(shí)在線特性,，系統(tǒng)無(wú)時(shí)延,，無(wú)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),?？珊芎玫臐M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(guò)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(kāi)關(guān)等控制操作,。
3,、建設(shè)成本少低：
由于采用GPRS的無(wú)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(jiàn)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(wú)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(wú)限制，接入地點(diǎn)無(wú)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(yíng)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(guò)RS485接口通過(guò)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(guò)RS232接口與GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端相連,。通過(guò)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(guò) 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(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(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(lái)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(guò)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(guò)中國(guó)移動(dòng)的GPRS無(wú)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(guò)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(wú)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(guò)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(guò)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RTU-2600 系列GPRS無(wú)線透明數(shù)據(jù)傳輸終端,。產(chǎn)品基于中國(guó)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,。
3、系統(tǒng)理論傳輸速率171Kbps,，實(shí)際傳輸速率40Kbps,。
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(lái)自系統(tǒng)內(nèi)外的有意和無(wú)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(guó)移動(dòng)分配的專門的APN進(jìn)行無(wú)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(wèn)專用APN,。普通手機(jī)號(hào)的GPRS終端無(wú)法呼叫專門的APN,。
2、對(duì)于特定用戶,，可通過(guò)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(méi)有數(shù)據(jù)中心分配的用戶ID和密碼的移動(dòng)終端將無(wú)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(guò)濾,，設(shè)置防火墻軟件保障系統(tǒng)安全,。

四、結(jié)論
對(duì)于電力部門來(lái)說(shuō),，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(lái)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,。