一、  方案介紹

通過GPRS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可將集群式智能電表采集的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時傳遞到各級的集中監(jiān)控中心，以實現(xiàn)對電力監(jiān)測設(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)提供了簡單高效的通信傳輸手段。

GPRS系統(tǒng)可提供廣域的無線IP連接。在移動通信公司的GPRS業(yè)務(wù)平臺上構(gòu)建電力遠程抄表系統(tǒng)，實現(xiàn)電表數(shù)據(jù)的無線數(shù)據(jù)傳輸和控制，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，而且設(shè)備安裝方便、維護簡單。

GPRS電力遠程抄表系統(tǒng)由位于用電管理部門的配電中心和位于居民小區(qū)的電表數(shù)據(jù)采集點組成，電表數(shù)據(jù)可利用現(xiàn)有的GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)進行傳輸。

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)由電表通過GPRS傳到電表集中器，電表集中器通過SPI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，實現(xiàn)電表數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)無線連接。

 

二、  方案優(yōu)點

GPRS無線電力遠程抄表與控制系統(tǒng)具備如下特點：

1、實時性強：

由于GPRS具有實時在線特性，可處理多個/所有數(shù)據(jù)采集點的數(shù)據(jù)。可很好的滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集和傳輸實時性的要求。

2、可對電表設(shè)備進行遠程控制：

通過GPRS雙向系統(tǒng)還可實現(xiàn)對電表設(shè)備進行遠程控制，進行參數(shù)調(diào)整、開關(guān)等控制操作。

3、建設(shè)成本低：

由于采用GPRS的無線公網(wǎng)平臺，只需安裝好設(shè)備就可以，不需要為遠程抄表進行專門布線，前期投資少、見效快，后期升級、維護成本低；

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)，都可以完成對集抄的控制和管理。而且，擴容無限制，接入地點無限制，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：

用電管理中心要和每一個電表數(shù)據(jù)采集點保持連接。由于電表數(shù)據(jù)采集點數(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：

每個電表數(shù)據(jù)采集點每次數(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115.2kbit/s，目前GPRS實際數(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、通信費用低：采用包月計費方式，運營成本低。

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)，配電中心計算機主機配置固定的IP地址，各個電表數(shù)據(jù)采集點采用GPRS模塊和該主機進行通信。

（一）系統(tǒng)組成

1、電表數(shù)據(jù)采集點：

電表數(shù)據(jù)采集點位于居民小區(qū)，居民用戶的用電數(shù)據(jù)由電表SPI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)置嵌入式處理器對數(shù)據(jù)進行處理，協(xié)議封裝后發(fā)送到GSM網(wǎng)絡(luò)，通過 GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送至用電管理部門的遠程抄表系統(tǒng)，實現(xiàn)電表數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的在線連接。

 電表集中器通過GPRS直接連接到電表上，既可支持單個電表，也可以同時支持多個電表，實現(xiàn)對電表參數(shù)的采集、存儲、預(yù)處理或并將采集到的電表數(shù)據(jù)實時傳送到用電管理部門；同時，電表集中器還可將用電管理部門發(fā)送的遙控指令傳給電表控制模塊，對電表進行控制操作。

2、用電管理部門：

用電管理部門采用專線，與GPRS網(wǎng)絡(luò)相連。由于專線可提供較高的帶寬，當電表數(shù)據(jù)采集點數(shù)量增加，中心不用擴容即可滿足需求。

3、GPRS/GSM移動數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)：

電表集中器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)GPRS網(wǎng)絡(luò)空中接口功能模塊同時對數(shù)據(jù)進行解碼處理，轉(zhuǎn)換成在公網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送的格式，通過中國移動的GPRS無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進行傳輸，傳送到用電管理部門。

（二）系統(tǒng)方案

 各電表使用GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端，通過移動的GPRS網(wǎng)絡(luò)與用電管理相連。

凡被授權(quán)的信息采集點均可以使用本系統(tǒng)：

1、電表數(shù)據(jù)采集點必須使用移動統(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GPRS移動數(shù)據(jù)通信終端。

（三）產(chǎn)品特性

 系統(tǒng)采用GPRS無線透明數(shù)據(jù)傳輸終端。產(chǎn)品基于GPRS網(wǎng)絡(luò)，具有高性能、高可靠及抗干擾能力強等特點；

 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115.2Kbps，實際傳輸速率40Kbps；

 4、支持2000/XP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)能夠不間斷運行，即使出現(xiàn)硬件和軟件故障，系統(tǒng)也運行。

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。采用中國移動分配的專門的APN進行無線網(wǎng)絡(luò)接入，在網(wǎng)絡(luò)側(cè)對SIM卡和APN進行綁定，只有屬于指定行業(yè)的SIM卡才能訪問專用APN。

2、對于特定用戶，可通過數(shù)據(jù)中心給每個移動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和密碼的移動終端將無法登錄進入系統(tǒng)，系統(tǒng)的安全性進一步增強。

3、安全的防火墻過濾，設(shè)置防火墻軟件保障系統(tǒng)安全。

四、結(jié)論

對于用電管理部門來說，遠程抄表一直是一件非常頭疼的事情，需要投入大量的人力、物力和財力。因為數(shù)量眾多，地理位置分散，給工作人員帶來極大的不方便。電管理部門也可利用GPRS移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)對各重要電力節(jié)點進行監(jiān)控,自動讀取相關(guān)數(shù)據(jù)并加以分析，還可進一步進行遠程控制或設(shè)備維護，可減少人力資源、縮短修護時間并節(jié)省專線建設(shè)成