挨家挨戶敲門查電表的方式,，無論是對敲門的人來講,，還是對被敲門的人來講，都是一件麻煩的事情?，F在已有許多住宅用戶都用上了預付費電卡,，省去了查表的麻煩，但對電力部門來說,，數據統計和實時監(jiān)測仍然是一個有待解決的問題,。
　　一、方案介紹
　　通過中國移動的GPRS網絡系統,，電力部門可將工業(yè)和民用電表采集的電力系統數據實時傳遞到地,、市、省級的集中監(jiān)控中心,，以實現對電力監(jiān)測設備的統一監(jiān)控和分布式管理,。GPRS網絡可為電力系統提供了簡單高效的通信傳輸手段。
　　中國移動GPRS系統可提供廣域的無線IP連接,。在移動通信公司的GPRS業(yè)務平臺上構建電力遠程抄表系統,，實現電表數據的無線數據傳輸具有可充分利用現有網絡，縮短建設周期,，降低建設成本的優(yōu)點,，而且設備安裝方便、維護簡單,。
　　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(qū)的電表數據采集點組成,，利用中國移動現有的GPRS/GSM網絡，電表數據通過中國移動的GPRS/GSM網絡進行傳輸,。居民小區(qū)的所有電表首先連接到電表集中器,，居民用戶的用電數據由復費率電表通過RS485總線傳到電表集中器,，電表集中器通過RS232接口與GPRS
DTU透明數據傳輸終端連接，電表數據經過協議封裝后發(fā)送到中國移動的GPRS數據網絡,，通過GPRS數據網絡將數據傳送至配電數據中心，實現電表數據和數據中心系統的實時在線連接,。
　　二,、方案優(yōu)點
　　GPRS無線電力遠程抄表系統具備如下特點：
　　1、可靠性高：
　　與SMS短信息方式相比,，GPRS
DTU采用面向連接的TCP協議通信,，避免了數據包丟失的現象，保證數據可靠傳輸,。中心可以與多個采集點同時進行數據傳輸,，互不干擾。GPRS網絡本身具備完善的頻分復用機制,，并具備極強的抗干擾性能,，完全避免了傳統數傳電臺的多機頻段“碰撞”現象。
　　2,、實時性強：
　　GPRS具有實時在線的特性,，數據傳輸時延小，并支持多點同時傳輸,，因此GPRS監(jiān)測數據中心可以多個監(jiān)測點之間快速,，實時地進行雙向通信，很好地滿足系統對數據采集和傳輸實時性的要求,。目前GPRS實際數據傳輸速率在30Kbps左右,，完全能滿足系統數據傳輸速率的需求。
　　3,、集抄范圍廣：
　　GPRS網絡已經實現全國范圍內覆蓋,，并且擴容無限制，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。由于環(huán)保信息采集點數量眾多,，分布在全省范圍內,，在無線GSM/GPRS網絡的覆蓋范圍之內，都可以完成對集抄的控制和管理,。
　　4,、系統建設成本低：
　　由于采用GPRS公網平臺，無需建設網絡,，只需安裝設備就即可,，建設成本低,；也免去了網絡維護費用。
　　5,、系統運營成本低：
　　采用GPRS公網通信,，全國范圍內均按統一費率計費，省去昂貴的漫游費用,
GPRS網絡可按數據實際通信流量計費,，(1分-3分/1K字節(jié)),，也可以按包月不限流量收費，從而實現了系統的低成本通信,。
　　6,、可對電表設備進行遠程控制：
　　通過GPRS雙向系統還可實現對電表設備進行遠程控制，如遠程參數調整,、遠程狀態(tài)查詢,、遠程開關控制等操作。
　　7,、系統的傳輸容量大,，擴容性能好：
　　配電數據中心要和每一個電表數據采集點保持實時連接。由于電表數據采集點數量眾多,，系統要求能滿足突發(fā)性數據傳輸的需要,，而GPRS技術能很好地滿足傳輸突發(fā)性數據的需要；由于系統采用成熟的TCP/IP通信架構,，具備良好的擴展性能,，一個監(jiān)控中心可輕松支持幾千個電表數據采集器的通信接入。
　　三,、系統構建
　　由于GPRS通信是基于IP地址的數據分組通信網絡,，因此監(jiān)測中心計算機需要一個固定的IP地址或固定的域名，各個電表數據采集點采用GPRS模塊通過IP地址或域名來訪問該主機,，從而進行數據通信,。
　　（一）系統組成
　　1,、電表數據采集點：
　　電表數據采集點位于居民小區(qū)的信息中心,，居民用戶的用電數據由復費率電表首先通過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透明數據傳輸終端相連,。通過GPRS透明數據傳輸終端內置嵌入式處理器對數據進行處理,、協議封裝后發(fā)送到GSM網絡，通過
GPRS網絡傳送至電力公司數據中心電力遠程抄表系統,，實現電表數據和數據中心系統的實時在線連接,。
　　電表集中器通過RS485接口直接連接到電表上，既可支持單個電表，也可以同時支持多個電表,，實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時傳送到配電中心,；同時,，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，對電表進行控制操作,。
　　2,、配電中心。
　　a）公網接入方案
　　服務器采用公網方式接入Internet,，如ADSL撥號/電信專線寬帶上網等,，申請公網固定IP地址,；可以實現中小容量的電表數據采集應用,。
　　b）專網接入方案
　　服務器采用省移動通信公司提供的DDN專線,
申請配置固定IP地址，與GPRS網絡相連,。由于DDN專線可提供較高的帶寬,，當電表數據采集點數量增加，中心不用擴容即可滿足需求,，可實現大容量數據采集應用,。
　　監(jiān)控中心RADIUS服務器接受到GPRS網絡傳來的數據后先進行AAA認證，后傳送到監(jiān)控中心計算機主機,，通過系統軟件對數據進行還原顯示,，并進行數據處理，這樣進一步增強了系統數據通信安全性能,。
　　配電中心計算機主機可進行業(yè)務管理和計費管理,，對電力數據進行校驗、計算,、存儲,、分析、管理等,，可對異常情況進行告警,，同時對用戶使用情況實時監(jiān)控，保證電力局的合法收益,。
　　3,、GPRS/GSM移動數據傳輸網絡：
　　電表集中器采集的數據經GPRS/GSM網絡空中接口功能模塊同時對數據進行解碼處理，轉換成在公網數據傳送的格式,，通過中國移動的GPRS無線數據網絡進行傳輸,，最終傳送到監(jiān)控中心IP地址。
　?。ǘ┫到y方案
　　各電表使用GPRS透明數據傳輸終端,，通過移動的GPRS網絡與配電中心相連,。
　　電表使用GPRS普通數據卡或APN專用數據卡，同時監(jiān)控中心對各點GPRS終端編號進行登記,
并與采集點信息進行關聯,，以便識別和維護處理,。采集中心運行數據采集中心系統軟件，實時采集電表數據,。
　　凡電力局授權的信息采集點均可以使用本系統：
　　1,、電表數據采集點必須使用移動統一的APN卡，用戶使用本卡只能用于與供電局數據中心通信,。
　　2,、終端設備使用夢網科技公司提供的GPRS移動數據通信終端。
　　3,、用戶登記：符合供電局的規(guī)定,。
　　推薦省級配電中心通過公網使用APN接入到移動GPRS網，這種方式成本比較低,，安全性比較高,，而且速度和網絡服務質量都保障；也可以通過GPRS專線接入到移動GPRS網,，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地址的數據分組通信網絡,，配電中心計算機主機配置固定的IP地址，各個電表數據采集點采用GPRS模塊和該主機進行通信,。
　?。ㄈ┊a品特性
　　系統采用MRM6155 DTU無線透明數據傳輸終端。產品基于中國移動的GPRS網絡,，具有高性能,、高可靠及抗干擾能力強等特點，提供標準RS232/RS485接口, 可直接與PC,、單片機系統,、RTU測控終端、PLC,、GPS接收機,、數據集中器等連接，具有遠程診斷,、測試,、監(jiān)管功能，滿足各行業(yè)調度或控制中心與眾多遠端站點之間的數據采集和控制。
　　高度集成GPRS和TCP/IP技術,，可實現點對點,，點對多點等靈活的無線組網方式
　　內置嵌入式CPU完成復雜的網絡協議，支持PPP,、ICMP,、TCP、UDP,、DNS等協議,，為用戶數據提供透明傳輸通道
　　性能穩(wěn)定，保證野惡劣環(huán)境下長期可靠工作,，內置看門狗電路
　　支持永遠在線模式,，用戶可設置心跳間隔時間和心跳包，保持設備長期在線
　    在網絡故障或中心關閉等情況下,，DTU具有條件恢復后自動重連功能
　　DTU能夠工作在全透明傳輸方式下保證100%不丟失,，除非網絡故障
　　DTU能夠工作在全透明傳輸模式和用戶指令模式，以給DTU傻瓜型和靈活性雙重角色
　　支持中心為固定IP方式或動態(tài)IP+動態(tài)域名解析方式
　　提供RS232/RS485/RS422通訊接口,，波特率可選擇,，從300bps到115200bps,，開始位/停止位/奇偶校驗可選,，RTS/CTS流控可選
　    支持近端和遠程參數配置與訪問
　　支持遠程喚醒
　　內置FLASH存儲器，能夠長期保存用戶配置的參數
　　支持串口升級固件程序
　　支持APN數據專網業(yè)務
　　抗干擾設計,，適合電磁環(huán)境惡劣的應用場合
　?。ㄋ模┌踩胧?br /> 　　由于電力遠程抄表系統的特殊性，本系統需要極高的系統安全保障和穩(wěn)定性,。安全保障主要是防止來自系統內外的有意和無意的破環(huán),，穩(wěn)定是指系統能夠7×24小時不間斷運行，即使出現硬件和軟件故障,，系統也不能中斷運行,。
　　1、APN數據專網模式：企業(yè)內部網絡中配置APN服務器,，移動終端使用APN數據專網,，由于采用數據專網,服務器與公網Internet隔離,可以有效避免非法入侵。
　　2,、用SIM卡的唯一性,，對用戶SIM卡手機號碼進行鑒別授權，在網絡側對SIM卡號和APN進行綁定,，劃定用戶可接入某系統的范圍,只有屬于指定行業(yè)的SIM卡手機號才能訪問專用APN,，移動終端與數據中心采用中國移動分配的專門的APN進行無線網絡接入，普通手機的SIM卡號無法呼叫專門的APN。
　　3,、可以為每個GPRS數據傳設備單獨配置 DTU ID號和密碼,，通過數據中心在其登陸時進行應用層認證，其他沒有數據中心分配的DTU
ID號和密碼的GPRS的設備將無法登錄進入系統,，系統的安全性進一步增強,。
　　4、數據加密：可對整個數據傳送過程進行加密保護,。
　　5,、網絡接入安全鑒定機制：采用防火墻軟件，設置網絡鑒權和安全防范功能,，保障系統安全,。
　　四、 結論
　　對于電力部門來說,，遠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、物力和財力,。因為變電站數量眾多,，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移動數據網絡對各重要電力節(jié)點進行監(jiān)控,自動讀取相關數據并加以分析,，還可進一步進行遠程控制或設備維護，可減少人力資源,、縮短修護時間并節(jié)省專線建設成本,。