GPRS電力遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)應(yīng)用方案

　　隨著新一代移動(dòng)通訊業(yè)務(wù)的產(chǎn)生和全面投入，無(wú)線移動(dòng)數(shù)據(jù)通訊的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。安全的數(shù)據(jù)傳輸和永遠(yuǎn)在線特點(diǎn)，配合按流量收費(fèi)的資費(fèi)方式，使GPRS通訊在工業(yè)控制、環(huán)境保護(hù)、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(yīng)用具有無(wú)可比擬的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。采用GPRS無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)IP通訊，既可獨(dú)立作為數(shù)傳通道，也可作為已經(jīng)架設(shè)光纖、數(shù)傳電臺(tái)等方式的輔助手段。

　　GPRS遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)是廈門四信開發(fā)的基于GPRS技術(shù)的用電管理自動(dòng)抄表系統(tǒng)。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)采集用戶的用電數(shù)據(jù)，通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)匯集到服務(wù)器。具有采集數(shù)據(jù)快速準(zhǔn)確，能快速生成用電統(tǒng)計(jì)分析,交費(fèi)單據(jù)等特點(diǎn)，與傳統(tǒng)的人工抄表、電話線抄表相比，極大地提高了效率。

　　本系統(tǒng)除了準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)抄表外，還提供了設(shè)備管理功能，如告警：開箱告警、停電告警、逆相告警、超溫告警、過(guò)載告警等；控制：對(duì)欠費(fèi)用戶進(jìn)行拉閘等。并提供停電數(shù)據(jù)保護(hù)功能，在停電48--72小時(shí)內(nèi)仍可抄表和監(jiān)控。本系統(tǒng)結(jié)合聯(lián)通公司的短信平臺(tái)，在告警時(shí)，可根據(jù)具體內(nèi)容發(fā)短信給相關(guān)的管理人員。

　　本系統(tǒng)提供豐富的接口，可與電業(yè)系統(tǒng)的MIS系統(tǒng)鏈接或進(jìn)行二次開發(fā)。

　　抄表軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)為ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)行于WIN98/2000/XP、NT的操作系統(tǒng)，易于使用。軟件所能管理的用戶數(shù)量沒(méi)有限制。

　　項(xiàng)目分析

　　本系統(tǒng)由電度表，采集器，F(xiàn)2103GPRSIPMODEM傳輸終端，帶系統(tǒng)軟件的主站組成。手持終端是本系統(tǒng)的補(bǔ)充，在系統(tǒng)出現(xiàn)意外時(shí)進(jìn)行人工抄表。

　　1、系統(tǒng)組成

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

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

　　■傳輸終端：傳輸終端采用廈門四信的F2103，實(shí)時(shí)永久在線，內(nèi)嵌自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)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(shù)據(jù)專用網(wǎng)。

　　■中心軟件系統(tǒng)：基于ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)的抄表軟件，用戶數(shù)量無(wú)限制，安全可靠，運(yùn)行和處理速度快，功能豐富完善。

　　2、系統(tǒng)總架構(gòu)

　　多個(gè)電表通過(guò)RS485通信接口把電表數(shù)據(jù)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(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心服務(wù)器可以使用APN專線或普通ADSL等作為網(wǎng)絡(luò)接入。當(dāng)F2103通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)連接到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心服務(wù)器主機(jī)，建立透明數(shù)據(jù)通道后，采集終端產(chǎn)生的數(shù)據(jù)只要送到串口，F(xiàn)2103就會(huì)把收到的數(shù)據(jù)原封不動(dòng)地發(fā)送到數(shù)據(jù)中心服務(wù)器主機(jī)；同時(shí)服務(wù)器主機(jī)下發(fā)的命令通過(guò)通道傳輸?shù)紽2103后，F(xiàn)2103通過(guò)串口送到采集終端，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)雙向透明傳輸。系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下圖所示：

　　■系統(tǒng)功能

　?。?）設(shè)置電能表的參數(shù)，讀取各種計(jì)量和管理數(shù)據(jù)；

　?。?）抄表數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、查詢、備份、報(bào)表、圖表生成；

　　（3）廠站管理；

　?。?）自動(dòng)抄表、定時(shí)上報(bào)、實(shí)時(shí)查詢等；

　　（5）掉電數(shù)據(jù)保存；

　?。?）瞬時(shí)量數(shù)據(jù)的綜合處理；

　?。?）系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份、存檔和向外輸出數(shù)據(jù)；

　?。?）歷史數(shù)據(jù)事件記錄功能；

　?。?）實(shí)時(shí)報(bào)警；

　?。?0）根據(jù)線路上的表計(jì)關(guān)系計(jì)算線路損耗；

　　（11）可提供多路模擬量、開關(guān)量輸入，實(shí)現(xiàn)開箱告警、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(bào)警等其他功能；

　?。?2）遠(yuǎn)程控制斷電功能；

　　（13）采集的參數(shù)豐富，如：a.當(dāng)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(fèi)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(shù)；d失壓累計(jì)次數(shù)、失壓累計(jì)時(shí)間、集抄器停電起止時(shí)間等；e單位時(shí)間負(fù)荷曲線、三相電流曲線、三相電壓曲線、有功功率曲線、無(wú)功功率曲線、功率因數(shù)曲線。

　　項(xiàng)目架構(gòu)實(shí)施

　　■傳輸模塊與采集終端連接

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

　　■數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)接入方式分析

　　1.APN專線接入

　　中心采用APN專線，所有點(diǎn)都采用內(nèi)網(wǎng)固定IP，客戶中心通過(guò)一條2MAPN專線接入移動(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。

　　為客戶分配專用的APN，普通用戶不得申請(qǐng)?jiān)揂PN。用于GPRS專網(wǎng)的SIM卡才能進(jìn)入專網(wǎng)APN，防止其他非法用戶的進(jìn)入。

　　用戶在內(nèi)部建立RADIUS服務(wù)器，作為內(nèi)部用戶接入的遠(yuǎn)程認(rèn)證服務(wù)器（或在APN路由器內(nèi)，啟用路由器本地認(rèn)證功能）。只有通過(guò)認(rèn)證的用戶才允許接入，用以保證用戶內(nèi)部安全。

　　用戶在內(nèi)部建立DHCP服務(wù)器（或在APN路由器內(nèi)，啟用DHCP功能），為通過(guò)認(rèn)證的用戶分配用戶內(nèi)部地址。移動(dòng)終端和服務(wù)器平臺(tái)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專線接入的方式，在實(shí)時(shí)性，安全性和穩(wěn)定性表現(xiàn)優(yōu)異，適合于安全性要求較高、數(shù)據(jù)點(diǎn)比較多、實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用環(huán)境。在資金允許的情況下之最佳組網(wǎng)方式。