电力远程自动抄表系统解决方案厦门蓝斯通信有限公司摘.pdf

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1、 摘 要：摘 要：本 文 提 供 了 一 种 基 于GPRS 的 电 力 远 程 抄 表 无 线 数 据 传 输 系 统 设 计 原 理 和 实 现 方 案，简 要 介 绍 了GPRS 技 术 的 基 本 知 识，描 述 了 GPRS 无 线 传 输 应 用 于 远 程 抄 表 的 实 现 方 法。通 过 实 际 应 用，获 得 了 理 想 的 效 果.关 键 词：关 键 词：GPRS；Internet；居 民 抄 表；大 用 户 抄 表；变 电 站 抄 表；目 录目 录 一、系 统 概 述.1 二、系 统 组 成.1 2.1 居 民 用 户 抄 表 系 统 .2 2.2 大 集 团 用 户

2、抄 表 系 统 .3 2.3 变 电 站 抄 表 系 统 .5 2.4 系 统 软 件 .7 三、总 结 .8 GPRS 电 电 力 力 远 程 自 动 抄 表 系 统 解 决 方 案远 程 自 动 抄 表 系 统 解 决 方 案 厦 门 蓝 斯 通 信 有 限 公 司 厦 门 蓝 斯 通 信 有 限 公 司 XIAMEN LENZ COMMUNICATION CO.,LTD.Call：0592-5799650/651/652/656/658 Page 1 of 8 Http:/ Fax：0592-5765080 GPRS 电 力 远 程 自 动 抄 表 系 统 解 决 方 案 一 一、系 统

3、 概 述系 统 概 述 随 着 无 线 通 信 数 字 网 络 的 发 展，无 线 远 程 自 动 抄 表 已 成 为 发 展 的 必 然 趋 势，其 应 用 领 域 极 为广 阔。目 前，基 于 仪 表 分 布 点 多 面 广，其 远 程 抄 表 大 多 仍 沿 用 有 线 传 输 方 式，线 路 维 护 量 很 大。由于 电 话 线 公 用，通 讯 时 经 常 发 生 冲 突，既 影 响 了 数 据 的 传 输 也 对 电 调 部 门 的 正 常 工 作 造 成 了 干 扰，并 且 此 种 方 式 对 通 讯 部 门 程 控 交 换 机 正 常、稳 定 的 运 行 也 有 一 定 的 影

4、响。为 保 证 传 输 质 量，若 采用 专 线 方 式，投 资 成 本 太 高；采 用 中 国 移 动 GSM 无 线 数 字 网 的 通 讯 方 式，很 好 地 解 决 了 远 程 抄 表数 传 路 由 的 瓶 颈 问 题。GPRS电 表 远 程 抄 表 系 统 是 厦 门 蓝 斯 通 信 有 限 公 司 和 系 统 集 成 商 合 作 开 发 的 基 于 GPRS技 术 的用 电 管 理 自 动 抄 表 系 统。它 由 电 度 表、带 GPRS通 讯 模 块 的 采 集 器 和 服 务 器 组 成。采 集 器 实 时 采 集用 户 的 用 电 数 据，通 过 GPRS把 数 据 汇 集

5、到 服 务 器。具 有 采 集 数 据 快 速 准 确，能 快 速 生 成 用 电 统 计分 析,交 费 单 据 等 特 点，与 传 统 的 人 工 抄 表、电 话 线 抄 表 相 比，极 大 地 提 高 了 效 率。本 系 统 除 了 准 确、实 时 抄 表 外，还 提 供 了 设 备 管 理 功 能，如 告 警：开 箱 告 警、停 电 告 警、逆相 告 警、超 温 告 警、过 载 告 警 等；控 制：对 欠 费 用 户 进 行 拉 闸 等。并 提 供 停 电 数 据 保 护 功 能，在停 电48-72 小 时 内 仍 可 抄 表 和 监 控。本 系 统 结 合 移 动 公 司 的 短 信

6、平 台，在 告 警 时，可 根 据 具 体内 容 发 短 信 给 相 关 的 管 理 人 员。本 系 统 提 供 丰 富 的 接 口，可 与 电 业 系 统 的 MIS系 统 链 接 或 进 行 二 次 开 发。抄 表 软 件 系 统 数 据 库 为 ORACLE数 据 库，运 行 于 WIN98/2000/XP、NT的 操 作 系 统，易 于 使 用。软 件 所 能 管 理 的 用 户 数 量 没 有 限 制。二 二、系 统 组 成系 统 组 成 本 系 统 由 带 系 统 软 件 的 主 站、带 GPRS 模 块 的 采 集 器、电 度 表 组 成。手 持 终 端 是 本 系 统 的 补充

7、，在 系 统 出 现 意 外 时 进 行 人 工 抄 表。主 站：运 行 集 中 抄 表 系 统 的 计 算 机（服 务 器 或 PC机）称 为 主 站，主 站 通 过 GPRS网 络 与 采 集 器相 连。主 站 要 配 置 一 个 固 定 的 IP地 址 和 互 联 网 出 口。带 GPRS模 块 的 采 集 器：收 集 电 表 数 据 传 送 到 数 据 中 心，它 连 接 主 站 和 电 度 表。电 度 表：计 量 并 显 示 用 户 的 用 电 情 况，将 用 电 信 息 传 输 到 GPRS采 集 器。这 三 个 主 要 的 组 成 部 份 是 相 互 关 联 的 主 从 关 系。

8、整 个 结 构 如 下 图 所 示：厦 门 蓝 斯 通 信 有 限 公 司 XIAMEN LENZ COMMUNICATION CO.,LTD.Call：0592-5799650/651/652/656/658 Page 2 of 8 Http:/ Fax：0592-5765080 GPRS 电 力 远 程 自 动 抄 表 系 统 解 决 方 案 根 据 抄 表 对 向 的 不 同 我 们 设 计 以 下 三 种 抄 表 模 式：根 据 抄 表 对 向 的 不 同 我 们 设 计 以 下 三 种 抄 表 模 式：2.12.1 居 民 用 户 抄 表 系 统居 民 用 户 抄 表 系 统 1、电

9、 表：1.0 级 单 相 静 止 式（电 子 式）电 度 表，具 有 光 耦 脉 冲 输 出 功 能。2、带 GPRS 功 能 的 采 集 器（内 置 LZ713C 的 GPRS DTU）：（1）24 个 I/O 口，可 带 24 户 电 度 表 （2）停 电 数 据 保 护 （3）带 后 备 电 源，停 电 后 仍 可 抄 表 3、抄 表 内 容：（1）电 量 （2）其 他 4、抄 表 形 式：（1）自 动 抄 表 （2）定 时 上 报 （3）实 时 查 询 厦 门 蓝 斯 通 信 有 限 公 司 XIAMEN LENZ COMMUNICATION CO.,LTD.Call：0592-579

10、9650/651/652/656/658 Page 3 of 8 Http:/ Fax：0592-5765080 GPRS 电 力 远 程 自 动 抄 表 系 统 解 决 方 案 5、告 警 内 容：（1）开 箱 告 警 （2）停 电 告 警 1、可 增 加 远 程 控 制 拉 闸 功 能，电 能 表 要 增 加 内 置 继 电 器。2、技 术 指 标：（1）系 统 容 量：采 集 器 容 量：最 多 接 24 块 电 表；系 统 容 量：原 则 上 不 受 限 制，实 际 可 根 据 需 要 和 主 站 电 脑 的 容 量 确 定；（2）通 信 距 离：采 集 器 与 电 表：采 用 双 芯

11、 多 股 线，对 于 机 械 表，距 离 500m；对 于 电 子 式 电 表，距离 50m。主 站 与 采 集 器：采 用 GPRS 网 络 作 为 通 信 介 质，距 离 不 受 限 制；（3）通 信 成 功 率:主 站 与 采 集 器 之 间，采 用 基 于 可 靠 连 接 的 TCP/IP 协 议，通 信 成 功 率 为 100%。2.22.2 大 集 团 用 户 抄 表 系 统大 集 团 用 户 抄 表 系 统 1、电 表：A）三 相 有 功 无 功 多 功 能 表，有 功 0.5 级、无 功 2 级，具 有 RS-485 通 讯 接 口，电 力部 DL/T645 通 讯 规 约。或

12、 者 使 用：B）三 相 有 功 复 费 率 表，有 功1 级，具 有 RS-485 通 讯接 口，电 力 部 DL/T645 通 讯 规 约。实 现 电 能 量（有 功、无 功）的 计 量 和 功 率 因 数、电 压、电 流、频 率 等 参 数 的 测 量。2、带 GPRS 功 能 的 采 集 器（内 置 LZ713C 的 GPRS DTU）：（1）带 一 个 与 电 能 表 通 讯 的 RS-485 接 口，一 个 与 主 站 系 统 通 信 的 GPRS 接 口，三 个 用 于报 警 监 测 的 开 关 量 输 入 口 和 三 个 用 于 远 程 控 制 的 模 拟 量 输 出 口。（2

13、）支 持 部 标 通 信 规 约 （3）停 电 数 据 保 护 （4）控 制 输 出（用 于 远 程 控 制 拉 闸 或 其 他 功 能）（5）带 后 备 电 源，停 电 后 仍 可 抄 表 3、系 统 功 能 （1）设 置 电 能 表 的 参 数，读 取 各 种 计 量 和 管 理 数 据；厦 门 蓝 斯 通 信 有 限 公 司 XIAMEN LENZ COMMUNICATION CO.,LTD.Call：0592-5799650/651/652/656/658 Page 4 of 8 Http:/ Fax：0592-5765080 GPRS 电 力 远 程 自 动 抄 表 系 统 解 决

14、方 案 （2）抄 表 数 据 的 统 计、查 询、备 份、报 表、图 表 生 成；（3）厂 站 管 理；（4）自 动 抄 表、定 时 上 报、实 时 查 询 等；（5）掉 电 数 据 保 存；（6）瞬 时 量 数 据 的 综 合 处 理；（7）系 统 数 据 备 份、存 档 和 向 外 输 出 数 据；（8）历 史 数 据 事 件 记 录 功 能；（9）实 时 报 警；（10）根 据 线 路 上 的 表 计 关 系 计 算 线 路 损 耗；（11）可 提 供 多 路 模 拟 量、开 关 量 输 入，实 现 开 箱 告 警、停 电 告 警、逆 相 告 警、超 温 告 警、过 压 告 警、过 流

15、告 警、过 载 告 警、倾 斜 或 移 动 报 警 等 其 他 功 能；（12）远 程 控 制 断 电 功 能；（13）采 集 的 参 数 丰 富，如：当 前、上 月、正 向 有 功、反 向 有 功、无 功 四 象 限 的 总 及 尖、峰、平、谷 四 费 率 电 量；正 向、反 向、有 功、无 功 的 最 大 需 量 及 最 大 需 量 发 生 时 间；有 功 功 率、无 功 功 率、三 相 电 压、三 相 电 流、功 率 因 数；感 想 失 压 累 计 次 数、失 压 累 计 时 间、集 抄 器 停 电 起 止 时 间 等；单 位 时 间 负 荷 曲 线、三 相 电 流 曲 线、三 相 电

16、压 曲 线、有 功 功 率 曲 线、无 功 功 率 曲 线、功 率 因数 曲 线。7、技 术 指 标：（1）系 统 容 量：采 集 器 容 量：最 多 接 255 块 电 表；系 统 容 量：原 则 上 不 受 限 制 每 表 一 号，实 际 可 根 据 需 要 和 主 站 电 脑 的 容 量 确 定；（2）通 信 距 离：采 集 器 与 电 表：采 用 RS-485 接 口 及 屏 蔽 双 绞 线，距 离 500m。主 站 与 采 集 器：采 用 GPRS 网络 作 为 通 信 介 质，距 离 不 受 限 制；（3）通 信 成 功 率:主 站 与 采 集 器 之 间，采 用 基 于 可 靠

17、连 接 的 TCP/IP 协 议，通 信 成 功 率 为 100%；（4）完 全 符 合 IEC1107 标 准 及 国 电 公 司 DL/T645 多 功 能 电 能 表 通 讯 规 约；厦 门 蓝 斯 通 信 有 限 公 司 XIAMEN LENZ COMMUNICATION CO.,LTD.Call：0592-5799650/651/652/656/658 Page 5 of 8 Http:/ Fax：0592-5765080 GPRS 电 力 远 程 自 动 抄 表 系 统 解 决 方 案 （5）工 作 电 源：交 流 220V 20%，50Hz；（6）通 信 速 率：1200bps

18、33.6kbps；（7）采 集 器 功 耗：1.5W（8）工 作 环 境 条 件：温 度：-10 50，相 对 湿 度：90%；（9）耐 压 强 度：2KV；绝 缘 电 阻：2M 欧 姆；（10）电 表 数 据 抄 收 率、可 靠 性 和 读 数 准 确 率 达 到 100%。2.32.3 变 电 站 抄 表 系 统变 电 站 抄 表 系 统 1、电 表：三 相 有 功 无 功 多 功 能 表。2、带 GPRS 功 能 的 采 集 器（内 置 LZ713C 的 GPRS-DTU）：（1）带 一 个 485 口，三 个 开 关 量 和 三 个 模 拟 量；（2）支 持 部 标 通 信 规 约；（

19、3）停 电 数 据 保 护；（4）控 制 输 出；（5）带 后 备 电 源，停 电 后 仍 可 抄 表。3、抄 表 内 容：厦 门 蓝 斯 通 信 有 限 公 司 XIAMEN LENZ COMMUNICATION CO.,LTD.Call：0592-5799650/651/652/656/658 Page 6 of 8 Http:/ Fax：0592-5765080 GPRS 电 力 远 程 自 动 抄 表 系 统 解 决 方 案 （1）电 压、电 流；（2）有 功 正、反 向 分 时 电 量；无 功 四 象 限 分 时 电 量；（3）有 功 正、反 向 分 时 最 大 需 量 及 发 生

20、时 间；（4）无 功 正、反 向 分 时 最 大 需 量 及 发 生 时 间；（5）断 相 时 间、次 数 及 断 相 期 间 用 电 量；（6）负 荷 曲 线。4、抄 表 形 式：（1）自 动 抄 表；（2）定 时 上 报；（3）实 时 查 询。5、告 警 内 容：（1）开 箱 告 警；（2）停 电 告 警；（3）逆 相 告 警；（4）超 温 告 警；（5）过 压 告 警；（6）过 流 告 警；（7）过 载 告 警；（8）倾 斜 或 移 动 报 警 等 其 他 功 能。6、技 术 指 标：（1）系 统 容 量：采 集 器 容 量：最 多 接 255 块 电 表；系 统 容 量：原 则 上 不

21、 受 限 制 每 表 一 号，实 际 可 根 据 需 要 和 主 站 电 脑 的 容 量 确 定；（2）通 信 距 离：采 集 器 与 电 表：采 用 RS-485 接 口 及 屏 蔽 双 绞 线，距 离 500m。主 站 与 采 集 器：采 用 GPRS网 络 作 为 通 信 介 质，距 离 不 受 限 制；（3）通 信 成 功 率:主 站 与 采 集 器 之 间，采 用 基 于 可 靠 连 接 的 TCP/IP 协 议，通 信 成 功 率 为 100%。厦 门 蓝 斯 通 信 有 限 公 司 XIAMEN LENZ COMMUNICATION CO.,LTD.Call：0592-57996

22、50/651/652/656/658 Page 7 of 8 Http:/ Fax：0592-5765080 GPRS 电 力 远 程 自 动 抄 表 系 统 解 决 方 案 2.42.4 系 统 软 件系 统 软 件 GPRS 自 动 抄 表 系 统 的 核 心 部 分 是 系 统 软 件，它 遵 循 DL/T645 部 标 通 讯 规 约，并 有 扩 展 性。抄 表 软 件 系 统 数 据 库 为 ORACLE 数 据 库，运 行 于 WIN98/2000/XP、NT 的 操 作 系 统，易 于 使用。软 件 所 能 管 理 的 用 户 数 量 没 有 限 制。系 统 的 功 能 与 特

23、点 有：(一)安 全 可 靠：安 全 性 由 三 方 面 构 成：第 一，ORACLE数 据 库 是 大 型 的、多 用 户 的 数 据 库，它 的 安 全 性 高，允 许 多 用 户 同 时 使 用 同 一 数 据 库 而 不 会 破 坏 完 整 性，用 它 来 做 抄 表 系 统 的 数 据 引擎 可 以 保 证 数 据 的 安 全；第 二，系 统 对 用 户 实 现 分 级 授 权 管 理 功 能，通 过 检 查 使 用 者 的 名 字 和 授权 密 码，赋 予 使 用 者 相 应 的 操 作 权，借 鉴 银 行 系 统 的 密 码 管 理 模 式 限 制 无 关 人 员 改 变 数 据

24、 库 和 硬件 设 置。第 三，防 火 墙 功 能 及 完 善 的 数 据 备 份 功 能，防 备 系 统 受 到 人 为 的 恶 意 攻 击，数 据 备 份 功能 确 保 在 硬 件 系 统 故 障 时，也 能 随 时 在 新 的 硬 件 设 备 上 数 据 无 丢 失 地 启 动 抄 表 系 统。(二)完 善 的 系 统 日 志：系 统 日 志 记 录 了 进 入 系 统，离 开 系 统，收 费，设 置 硬 件，改 变 运 行 参数 操 作 等 及 操 作 者，操 作 时 间，凡 是 改 变 数 据 库 的 操 作 都 被 记 录 下 来。(三)抄 表 速 度 快：抄 表 快、数 据 准

25、确，抄 表 时 PC机 只 读 采 集 器 的 数 据，数 据 传 输 采 用 1200波特 率，传 输 速 度 快，并 对 每 个 数 据 块 都 有 效 验 码，保 证 了 传 输 的 准 确 性。(四)广 播 对 时 功 能：该 功 能 使 得 系 统 中 的 所 有 电 能 表 的 时 间 基 准 与 PC机 保 持 一 致，对 时 成 功后，由 电 池 供 电 的 电 能 表 内 部 时 钟，不 再 需 要 PC机 的 干 预。因 此，只 要 保 证 在 对 时 时 刻，PC机的 时 间 是 正 确 的，以 后 在 运 行 的 过 程 中，改 变 PC机 的 时 钟 并 不 会 影

26、响 电 能 表 的 时 间。(五)自 动 抄 表 功 能：按 照 设 置 的 抄 表 开 始 时 间 和 抄 表 间 隔，到 预 定 的 抄 表 时 刻，系 统 便 会 依次 拨 号 去 抄 采 集 器 或 电 表 内 的 数 据。对 于 抄 不 上 数 据，系 统 会 自 动 补 抄 或 人 工 发 命 令 补 抄。(六)电 量 冻 结 功 能：可 以 方 便 地 定 义 总 表，安 装 和 删 除 总 表，给 总 表 分 配 分 表。通 过 安 装 适当 的 总 表，结 合 抄 冻 结 数 据 功 能，就 可 得 某 一 特 定 的 时 刻 的 总 表 读 数，各 分 表 的 读 数（由

27、此 得 到读 数 和），就 可 以 计 算 出 某 部 分 电 路 的 电 能 损 耗，为 确 定 电 费 提 供 依 据。(七)电 费 管 理 功 能：收 电 费 前，统 一 抄 录 一 次 电 费 数 据。当 确 保 数 据 库 内 的 数 据 反 映 最 近 的电 表 读 数 后，利 用 程 序 中 的 功 能 自 动 计 算 出 当 月 用 电 量 和 电 费。交 纳 电 费 时，只 需 输 入 用 户 号，当 月 用 电 量 和 电 费 由 程 序 填 写。每 笔 电 费 都 有 详 细 记 录，便 于 对 帐。(八)设 备 管 理 功 能，如 告 警：开 箱 告 警、停 电 告 警

28、、逆 相 告 警、超 温 告 警、过 载 告 警、倾 斜或 移 动 报 警 等；控 制：对 欠 费 用 户 进 行 拉 闸 等。并 提 供 停 电 数 据 保 护 功 能，在 停 电 48-72小 时 内厦 门 蓝 斯 通 信 有 限 公 司 XIAMEN LENZ COMMUNICATION CO.,LTD.Call：0592-5799650/651/652/656/658 Page 8 of 8 Http:/ Fax：0592-5765080 GPRS 电 力 远 程 自 动 抄 表 系 统 解 决 方 案 仍 可 抄 表 和 监 控。本 系 统 结 合 移 动 公 司 的 短 信 平 台

29、，在 告 警 时，可 根 据 具 体 内 容 发 短 信 给 相 关 的管 理 人 员。本 系 统 适 应 范 围 广 泛，单 相 版 的 软 件 可 用 于 小 区 管 理，网 络 版 的 软 件 可 用 于 供 电 公 司 实 现 一座 城 市 或 地 区 的 用 电 管 理。三 三、总 结总 结 对 于 电 力 部 门 来 说，远 程 抄 表 一 直 是 一 件 非 常 头 疼 的 事 情，需 要 投 入 大 量 的 人 力、物 力 和 财力。因 为 数 量 众 多，地 理 位 置 分 散，给 工 作 人 员 带 来 极 大 的 不 便。如 今 电 力 公 司 可 利 用 GPRS 移动 数 据 网 络 对 各 重 要 电 力 节 点、大 用 户 电 表 进 行 监 控,自 动 读 取 相 关 数 据 并 加 以 分 析，还 可 进 一 步进 行 远 程 控 制 或 设 备 维 护，可 减 少 人 力 资 源、缩 短 修 护 时 间 并 节 省 专 线 建 设 成 本。