一、開發(fā)背景
隨著無線通信數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，無線遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表已成為發(fā)展的必然趨勢(shì)，其應(yīng)用領(lǐng)域極為廣闊。
目前，各變電站分布點(diǎn)多面廣，其遠(yuǎn)程抄表大多仍沿用有線傳輸方式，線路維護(hù)量很大。為保證傳輸質(zhì)量，若采用專線方式，投資成本太高；若與變電所的電力調(diào)度電話線公用，通訊時(shí)經(jīng)常發(fā)生沖突，既影響了數(shù)據(jù)的傳輸也對(duì)電調(diào)部門的正常工作造成了干擾，并且此種方式對(duì)通訊部門程控交換機(jī)正常、穩(wěn)定的運(yùn)行也有一定的影響。采用中國(guó)移動(dòng)GPRS無線數(shù)字網(wǎng)的通訊方式，很好地解決了遠(yuǎn)程抄表數(shù)傳路由的瓶頸問題。
二、系統(tǒng)簡(jiǎn)介
利用中國(guó)移動(dòng)GSM無線公網(wǎng)提供的GPRS無線上網(wǎng)數(shù)傳服務(wù)業(yè)務(wù),自主開發(fā)了無線遠(yuǎn)程抄表監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由計(jì)量點(diǎn)（變電站、臺(tái)區(qū)變、關(guān)口表等）端的GPRS無線集中抄表終端和配套的數(shù)據(jù)處理中心組成，數(shù)據(jù)處理中心包括數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、寬帶網(wǎng)接入設(shè)備和管理軟件。系統(tǒng)的中心管理軟件為網(wǎng)絡(luò)版，它把采集的抄表監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和報(bào)警信息經(jīng)處理后，存放在大型的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中，計(jì)算機(jī)工作終端可以通過多種網(wǎng)絡(luò)通道（局域網(wǎng)、internet網(wǎng)、GPRS網(wǎng)等）對(duì)其進(jìn)行查詢?yōu)g覽。另外，系統(tǒng)中心還為用戶提供直接用手機(jī)上網(wǎng)方式進(jìn)行查詢?yōu)g覽。
在自動(dòng)抄表系統(tǒng)中，抄表終端自動(dòng)進(jìn)行定時(shí)抄表，鐵電存儲(chǔ)，定時(shí)上報(bào)，小時(shí)上報(bào)等一系列抄表上報(bào)工作；同時(shí)也能及時(shí)響應(yīng)來自中心的即時(shí)抄表命令；抄表終端自動(dòng)完成對(duì)變電站端電能表數(shù)據(jù)的高精度采集。抄表終端所采集變電站端數(shù)據(jù)主要包括電能量信息：如表底的峰、谷、平、尖峰電量、*大需量、功率和功率因數(shù)等；抄表終端所采集變電站端的非電能量數(shù)據(jù)包括失電、失壓、失流等事件信息。
系統(tǒng)所抄錄的電能表表底數(shù)據(jù)和電量，能夠作為電費(fèi)結(jié)算依據(jù)，直接用于核算電費(fèi)、計(jì)算母線電量平衡和線損分析的管理，并可用于用電市場(chǎng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)。系統(tǒng)根據(jù)所抄錄的事件信息，能夠提供供電可靠性統(tǒng)計(jì)（掉電記錄）和電壓合格率監(jiān)測(cè)功能。在自動(dòng)化系統(tǒng)滿足要求的情況下，抄表終端還能夠能接收自動(dòng)化系統(tǒng)的開關(guān)刀閘信號(hào)，進(jìn)行旁路的自動(dòng)替代。營(yíng)銷管理信息系統(tǒng)、MIS和負(fù)荷控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)一步提高供電營(yíng)銷和運(yùn)行的整體管理水平。
三、應(yīng)用范圍
該系統(tǒng)適用于各類電能計(jì)量點(diǎn)（變電站、臺(tái)區(qū)變、關(guān)口表、大用戶等）。
四、效益分析
減少運(yùn)營(yíng)成本：節(jié)省大量的紙張、餐旅費(fèi)、出車費(fèi)及車輛損耗。
及時(shí)發(fā)現(xiàn)計(jì)量異常，及時(shí)處理，半年收回投資，效益明顯：
由于變電所內(nèi)出口線路負(fù)荷一般都比較大，應(yīng)用此無線遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電能計(jì)量中出現(xiàn)的異常情況，如電能表失準(zhǔn)或損壞、盜電等問題，極大地縮短發(fā)現(xiàn)和處理異常的時(shí)間，*大限度地減少損失。依據(jù)以往處理此類問題的經(jīng)歷，預(yù)計(jì)半年內(nèi)就可以收回全部投資。
無線遠(yuǎn)程抄表數(shù)據(jù)對(duì)電調(diào)部門的實(shí)時(shí)分析各線路負(fù)荷也有很重要的意義。
五、系統(tǒng)構(gòu)成
數(shù)據(jù)采集：由抄表終端完成，具有一路獨(dú)立RS485接口，支持多種抄表通訊規(guī)約；
數(shù)據(jù)傳輸：利用中國(guó)移動(dòng)的GPRS無線數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，GPRS設(shè)為通道，通訊協(xié)議為TCP/IP,UDP；
數(shù)據(jù)處理：由數(shù)據(jù)處理中心完成，它包括數(shù)據(jù)采集服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器、寬帶接入或私有APN接入設(shè)備等；
數(shù)據(jù)瀏覽：數(shù)據(jù)處理中心提供手機(jī)和計(jì)算機(jī)兩種瀏覽方式。
圖一 GPRS網(wǎng)絡(luò)+internet網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)圖
六、GPRS數(shù)傳方案的系統(tǒng)特性
本系統(tǒng)以GPRS上網(wǎng)數(shù)傳方式為通訊方式;
采用的無錯(cuò)碼數(shù)字通訊方式，避免了通訊過程中的數(shù)據(jù)丟失或錯(cuò)碼。通信速率為9600bps;
利用中國(guó)移動(dòng)的GSM/GPRS無線通訊網(wǎng)，無需線路投資和維護(hù)費(fèi)用；
GPRS無線通訊模塊有效防雷擊；
設(shè)備安裝便捷，施工工程量小；
運(yùn)營(yíng)費(fèi)用固定：按已有的包月模式，中國(guó)移動(dòng)能為提供15-25元的GSM固定月租費(fèi)；
高速接入通道：利用與中國(guó)移動(dòng)之間現(xiàn)成的通訊干線，呼叫接入速度快；
GSM網(wǎng)絡(luò)提供的GPRS服務(wù)，由于其覆蓋廣、通信可靠性高、使用經(jīng)濟(jì)，特別適合自動(dòng)抄表監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
七、無線遠(yuǎn)程抄表終端主要特點(diǎn)
與電表通信支持電力電力標(biāo)準(zhǔn)DL/T645、精正達(dá)等多種電表規(guī)約；
抄表終端通過RS485接口抄讀多功能電子式電能表數(shù)據(jù)的各種用電信息，并分類存儲(chǔ)；抄表終端的RS485口可與多至64塊具有RS485接口的電能表交換數(shù)據(jù)。
定時(shí)抄表：用戶任意設(shè)定抄表時(shí)間，抄表終端在到該時(shí)間時(shí)統(tǒng)一抄表，并凍結(jié)保存所有該抄表數(shù)據(jù)。
定時(shí)上報(bào)：用戶可任意設(shè)定定時(shí)上報(bào)時(shí)間，抄表終端在到該時(shí)間時(shí)自動(dòng)上報(bào)定時(shí)抄表數(shù)據(jù)。
小時(shí)上報(bào)：抄表終端每到整點(diǎn)是自動(dòng)上報(bào)即時(shí)抄表數(shù)據(jù)，并檢查定時(shí)上報(bào)是否已完成，如發(fā)現(xiàn)因網(wǎng)絡(luò)故障問題尚未完成自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)報(bào)工作。
自動(dòng)校時(shí)：自動(dòng)接收中心服務(wù)器發(fā)來校時(shí)數(shù)據(jù)，自動(dòng)修改時(shí)鐘，使其保持準(zhǔn)確。
數(shù)據(jù)鐵電存貯：抄表終端的初始化參數(shù)及每天的定時(shí)抄表數(shù)據(jù)，使用高性能的鐵電存儲(chǔ)器存放，對(duì)電表的多項(xiàng)定時(shí)抄表數(shù)據(jù)可長(zhǎng)時(shí)間保存,以備日后恢復(fù)使用。
八、數(shù)據(jù)處理中心功能特點(diǎn)
中心構(gòu)成：采用數(shù)據(jù)采集服務(wù)器/數(shù)據(jù)處理服務(wù)器相結(jié)合模式，數(shù)據(jù)庫(kù)選用SQL Server；
數(shù)據(jù)采集服務(wù)器采用雙硬盤鏡像；
中心軟件提供對(duì)各抄表計(jì)量點(diǎn)的初始化、電表輪換、即時(shí)抄表、定時(shí)抄表時(shí)間設(shè)定、定時(shí)上報(bào)時(shí)間設(shè)定；
中心軟件具有完善的電能表底數(shù)及換表管理，并具有自動(dòng)月結(jié)統(tǒng)計(jì)、報(bào)表打印功能；
中心可對(duì)采集終端的GPRS無線上網(wǎng)通訊狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)瀏覽；
中心軟件允許用戶對(duì)電網(wǎng)線損率、用戶用電異常的報(bào)警參數(shù)值范圍進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)發(fā)生報(bào)警，中心自動(dòng)彈出報(bào)警信息提示窗口；
用戶可任意選擇設(shè)定電網(wǎng)各線路的線損、線損率、回收率、母線平衡度的組合方案，系統(tǒng)自動(dòng)按設(shè)定方案計(jì)算生成分析報(bào)表；
負(fù)控?cái)?shù)據(jù)接口、電費(fèi)數(shù)據(jù)庫(kù)接口、電網(wǎng)線損及母線平衡度自動(dòng)計(jì)算；
各種圖表、曲線顯示，電量、異常等報(bào)表分析，完善的日志、密碼管理；
中心軟件提供B/S方式（廣域網(wǎng)internet、局域網(wǎng)）瀏覽，用戶可隨時(shí)通過計(jì)算機(jī)終端上網(wǎng)瀏覽抄表數(shù)據(jù)、電網(wǎng)線損率、母線平衡度、用電異常、三相電的失壓時(shí)間、失流時(shí)間、換表記錄等相關(guān)信息。
中心軟件提供手機(jī)瀏覽功能，用戶可隨時(shí)通過手機(jī)上網(wǎng)瀏覽抄表數(shù)據(jù)、線損率、用電異常、三相電的失壓時(shí)間等相關(guān)信息。
