基于GPRS的远程自动抄表解决方案

一、 需求分析

电力是社会文化生活和工业生产中最主要的能源之一，随着我国经济飞速发展以及人民生活水平不断提高，电力作为未来社会的重要能源，必向市场化、信息化发展，根据国家电力 部门“厂网分开”的总体规化，电力部门将成为以管理电网为主的企业，伴随着我国城乡“一户一表”建设改造工程已逐步进入尾声，电力管理问题无疑被提升到新的工作日程中来。就目前城乡电网管理工作来看，传统上采用的人工上门抄表方法不仅效率低，而且经常出现漏抄、误抄等现象。随着信息技术和网络的不断发展，自动抄表系统由此应运而生。

　　现代智能化系统一般采用两种：电力载波集抄和总线通信方式。由于我国的电网在传输数据过程中，经常会受无线电信号、电磁信号、脉冲信号的干扰，导致传输数据错码、丢码的情况。总线通信方式集抄系统较为复杂，而且要另外铺设通讯电缆，特别对于旧城区改造项目，就存在更大问题。

　　自动抄表作为配电自动化的一部分，必须顾及到配电自动化系统的总体规化和发展。必须有良好的灵活性，可持续发展性，更需要有电力规化的适应性。如果采用华荣汇的GPRS无线集抄系统，以上问题就迎刃而解。

二、 方案组成

GPRS无线集抄系统的网络构架如下图所示，系统分为三个部分，分别是电表数据采集点、监控中心主站和传输网络。

1) 电表数据采集点：

电表数据采集点位于居民小区的信息中心，居民用户的用电数据由复费率电表首先通过华荣汇公司设计的RF通信模块传送到电表集中器，电表集中器再通过RS232接口与GR100K或是GR100M GPRS DTU相连。GPRS DTU通过 GPRS网络传送至电力公司数据监控中心，实现电表数据和数据中心系统的实时在线连接。电表集中器通过RF通信模块连接到电表上，既可支持单个电表，也可以同时支持多个电表，实现对电表参数的采集、存储、预处理或并将采集到的电表数据实时传送到监控中心；同时，电表集中器还可将监控中心发送的遥控指令传给电表控制模块，对电表进行控制操作。

2) 监控中心：

监控中心服务器采用移动通信公司提供的网络专线，与GPRS网络相连。由于网络专线可提供较高的带宽，当电表数据采集点数量增加，中心不用扩容即可满足需求。

　　监控中心RADIUS服务器接受到GPRS DTU传来的数据后先进行AAA认证，后传送到监控中心计算机主机，通过系统软件对数据进行还原显示，并进行数据处理。

　　监控中心计算机主机可进行业务管理和计费管理，对电力数据进行校验、计算、存储、分析、管理等，可对异常情况进行告警，同时对用户使用情况实时监控，保证电力局的合法收益。

3) 传输网络：

电表集中器采集的数据经GPRS网络空中接口功能模块同时对数据进行解码处理，转换成在公网数据传送的格式，通过中国移动的GPRS无线数据网络进行传输，最终传送到配电中心IP地址。

三、 方案优点

GPRS电力远程抄表系统具备如下特点：

1) 实时性强：

由于GPRS DTU具有实时在线特性，系统无时延，无需轮巡就可以同步接收、处理多个/所有数据采集点的数据。可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。

2) 可对电表设备进行远程控制：

通过GPRS DTU还可实现对电表设备进行远程控制，进行参数调整、开关等控制操作。

3) 建设成本少低：

由于GPRS DTU是基于无线公网平台，只需安装好设备就可以，不需要为远程抄表进行专门布线，前期投资少、见效快，后期升级、维护成本低；

4) 集抄范围广：

GPRS网络覆盖范围广，在无线GSM/GPRS网络的覆盖范围之内，都可以通过GPRS DTU完成对集抄的控制和管理。而且，扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。

5) 系统的传输容量大：

配电数据中心要和每一个电表数据采集点保持实时连接。由于电表数据采集点数量众多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而GPRS DTU能很好地满足传输突发性数据的需要。

6) 数据传送速率高：

每个电表数据采集点每次数据传输量在10Kbps之内。GPRS网络传送速率理论上可达171.2kbit/s，目前GPRS网络实际数据传输速率在40Kbps左右，完全能满足本系统数据传输速率（≥10Kbps）的需求。

7）通信费用低：

采用包月计费方式，运营成本低。

四、 结论

对于电力部门来说，远程变电站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。因为变电站数量众多，地理位置分散，给工作人员带来极大的不方便。应用GPRS远程自动抄表后，勿需人工上门，杜绝了人为因素在抄表收费中的失误，避免电费漏失，为电力部节约人力资源，从而有不可估量的经济效益，同时为电力部门提供了用户用电量及缴费情况的查询，具有明显的社会效益。