无线远程抄表监测系统方案

一、开发背景
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，各变电站分布点多面广，其远程抄表大多仍沿用有线传输方式，线路维护量很大。为保证传输质量，若采用专线方式，投资成本太高；若与变电所的电力调度电话线公用，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响。采用中国移动GPRS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。
二、系统简介
青岛卡波特科技有限公司利用中国移动GSM无线公网提供的GPRS无线上网数传服务业务,自主开发了无线远程抄表监测系统，该系统是由计量点（变电站、台区变、关口表等）端的GPRS无线集中抄表终端和配套的数据处理中心组成，数据处理中心包括数据采集服务器、数据处理服务器、宽带网接入设备和管理软件。系统的中心管理软件为网络版，它把采集的抄表监测数据和报警信息经处理后，存放在大型的数据库服务器中，计算机工作终端可以通过多种网络通道（局域网、internet网、GPRS网等）对其进行查询浏览。另外，系统中心还为用户提供直接用手机上网方式进行查询浏览。
在自动抄表系统中，抄表终端自动进行定时抄表，铁电存储，定时上报，小时上报等一系列抄表上报工作；同时也能及时响应来自中心的即时抄表命令；抄表终端自动完成对变电站端电能表数据的高精度采集。抄表终端所采集变电站端数据主要包括电能量信息：如表底的峰、谷、平、尖峰电量、最大需量、功率和功率因数等；抄表终端所采集变电站端的非电能量数据包括失电、失压、失流等事件信息。
系统所抄录的电能表表底数据和电量，能够作为电费结算依据，直接用于核算电费、计算母线电量平衡和线损分析的管理，并可用于用电市场的负荷预测。系统根据所抄录的事件信息，能够提供供电可靠性统计（掉电记录）和电压合格率监测功能。在供电局自动化系统满足要求的情况下，抄表终端还能够能接收自动化系统的开关刀闸信号，进行旁路的自动替代。营销管理信息系统、MIS和负荷控制系统联网，进一步提高供电营销和运行的整体管理水平。
三、应用范围
该系统适用于各类电能计量点（变电站、台区变、关口表、大用户等）。

四、效益分析
减少运营成本：节省大量的纸张、餐旅费、出车费及车辆损耗。
及时发现计量异常，及时处理，半年收回投资，效益明显：
由于变电所内出口线路负荷一般都比较大，应用此无线远程抄表系统能够及时发现电能计量中出现的异常情况，如电能表失准或损坏、盗电等问题，极大地缩短发现和处理异常的时间，最大限度地减少损失。依据以往处理此类问题的经历，预计半年内就可以收回全部投资。
无线远程抄表数据对电调部门的实时分析各线路负荷也有很重要的意义。

五、系统构成
数据采集：由抄表终端完成，具有一路独立RS485接口，支持多种抄表通讯规约；
数据传输：利用中国移动的GPRS无线数字网络，GPRS设为通道，通讯协议为TCP/IP,UDP；
数据处理：由数据处理中心完成，它包括数据采集服务器、数据处理服务器、宽带接入或私有APN接入设备等；
数据浏览：数据处理中心提供手机和计算机两种浏览方式。

图一 GPRS网络+internet网络构成的数据传输网络图
六、GPRS数传方案的系统特性
本系统以GPRS上网数传方式为通讯方式;
采用先进的无错码数字通讯方式，避免了通讯过程中的数据丢失或错码。通信速率为9600bps;
利用中国移动的GSM/GPRS无线通讯网，无需线路投资和维护费用；
GPRS无线通讯模块有效防雷击；
设备安装便捷，施工工程量小；
运营费用固定：按已有的包月模式，中国移动能为供电局提供15-25元的GSM固定月租费；
高速接入通道：利用供电局与中国移动之间现成的通讯干线，呼叫接入速度快；
GSM网络提供的GPRS服务，由于其覆盖广、通信可靠性高、使用经济，特别适合自动抄表监测系统。

七、无线远程抄表终端主要特点
与电表通信支持电力电力标准DL/T645、精正达等多种电表规约；
抄表终端通过RS485接口抄读多功能电子式电能表数据的各种用电信息，并分类存储；抄表终端的RS485口可与多至64块具有RS485接口的电能表交换数据。
定时抄表：用户任意设定抄表时间，抄表终端在到该时间时统一抄表，并冻结保存所有该抄表数据。
定时上报：用户可任意设定定时上报时间，抄表终端在到该时间时自动上报定时抄表数据。
小时上报：抄表终端每到整点是自动上报即时抄表数据，并检查定时上报是否已完成，如发现因网络故障问题尚未完成自动进行补报工作。
自动校时：自动接收中心服务器发来校时数据，自动修改时钟，使其保持准确。
数据铁电存贮：抄表终端的初始化参数及每天的定时抄表数据，使用高性能的铁电存储器存放，对电表的多项定时抄表数据可长时间保存,以备日后恢复使用。

八、数据处理中心功能特点
中心构成：采用数据采集服务器/数据处理服务器相结合模式，数据库选用SQL Server；
数据采集服务器采用双硬盘镜像；
中心软件提供对各抄表计量点的初始化、电表轮换、即时抄表、定时抄表时间设定、定时上报时间设定；
中心软件具有完善的电能表底数及换表管理，并具有自动月结统计、报表打印功能；
中心可对采集终端的GPRS无线上网通讯状态实时监测浏览；
中心软件允许用户对电网线损率、用户用电异常的报警参数值范围进行设置，当发生报警，中心自动弹出报警信息提示窗口；
用户可任意选择设定电网各线路的线损、线损率、回收率、母线平衡度的组合方案，系统自动按设定方案计算生成分析报表；
负控数据接口、电费数据库接口、电网线损及母线平衡度自动计算；
各种图表、曲线显示，电量、异常等报表分析，完善的日志、密码管理；
中心软件提供B/S方式（广域网internet、局域网）浏览，用户可随时通过计算机终端上网浏览抄表数据、电网线损率、母线平衡度、用电异常、三相电的失压时间、失流时间、换表记录等相关信息。
中心软件提供手机浏览功能，用户可随时通过手机上网浏览抄表数据、线损率、用电异常、三相电的失压时间等相关信息。