一、方案概述
通過GPRS/IP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，電力部門可將工業(yè)和民用電表采集的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)時傳遞到地、市、省級的集中監(jiān)控中心，以實(shí)現(xiàn)對電力監(jiān)測設(shè)備的統(tǒng)一監(jiān)控和分布式管理。GPRS/IP網(wǎng)絡(luò)可為電力系統(tǒng)提供了簡單高效的通信傳輸手段。在GPRS/IP網(wǎng)絡(luò)平臺上構(gòu)建電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電能表及相關(guān)設(shè)備數(shù)據(jù)的無線數(shù)據(jù)傳輸，具有可充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，縮短建設(shè)周期，降低建設(shè)成本的優(yōu)點(diǎn)，而且設(shè)備安裝方便、維護(hù)簡單。 GPRS電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)由位于電力局的配電中心和電能表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)組成，利用現(xiàn)有的GPRS網(wǎng)絡(luò)和IP網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時和準(zhǔn)確地?cái)?shù)據(jù)采集與分析。
電能計(jì)量是現(xiàn)代電力營銷系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)，而傳統(tǒng)的電量結(jié)算是依靠人工定期到現(xiàn)場抄取數(shù)據(jù)，在實(shí)時性、準(zhǔn)確性和應(yīng)用性等方面都存在諸多不足之處。利用現(xiàn)代通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電能量測量技術(shù)，便能夠及時、準(zhǔn)確、全面地反映電量使用情況和電網(wǎng)運(yùn)行情況。本方案是基于GPRS/IP網(wǎng)絡(luò)通信的無線通訊技術(shù)，將電量數(shù)據(jù)和其它（所需）信息實(shí)時可靠的采集回來，通過應(yīng)用具有智能化分析功能的系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)高（低）壓線路電量使用情況的記錄與分析，并同時可以監(jiān)測電網(wǎng)及相關(guān)設(shè)備的使用狀態(tài)，防止竊電行為發(fā)生。
二、可行性分析
基于 GPRS 通信網(wǎng)的電能計(jì)量的終端設(shè)備，具有：
1、高速傳輸、實(shí)時在線、按流量計(jì)費(fèi)，投資較小，實(shí)時性強(qiáng)；
2、信息化，自動化程度高，可大量節(jié)約人力、物力以及時間，降低整體運(yùn)行成本。
3、數(shù)據(jù)信息面廣，各種電能量數(shù)據(jù)和事件可以主動上報(bào)；
4、可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程合、分閘控制的功能，以及預(yù)付費(fèi)功能，為電網(wǎng)資金的快速回收提供有力的保障。
5、可加裝防竊電功能，減少不必要的電能流失。
三、預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益和推廣前景
GPRS無線電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)具備如下特點(diǎn)：
1、實(shí)時性強(qiáng)： 由于GPRS具有實(shí)時在線特性，系統(tǒng)無時延，無需輪巡就可以同步接收、處理多個/所有數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)。可很好的滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集和傳輸實(shí)時性的要求。
2、可對電表設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制：通過GPRS雙向系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)對電表設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，進(jìn)行參數(shù)調(diào)整、開關(guān)等控制操作。
3、建設(shè)成本少低： 由于采用GPRS的無線公網(wǎng)平臺，只需安裝好設(shè)備就可以，不需要為遠(yuǎn)程抄表進(jìn)行專門布線，前期投資少、見效快，后期升級、維護(hù)成本低；
4、集抄范圍廣： GPRS覆蓋范圍廣，在無線GPRS網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍之內(nèi)，都可以完成對集抄的控制和管理。而且，擴(kuò)容無限制，接入地點(diǎn)無限制，能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。
5、系統(tǒng)的傳輸容量大： 配電數(shù)據(jù)中心要和每一個電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)保持實(shí)時連接。由于電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)數(shù)量眾多，系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰鳪PRS技術(shù)能很好地滿足傳輸突發(fā)性數(shù)據(jù)的需要。
6、數(shù)據(jù)傳送速率高： 每個電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)每次數(shù)據(jù)傳輸量在0.5Kbps之內(nèi)。GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送速率理論上可達(dá)171.2kbit/s，目前GPRS實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速率在40Kbps左右，完全能滿足本系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率（≥10Kbps）的需求。
7、運(yùn)營成本低：采用包月計(jì)費(fèi)或按流量計(jì)費(fèi)方式，運(yùn)營成本低。
8、直接經(jīng)濟(jì)效益：
1、為反竊電提供了一種有效的高技術(shù)手段；
2、可有效提高供電的可靠性；
3、具有實(shí)時抄表功能，可大大減少抄收人員的工作量；
4、為配電及用電管理自動化和供電營銷自動化提供可靠數(shù)據(jù)和技術(shù)基礎(chǔ)；
5、現(xiàn)代化管理可提高企業(yè)工作效率；
9、推廣前景：
由于安裝使用簡單、方便，投資較少，維護(hù)費(fèi)用少，運(yùn)行費(fèi)用低廉，產(chǎn)生的效益直接、顯著，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，極易大面積推廣。
四、系統(tǒng)構(gòu)建
（一）系統(tǒng)組成：
數(shù)據(jù)服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器軟件、Web服務(wù)器、Web服務(wù)器軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、正偉GPRS終端
（二）系統(tǒng)方案：
各電表使用GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端，通過GPRS/IP網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)服務(wù)器相連。電表使用移動通信公司統(tǒng)一的SIM卡，同時配電中心對各電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)進(jìn)行登記，保存相關(guān)資料以便識別和維護(hù)處理。各電表數(shù)據(jù)采集點(diǎn)運(yùn)行系統(tǒng)軟件，支持24小時實(shí)時在線，實(shí)現(xiàn)信息采集點(diǎn)24小時傳送采集的電表數(shù)據(jù)。凡電力局授權(quán)的信息采集點(diǎn)均可以使用本系統(tǒng)：
1. RS終端設(shè)備采用本公司自行研發(fā)的終端設(shè)備，使用移動統(tǒng)一的SIM卡，終端設(shè)備使用此SIM卡信息與數(shù)據(jù)服務(wù)器通訊。
2. GPRS終端通過485信號或脈沖信號采集電能表或其它設(shè)備數(shù)據(jù)。
3. 數(shù)據(jù)服務(wù)器為數(shù)據(jù)服務(wù)軟件的運(yùn)行平臺。數(shù)據(jù)服務(wù)軟件負(fù)責(zé)所有GPRS終端的連接，提供對GPRS終端數(shù)據(jù)的分析、轉(zhuǎn)發(fā)功能。
4. Web服務(wù)器是Web服務(wù)軟件和數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行平臺。Web服務(wù)軟件為用戶提供友好的數(shù)據(jù)查詢、管理能力。
5. 數(shù)據(jù)庫軟件為全體數(shù)據(jù)提供安全穩(wěn)定的存儲空間，是整套系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
（三）、系統(tǒng)功能：
1、定時上報(bào)功能：用戶端的每一塊表可以根據(jù)設(shè)定在某時間將表的數(shù)值上傳到數(shù)據(jù)中心。
2、任意查詢功能：數(shù)據(jù)中心可以隨意查詢用戶端任何一臺設(shè)備的任何數(shù)據(jù)。
3、開關(guān)報(bào)警功能：可立即以短消息形式將開關(guān)變化發(fā)送給指定人員。
4、失壓報(bào)警功能：自動監(jiān)控電壓變化，出現(xiàn)異常立即以發(fā)送短消息給相關(guān)人員。
5、數(shù)據(jù)儲存功能：上報(bào)數(shù)據(jù)全部進(jìn)入數(shù)據(jù)庫保存。
6、分析打印功能：上報(bào)數(shù)據(jù)自動生成可打印的報(bào)表、曲線。還可根據(jù)用戶需求制定有針對性的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方式。
6、歷史查詢功能：用戶很方便查詢到歷史數(shù)據(jù)和操作記錄。
（四）安全措施:
由于電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的特殊性，本系統(tǒng)需要極高的系統(tǒng)安全保障和穩(wěn)定性。安全保障主要是防止來自系統(tǒng)內(nèi)外的有意和無意的破環(huán)，穩(wěn)定是指系統(tǒng)能夠7×24小時不間斷運(yùn)行，即使出現(xiàn)硬件和軟件故障，系統(tǒng)也不能中斷運(yùn)行。
1、 數(shù)據(jù)服務(wù)器和Web服務(wù)器采用高性能服務(wù)器組，提供7×24小時不間斷運(yùn)行及硬件熱備份能力。在某一硬件設(shè)備出現(xiàn)問題時能自動切換到備用設(shè)備。并添加軟硬件防火墻，增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
2、 利用SIM卡的唯一性和GPRS的網(wǎng)絡(luò)特性，劃定用戶可接入系統(tǒng)的范圍和數(shù)據(jù)來源，可以有效避免非法入侵，保證數(shù)據(jù)服務(wù)和Web服務(wù)的穩(wěn)定高效。
3、采用復(fù)合加密手段，為電網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶資料提供可靠的安全保障。
4、采用多級多區(qū)域用戶權(quán)限體系，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)不受人為因素影響。
（五）系統(tǒng)特點(diǎn):
1、穩(wěn)定性高：設(shè)備使用成熟的工業(yè)級器件、全屏蔽防火外殼、防護(hù)等級高，可以適應(yīng)非常惡劣的現(xiàn)場環(huán)境。軟件使用成熟的軟件，畫面直觀、友好，系統(tǒng)穩(wěn)定
2、實(shí)用性強(qiáng)：對客戶用電由原來的階段式管理變成實(shí)時性管理，有效杜絕舞弊行為。
3、科學(xué)性強(qiáng)：實(shí)時的、大量的數(shù)據(jù)資源，可以為用電趨勢分析提供科學(xué)的依據(jù)
4、實(shí)時性好：各種儀表信息和故障信息快速傳遞，有利于提高管理水平和維護(hù)效率。
5、經(jīng)濟(jì)性好：減少現(xiàn)場抄表行為，降低人員車輛費(fèi)用；使用公共網(wǎng)絡(luò)，不需自己維護(hù)網(wǎng)絡(luò)。
五、結(jié)論
對于電力部門來說，遠(yuǎn)程變電站抄表一直是一件非常頭疼的事情，需要投入大量的人力、物力和財(cái)力。因?yàn)樽冸娬緮?shù)量眾多，地理位置分散，給工作人員帶來極大的不方便。電力公司也可利用GPRS移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)對各重要電力節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控,自動讀取相關(guān)數(shù)據(jù)并加以分析，還可進(jìn)一步進(jìn)行遠(yuǎn)程控制或設(shè)備維護(hù)，可減少人力資源、縮短修護(hù)時間并節(jié)省專線建設(shè)成本。
終端ZWDTU2009
注：所有產(chǎn)品，可以提供GPRS、CDMA、EDGE產(chǎn)品。
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序號 |
名稱型號 |
產(chǎn)品圖片 |
參數(shù) |
備注 |
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1 |
基本通用型
ZWDTU-C-GP/CD/EG |
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TCP/IP可靠通信；
心跳報(bào)文、注冊報(bào)文可設(shè)置；
雙服務(wù)器模式；
永遠(yuǎn)在線、電話在線、有數(shù)據(jù)在線、短信啟動在線等多種上線模式；
附件通用參數(shù)。 |
穩(wěn)定易用可靠 |
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2 |
點(diǎn)對點(diǎn)/點(diǎn)對多點(diǎn)型
ZWDTU-U-GP/CD/EG |
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實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)，點(diǎn)對多點(diǎn)通信
需要申請APN；
心跳報(bào)文、注冊報(bào)文可設(shè)置；
附件通用參數(shù)。 |
穩(wěn)定易用可靠 |
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3 |
郵件通信型
ZWDTU-S-GP/CD/EG |
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可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)通信
無需申請APN；
點(diǎn)對點(diǎn)通信，無需任何網(wǎng)絡(luò)要求，即買即用；
附件通用參數(shù)。 |
穩(wěn)定易用可靠 |
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4 |
網(wǎng)站通信型
ZWDTU-C-GP/CD/EG |
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實(shí)現(xiàn)各現(xiàn)場和中心網(wǎng)站通信
自動從網(wǎng)站下載數(shù)據(jù)；
數(shù)據(jù)自動顯示在網(wǎng)頁；
附件通用參數(shù)。 |
穩(wěn)定易用可靠 |
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5 |
文件通信型
ZWDTU-F-GP/CD/EG |
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現(xiàn)場采集點(diǎn)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為文件，保存到服務(wù)器；
附件通用參數(shù)。 |
穩(wěn)定易用可靠 |
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