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GPRS在大规模集中抄表系统中的应用

1. 引言
  集中抄表系统主要由表计、采集器、集中器和主站管理系统组成。通常情况下,集中抄表系统的集中器与主站之间的通讯一般都采用公用电话网,这是由于公用电话网具有简单、实用、可靠和低成本的优势。但是公用电话网在通信时,必须经过较长时间的拨号连接,实时性较差;另外电话网通信是电路交换,抄录一个集中器时,就必须完全占用一条电话线路,如果同一时间必须抄录多个集中器时,就需要配置多条电话线脑。这些缺点使得公用电话网通信对大规模集中抄表系统应用存在管理和维护使用难度。
  综合成本、工程安装、抄表数据实时性等各方面因素考虑,GPRS应该是当前比较合适应用于大规模集中抄表系统的远程通信方式。GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称,是在现有的GSM系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务。GPRS特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。这一特点正能够满足电力用电数据采集系统的需要,包括配电变压器的监测系统、工业大用户的电费抄收系统、居民电表远程集中抄表系统的应用。
2. GPRS通信技术特点
  GPRS是目前解决移动通信信息服务的一种较完美的业务,它是以数据流量计费、覆盖范围广泛、数据传输速度更快。与有线网络相比,GPRS网络具有租用费用低、移动办公,不受地域制约等优点。GPRS无线传输数据有以下优势:
1.GPRS用户可随意分布和移动自己的网络点。
2.GPRS资费便宜,计费合理。
3.GPRS能最好地支持频繁的、少量突发型数据业务。
4.GPRS网络接入速度快,提供了与现有数据网的无缝连接。
5.采用IP协议,开放性,互连性好,方便二次开发和系统升级。
3. 常用集中抄表通信方式对比
4. 系统方案
GPRS移动终端设备和企业应用服务器之间的数据通信通过专线进行,企业Radius认证服务器与GPRS内网的GGSN(GPRS网关支持接点)相连,应用服务器置于企业网内部,作为企业网的内部资源。
  只有GPRS移动终端才能访问上图中的企业接入服务器,同样,要访问内网资源的GPRS移动终端,都必须由Radius服务器首先对其进行身份认证。在认证通过后,GPRS移动终端就可以连接到企业应用服务器,企业应用服务器登记移动终端的连接信息。然后,GPRS移动终端设备和抄表主机就可以相互发送数据信息。
系统组成
– 表计
  为前端计量设备或数据采集设备,对集中抄表系统,实际为具有脉冲输出或RS485总线通信接口的表计,如脉冲电表、电子式电能表、分时电表、多功能电表。
– 采集器
  用于采集和记录各类表计的表码数据,通过RS485总线通信方式采集表计的表码等数据,并能将采集的数据通过低压电力载波通信方式传送到数据集中器。数据采集器可以连接多达40只分时电表,读取其总、峰、谷、平四费率数据。
– 集中器
  数据集中器负责实现远程集中抄表系统的命令传送、数据收集、远程通讯、网络管理和事件记录等功能。它具有RS485总线、低压电力载波通信接口与采集器进行通信,也具有GPRS上行通信接口,与主站的抄表主机完成数据传输。
– 主站管理系统
  由抄表主机和数据服务器等设备组成的局域网组成。其中抄表主机负责进行抄表工作,通过网络TCP/IP协议与现场集中器进行通信,进行远程集中抄表,并存储到网络数据库,并可对抄表数据分析,检查数据有效性,以进行现场系统维护。
5. 应用案例
  江苏省苏州市供电公司于2004年初开始安装和使用采用GPRS通讯方式的远程集中抄表系统,到目前为止已经完成5万户居民分时电表的抄表系统安装并投入使用,整个远程集中抄表系统累计安装约有200个带有GPRS通信接口的数据集中器,使用一台主站计算机实现全部数据的抄收,组成了一个较大规模的实用化的远程集中抄表系统实现居民分时电表的远程抄表计费。
  苏州供电局在采用了GPRS进行远程集中抄表后,与其他系统相比,有明显的优点。主要体现如下:
  1.提高了抄表速度和工作效率:本系统平均每分钟可抄录100-200只分时电表的四费率数据,抄录5万只分时电表的四费率数据仅需要一天左右的时间即可完成。
  2.提高数据的准确性、可靠性:采集器直接读取分时电表的总、峰、谷表码数据,保持抄表数据与电表数据一致性。
  3.系统操作简单方便,抄表时操作员可以直接选择小区抄表即可以完成自动抄表,并可以采用无人干预方式自动抄表。
  4.系统实施容易,集中器安装仅需要在现场装上SIM卡即可,无须另行报装,即插即用。
6. 结语
  本文简要介绍了GPRS通信技术在大规模集中抄表系统中的应用,并给出了具体的应用方案,以及提供了详细的应用案例。
  随着无线通信技术的发展,GPRS产品在数据传输领域的应用日益广泛,几乎所有低速率的数据传输服务都可以应用,如城市配电网络的自动化、自来水、煤气管道自动化等领域,本文的方案对这些方面的应用也有参考作用.

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