一、方案介绍
通过中国移动的GPRS网络系统,电力部门可将工业和民用电表采集的电力系统数据实时传递到
地、市、省级的集中监控中心,以实现对电力监测设备的统一监控和分布式管理。GPRS网络为电力
系统提供了简单高效的通信传输手段。
中国移动GPRS系统可提供广域的无线IP连接。在移动通信公司的GPRS业务平台上构建电力远程
抄表系统,实现电表数据的无线数据传输具有可充分利用现有网络、缩短建设周期、降低建设成本
的优点,而且设备安装方便、维护简单。
GPRS电力远程抄表系统由位于电力局的监测中心和电表现场数据采集点组成,利用中国移动现
有的GPRS网络,电表数据通过中国移动的GPRS网络进行传输。
用电现场电表首先连接到抄表终端(集中器),抄表终端(集中器)将数据整理、经过协议封装
后通过内嵌式GPRS模块将数据发送到中国移动的GPRS数据网络,通过GPRS数据网络将数据传送至配
电数据监测中心,实现电表数据和数据中心系统的实时在线连接。
二、方案优点
GPRS无线电力远程抄表系统具备如下特点:
1、实时性强:
由于GPRS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双向系统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、建设成本低:
由于采用GPRS的无线公网平台,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覆盖范围广,在无线GSM/GPRS网络的覆盖范围之内,都可以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技术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。
三、系统构建
由于GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络,监测中心计算机主机配置固定的IP地址,各
个电表数据采集点采用GPRS模块和该主机进行通信。
(一)系统组成
1、电表数据采集点:
电表数据采集点位于变电站、台区配变、居民小区等使用电表的场所,抄表终端(集中器)将数
据采集、整理、经过协议封装后通过内嵌式GPRS模块将数据发送到中国移动的GPRS数据网络,通过
GPRS网络传送至电力公司数据中心电力远程抄表系统,实现电表数据和数据中心系统的实时在线连
接。
抄表终端(集中器)通过RS485接口直接连接到电表上,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,并将采集到的电表数据实时传送到监测中心;同
时,电表集中器还可将监测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、监测中心
监测中心服务器申请配置固定IP地址,采用省移动通信公司提供的DDN专线,与GPRS网络相连。
由于DDN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。
监测中心RADIUS服务器接受到GPRS网络传来的数据后先进行AAA认证,后传送到配电中心计算机
主机,通过系统软件对数据进行还原显示,并进行数据处理。
监测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、GPRS/GSM移动数据传输网络:
抄表终端(集中器)采集的数据经处理打包后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,最终传送到监测中心IP地址。
由于GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络,监测中心计算机主机配置固定的IP地址,各
个电表数据采集点采用GPRS模块和该主机进行通信。
(二)系统方案
各抄表终端(集中器)使用GPRS模块,通过移动的GPRS网络与监测中心相连。
抄表终端(集中器)使用移动通信公司统一的SIM卡,同时监测中心对各电表数据采集点进行登
记,保 存相关资料以便识别和维护处理。各电表数据采集点运行系统软件,支持24小时实时在线,
实现信息采集点24小时传送采集的电表数据。
电力局授权的信息采集点均可以使用本系统:
1) 电表数据采集点必须使用移动统一的SIM卡,用户使用本卡只能用于与监测中心的数据通信
功能。
2) 抄表终端(集中器)使用傲屹提供的GPRS抄表终端(集中器)。
3) 用户登记:符合电力局的规定。
推荐省级监测中心通过公网使用VPN接入到移动GPRS网,这种方式成本比较低,安全性比较高,
而且速度和网络服务质量都保障;也可以通过GPRS专线接入到移动GPRS网,这种方式成本高,安全
性高、稳定可靠。
由于GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络,监测中心计算机主机配置固定的IP地址,各
个电表数据采集点采用GPRS模块和该主机进行通信。
(三)产品特性
系统采用傲屹系列GPRS抄表终端。GPRS抄表终端采用中国移动的GPRS网络传输数据,具有高
性能、高可靠及抗干扰能力强等特点,传输速率达171Kbps,具有远程诊断、测试、监管功能,满足
各行业调度或控制中心与众多远端站之间的数据采集和控制。
1)支持900/1800/1900MHz三频GSM/GPRS。
2)与电表接口:可选择带多路脉冲接口或 RS232、RS485接口
3)系统理论传输速率171Kbps,实际传输速率40Kbps。
4)支持Windows95/98/200/XP操作系统。
5)支持透明数据传输与协议转换 。
6)支持VPN安全功能。
7)安装灵活、使用方便、可靠。
(四)安全措施
由于电力远程抄表系统的特殊性,本系统需要极高的系统安全保障和稳定性。安全保障主要是防
止来自系统内外的有意和无意的破环,稳定是指系统能够7×24小时不间断运行,即使出现硬件和软
件 故障,系统也不能中断运行。
1)APN专网模式:利用SIM卡的唯一性,划定用户可接入某系统的范围,可以有效避免非法入侵
。采用中国移动分配的专门的APN进行无线网络接入,在网络侧对SIM卡和APN进行绑定,只有属于指
定行业的SIM卡才能访问专用APN。普通手机号的GPRS终端无法呼叫专门的APN。
2)对于特定用户,可通过数据中心给每个移动终端分配特定的用户ID和密码, 其他没有数据
中心分配的用户ID和密码的移动终端将无法登录进入系统,系统的安全性进一步增强。
3)安全的防火墙过滤,设置防火墙软件保障系统安全。
四、适用范围
(水)变电站电能监测、台区配变电能监测、低压居民用户抄表、油田数据监测、移动基站电能
数据监测、电力线损监测管理等。