基于ＧＳＭ／ＧＰＲＳ的电力远程抄表系统研究

　　摘要：针对电力系统远程抄表中，GSM和GPRS两种通讯方式数据接收的不兼容，集中式抄表数据采集终端和点对点抄表数据采集终端数据传输格式的不统一，以及脉冲电能表和数字电能表数据采集量的差异，本文提出了一种后台设计方案，统一了数据接收，整合了用电管理系统、负荷监控系统及预付费管理系统。
　　关键词：远程抄表；负荷监控；GSM／GPRS；数据采集
　　
　　远程抄表是指采用计算机和通讯技术自动读取和处理表具数据的一种手段，是提高电力系统用电管理水平的需要，也是计算机技术和通讯技术发展的具体应用。远程抄表目前普遍采用的方法是利用GSM网络进行无线数据传输，具体又分为SMS短消息方式和GPRS数据传输方式。对于SMS短消息方式，由于每个短消息的容量只有140个字节，因此常用于数据量传输较小的情况。GPRS（general packet radio service）是通用分组无线业务的英文简称，是在现有的GSM技术上发展起来的一种新的承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务，计费方式是按数据流量多少计费，特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据传输。在电力系统中，GPRS数据传输方式适用于居民小区及变电站的集中式抄表，而抄收公用变压器的计量表一般采用GSM短消息方式。在实际工程实施的过程中，电力公司为了节约投资及运营成本，往往会要求公用变压器电能表的数据采集采用点对点的方式，系统通信采用GSM短消息方式；而变电站中的电能表数据采集往往采用集中式方式，系统通信采用GPRS方式；另外终端设备在数据采集时，并不仅仅只采集电能表的有功功率，还有设备的运行状态、电压、电流、无功功率，以及预付费信息等，为了满足用户的要求，适应电力营业管理、负荷监控、电力调度的需求，综合利用信息资源，下面提出了一种兼容性设计方案，通过后台软件有效地解决了这些问题。
　　
　　一、系统的总体架构及数据采集终端的主要功能
　　1.系统的总体架构
　　
　　基于GSM／GPRS的用电管理与负荷监控系统的总体结构如图l所示，该系统由数据采集终端与后台管理系统构成。数据采集终端接收并处理通讯控制器指令，并自动应答接收的指令。主站系统由通讯控制器、前置机、数据库服务器和工作站组成。其中通讯控制器连接在前置机的串口上，负责通讯指令的收发。前置机的监测程序是后台软件的核心，负责收发数据，根据通讯指令识别码将收发的数据进行分类，并自动存储在数据库服务器上。服务器负责数据库的管理。工作站应用软件负责历史数据的处理和向数据采集终端发送需求指令。
　　2.数据采集终端的主要功能
　　和通讯控制器由公司自行研制的，其中数据采集终端有多个系列产品，GSM-1是用于连接一台具有RS-485接口的数字智能表的终端设备，GSM-2是用于采集脉冲电能表的终端设备，GSM-3是专用于变电站的集中抄表终端设备，每台GSM-3可以连接多个具有RS-485接口的电能表。数据采集终端的主要功能如下：（1）电能表的数据采集；（2）对窃电和电能运行异常实时报警；（3）预交电费的设置；（4）遥控操作；（5）分时段费率设置。
　　
　　三、后台软件的设计
　　1.总体设计思想
　　本系统采用GSM/GPRS为数据传输通讯通道，针对GSM系列数据采集终端设备，集成变电站远程抄表和社会配变远程抄表与一体，实现对电力设备的遥脉、遥测、遥信、遥控及用电负荷的监控，预付费管理，电力负荷分析，电力调度等功能，以满足电力系统变电站、农网和城网远程抄表和用电管理的需求，达到配网自动化的要求。系统数据库平台采用SQL Ser