GSM短信系统在桂东电网水调自动化系统中的应用

黄庆东，陈越生

(广西桂东电力股份有限公司，广西　贺州　542800)

GSM短信系统在桂东电网水调自动化系统中的应用

黄庆东，陈越生

(广西桂东电力股份有限公司，广西贺州542800)

摘要：详细介绍GSM短信系统在桂东电网水调自动化系统中的功能与应用，主要包括系统结构、数据传输流程、系统功能、系统关键技术及实际应用、系统优化等内容。GSM短信功能对于桂东电网水调自动化系统以及桂东电力水库调度、电网运行工作都具有非常重要的意义。图5幅。

关键词：电网； GSM短信系统；水调自动化；数据采集；短信定制

0引言

GSM(全球移动通信系统)的信息应用技术作为现今世界上比较成熟的数字移动网络标准之一，具有使用方便、兼容性强、抗干扰能力突出、数据传输安全、使用费用低廉等优点，在各个行业中已得到广泛的运用。在水利系统中，主要利用GSM移动通信网络的传输方便快捷特点，GSM管理系统随时可接收客户端所发出的数据查询信息，同时也可向系统指定的用户发送相关的数据信息。在桂东电网水调自动化系统(以下简称水调系统)的各项使用功能中，就有一个重要的数据传输功能——GSM短信功能。

1系统结构

在水调系统中，GSM短信系统的数据库建立在水调系统数据库之中。GSM短信功能分别应用于驻外遥测站(分布于贺江流域、桂江流域内的各个乡镇)与电厂分中心站(设立在合面狮水电厂、昭平水电厂)、调度中心站(设立在桂东电力股份有限公司电力调度中心)与系统用户之间的信息交互。

1.1遥测站的配备

MOSCAD—M RTU、GSM短信通信模块、太阳能充电控制器及附件、机箱、免维护蓄电池组(73 AH)、天线、避雷器、太阳能光板等设备。

1.2电厂分中心站的配备

MOSCAD FIU前置通信处理器、GSM通信机、交直流稳压器及附件、实时监控计算机、净化稳压器和长延时不间断电源UPS或其他选择的供电系统设施、相应避雷系统等设备。

1.3调度中心站的配备

支持Windows2000 Server/Professional系统、P4 1.0 GHz以上CPU、硬盘空余空间大于100 M、10/100 M以太网卡的服务器、GSM短信通信模块等设备。

1.4系统用户的配备

GSM短信收发设备(只要具备有短信收发功能的移动手机都可满足要求)。

2数据传输流程

GSM短信在水调系统中各个环节间的数据传输流程如下所示(见图1)。

2.1基础数据的采集和传输

驻外测站遥测客户端采集数据后，定时/定量发送水情、雨情数据短信回电厂分中心站，电厂分中心站做出信息汇总后将流域内各站点信息通过已有的光纤通道发送到调度中心站。

2.2综合数据的处理和传输

所有数据经过调度中心站的汇总和计算后，系统将达到预设条件的数据，定期定时通过短信发向移动短信网关，再由移动网关存储转发到指定用户。

2.3汇总数据的查询

在系统中注册的用户可向调度中心站GSM管理系统发送查询指令，系统接收指令后自动将所需信息发回相关人员。

图1GSM通信流程

3系统功能

3.1系统管理功能

包括各类别信息的定制(发布时间设定、固定代码编辑等)、各级别系统用户、系统管理员的设置、手动/自动发送短信的设置、系统向单个或多个系统用户发送信息的设置、系统模拟短信测试等。

3.2报警功能

包括站点数据超越设定限值报警，数据出现中断或长时间不变化报警(系统数据库、系统软件、数据通道引起的数据传输中断故障)、数据中断后恢复提示等。另外，还有其他自定义报警信息设置等。

3.3定点发报功能

包括驻外遥测站每日定时定点向分中心站发送雨情、水情数据；调度中心站每日定时定点向系统用户发布流域水情、雨情、全网电厂水库机组运行、闸门管理等。

3.4随机查数功能

系统用户可发送预先设置的固定代码到GSM系统所绑定的SIM手机卡卡号中，随时查询以下类别数据(实时/历史)：测站单站/全流域雨量、单站流量、水库坝上/栅后/坝下水位、水库入库/出库流量、水库机组发电流量、机组单机/全厂机组总出力、水库各闸门开度/泄洪流量、系统综合整点数据、系统综合日报数据、系统综合月数据等。

3.5前台、后台维护功能

GSM系统自动将所有接收到或发送的信息内容以TXT格式存放于固定的系统路径，既可在系统前台软件中查询和管理；也可在数据库中查询和管理；内容包括历史收发报记录、即将发送信息记录、各项报警记录等。

4实际应用

4.1短信格式的生成

登录GSM系统管理软件后，在“设置维护”功能中建立“HOUR8_GD”信元组(信元及信元组都为行业特定的数据结构)，确定短信内容及格式(见图2)。

图2　短信格式的生成

4.2建立定时短信任务

在GSM短信系统管理软件的“发布查询”功能中新建1个定时任务，如命名为“HOUR8_GD”的任务，依次设置短信发布时间(如8时15分)，短信内容以及显示格式等(见图3)。

图3建立定时短信任务

4.3确定短信接收对象

在GSM短信系统管理软件的“发布查询”功能中“接收方定义”里，选择命名为“HOUR8_GD”的任务，设置制定的短信接收对象的手机号码，并确认(见图4)。

4.4定时短信的发布及接收

在GSM短信系统管理软件的所有设置成功生效之后，每天8时15分开始，GSM短信系统自动将短信发送到指定用户的手机号码，并可从系统中查询已发短信记录。随后，相关用户的手机中也将接收到水调信息短信(见图5)。

图4确定短信接收对象

5常见问题及优化

在10个多月时间的系统试运行过程中，GSM短信系统较常出现的问题是：在极短时间内，系统中心收到各站点上传的数据信息或者系统中心向多个客户端发送数据信息时，容易因数据量大而引起系统运行效率降低、短信收发时间延迟、数据堆积堵塞等情况，严重时造成数据丢失、短信发送失败、平台奔溃，最终影响到水情信息传播的时效性。

图5用户信息显示

解决短信收发延迟、数据堆积问题的优化方法有：

(1)通过升级系统平台的软硬件，优化串口资源配置，提高串口通讯的短信收发效率。

(2)根据GSM系统的实际应用情况，增加系统、短信猫的端口数量。按不同的使用要求，合理分配各个短信收发端口的数据量，提高短信处理效率，缩短数据处理时间。

(3) 调整遥测站向中心系统发送短信的时间和中心系统向用户群发送定时短信的时间，减少系统短时间内处理大量信息的工作量。

(4)合理调整遥测站客户端发短信的触发点数值，避免流域内出现极端雨情、水情时，数十个测站“爆炸式”的同时向中心系统发送短信，造成中心系统“瘫痪”。

通过以上几个方法的优化和调整后，GSM短信系统出现短信延迟、数据堆积堵塞的情况明显减少，实现了水情信息传输及时畅通，提高了水调系统的工作效率。

6结语

桂东电网水调自动化系统依托GSM短信系统快速、便捷的特点，不但及时将各类基础数据发送给中心系统，而且随时将最终的水务运算结果反馈给系统用户，使得水库管理和电网调度人员可以第一时间掌握流域内雨情、水情以及电厂、电网的运行情况，为水库防洪度汛、电网节水增发电工作提供了及时的信息依据。

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责任编辑吴昊

收稿日期：2016-01-25

作者简介：黄庆东(1971-)，男，工程师，主要从事电力调度运行及管理工作。