电能量遥测系统的点对点、短消息协议的改进

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本文提出并研究设计了基于 GSM 网络的电能量遥测系统。系统通过 GSM 模块连接整个 GSM 网络，再通过 GSM 网络进行信息的传递。整个系统具有高可靠性，高稳定性的特点。

电能量遥测系统是电力网自动化技术及计算机技术发展到一定程度的产物，是整个电力系统自动化工程中的重要一环。其主要应用于一定范围内的多功能电表进行远程参数设置和电能采集，同时实现在主站对采集得到的数据进行分析统计。目前实现电量遥测系统的版本很多，基于的媒介亦有很多，比如基于局域网、公共电话网、专用的通讯网、光纤或是无线。我们提出的电能量遥测系统是基于目前应用广泛的 GSM 网络，采用短消息及点对点的方式传输数据。

1 GSM 数据业务、短信通讯的简介

1.1 数据业务概述

GSM ( Global System for Mobile Communications )意为全球移动通信系统。移动数据通信是在数据通信基础上发展起来的一种通信方式。以往的数据通信依赖于有线传输，因此只适合于固定终端或计算机之间的通信，而移动数据通信是通过无线电波来传送数据的，因而有可能实现移动状态下的数据通信。作为数据通信网络媒介，实现了跨省市区全国性的数据双向实时通信。狭义地说，移动数据通信就是计算机间或计算机与人之间的无线通信。它通过与有线数据网互连把有线数据网路的应用扩展到移动和便携用户。

1.2 短信业务概述及特点

GSM 短信息数字通信平台利用 GSM 短消息进行远程无线通信，其最大的特点是利用了我国覆盖面最广、功能最强、用户最多的 GSM 数字蜂窝移动通信网。 GSM 短信息作为通信方式，具有通讯成本低，不受通信线路及地区限制等特点，并可进行中、英文两种短信息的通信，使用方便、灵活，通讯快捷。此外 GSM 通信还具有保密性高、可靠性高、抗干扰能力强等特点，保证了数据传输的准确性和稳定性，并提供双方完备的通信协议，使用户在此通信平台上的开发简单易行。

2 系统总体规划

2.1 系统综述

如图 1 所示，本系统由位于电力局的主站(包括前置控制机、多个工作站和数据库服务器)和位于大用户的终端两部分组成。

图 1 　系统结构

主站系统在 PC 机上，基于 Windows2000 操作系统，在 Delphi5.0 平台下开发。终端系统通过 RS485 串口通信同大用户的电能表进行通信，上抄电量、功率等数据;通过红外通信口同 PDA 进行通信，上传电量、功率等数据给 PDA ;另一方面，通过 GSM 网络以短消息通信方式，同位于电力局的主站通信。位于电力局的主站系统一方面通过 GSM 网络以短消息通信方式，同位于大用户的终端系统通信，实现远方设置终端系统各种参数和上抄电量、需量等数据;另一方面，用已有的 MIS 网络数据库( ORACLE 、 SYBASE 等)作后台数据库。这样不但用电计划部门可方便地利用该数据库进行各种平衡分析、线损分析和各种电量分析统计，还可共享给电力局的其它部门。

2.2 功能规划

整个系统中，主站根据功能可分成两：一是对数据进行分析统计，其中包括终端及表计参数记录的设置及编辑，对采集得到的电量、定义量进行分析统计;另一个是与终端的通讯。而终端同样也可分成两部分：一个是 485 通讯，即终端与表计的熊市，根据主站下传的参数或命令进行抄表的动作;另一个则是通过 GSM 网络与主站的通讯，将从表计抄得的电量上送到主站。其中，主站对终端及其表计参数的设定过程是点对点拨号，通过 GSM 网络的数据业务实现的，保证了参数传输的实时K和可靠性。主站下送抄表命令，和终端上送电量则均是通过短消息业务实现的。如图 2 所示。

图 2 　系统功能流程3 主站与终端通讯方式及协议

GSM 网络协议是一种全球性的协议，对我们的系统而言是屏蔽，不可见的。为了使主站与终端的通讯更完善、更可知、更稳定以及用户对其的控制性更好， GSM 网络外面嵌套上自定义的协议。同时为了对双方的数据更加方便的判断分析，在需要传输的数据外加上了自定义的帧头帧尾。如图 3 所示，在主站和终端处加上自定发送、接收的协议。

点对点协议点对点协议

对数据帧的封装对数据帧的封装

G100A短信协议 G100A短信协议