GPRS无线网络技术在电力行业中的应用

络,电表数据通过中国移动的GPRS/GSM网络进行传输。居民小区的所有电表首先连接到电表集中器,居民用户的用电数据由复费率电表通过485传到电表集中器,电表集中器通过RS232口与GPRS透明数据传输终端连接,电表数据经过协议封装后发送到中国移动的GPRS数据网络,通过GPRS数据网络将数据传送至配电数据中心,实现电表数据和数据中心系统的实时在线连接。

　　4.2系统构建

　　由于GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络,配电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。

　　4.2.1系统组成

　　4.2.1.1电表数据采集点:电表数据采集点位于居民小区的信息中心,居民用户的用电数据由复费率电表首先通过RS485接口通过双绞线连接到位于小区信息中心的电表集中器,电表集中器再通过RS232接口与GPRS透明数据传输终端相连。通过GPRS透明数据传输终端内置嵌入式处理器对数据进行处理、协议封装后发送到GSM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。电表集中器通过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、预处理或并将采集到的电表数据实时传送到配电中心;同时,电表集中器还可将配电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。

　　4.2.1.2配电中心。配电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。配电中心服务器接受到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。配电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。

　　4.2.1.3GPRS/GSM移动数据传输网络:电表集中器采集的数据经GSM网络空中接口功能模块同时对数据进行解码处理,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,最终传送到配电中心IP地址。由于GPRS通信是基于IP地址的数据分组通信网络,配电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。

　　各电表使用GPRS透明数据传输终端,通过移动的GPRS网络与配电中心相连。电表使用移动通信公司统一的STK卡,同时配电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。

　　凡电力局授权的信息采集点均可以使用本系统:电表数据采集点必须使用移动统一的STK卡,用户使用本卡只能用于与配电中心的数据通信功能;无线通讯终端设备使用经纬星航提供的GPRS移动数据通信终端;用户登记:符合电力局的规定。推荐省级配电中心通过公网使用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,配电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。

　　4.2.2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。

　　4.2.2.1APN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。

　　4.2.2.2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。

　　4.2.2.3安全的防火墙过滤,设置防火墙软件保障系统安全。

　　4.3方案优点

　　GPRS无线电力远程抄表系统具备如下特点:

　　4.3.1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。

　　4.3.2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。