GPRS遠程抄表監(jiān)控系統(tǒng)的設計

        GPRS遠程抄表監(jiān)控系統(tǒng)可實時監(jiān)測轄區(qū)內用電的流量數據，監(jiān)控國家電網和供電設備的安全運行，實現智能化值守，隨時抄表、交費、節(jié)省人力物力。同時，能夠監(jiān)測突發(fā)性供電事故，輔助分析事故原因?，F就GPRS遠程抄表監(jiān)控系統(tǒng)的設計談幾點意見。

        一、GPRS遠程抄表監(jiān)控系統(tǒng)的設計方案

        在遠程監(jiān)控方案中，采用了中國移動通信提供的GPRS通訊網絡。GPRS是通用分組無線業(yè)務的英文簡稱，是一種新的分組數據承載業(yè)務。作為2.5代的移動通信技術，GPRS是目前利用移動通信解決信息傳遞的一種比較完美的解決方法，相對傳統(tǒng)電路交換數據傳送方式，它有以下的幾個要點：時時在線;按數據流量計費;登錄時間短;數據傳輸速度快;覆蓋范圍廣泛，不受距離限制。GPRS的推出，為電力企業(yè)用戶開展無線辦公提供了基礎設施平臺，為推動移動辦公的應用和發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。GPRS的出現也給電力企業(yè)開展無線數據管理提供了一種新的選擇。本系統(tǒng)由監(jiān)控中心、通信網絡、前端設備、監(jiān)測箱四部分組成。

        1.1監(jiān)測中心

        1.1.1監(jiān)控中心設備。工控機、顯示器、GPRS數據傳輸模塊、開關電源、 UPS電源(選配)、打印機。工控機和GPRS模塊之間使用串口線連接，工控機上安裝操作系統(tǒng)軟件、數據庫軟件、監(jiān)控系統(tǒng)軟件。

        1.1.2監(jiān)測中心系統(tǒng)軟件。由兩部分組成：監(jiān)控系統(tǒng)軟件(工作站軟件) 和前置機軟件。監(jiān)控系統(tǒng)軟件是使用c#語言開發(fā)而成，該軟件畫面直觀，界面友好，具備數據顯示、數據查詢、報警顯示、水資源統(tǒng)計及生成曲線報表等多項功能。監(jiān)控主機的管理員具有進行費率設定與修改的權限，并可以更新、增加新用戶資料，定義其他人使用的權限。前置機軟件是通信管理軟件，支持國產及進口的各種組態(tài)軟件，使用它就不需要組態(tài)軟件生產廠家提供專用的驅動程序《點擊下載》。

        1.2通信網絡平臺及設備

        本設計系統(tǒng)依托移動公司的GPRS網絡來實現無線數據傳輸。采用專線的組網方式，它適用于已經有專用的Internet接入的用戶，或者數據流量比較大、要求采集周期比較短的情況。租用的專線可以是中國移動光纖接人也可以是電信網通的光纖接人?？刂浦行倪€是需要安裝一臺GPRS模塊，它主要是為了服務于用戶通過手機查詢或相關報警、重要信息主動發(fā)送到手機上。北京中瑞能儀表技術有限公司公司生產的GPRS數據傳輸模塊可以登陸中國移動公司的GPRS網絡，在網絡上傳輸數據。監(jiān)控中心使用一個GPRS數據傳輸模塊，每個前端設備中安裝一個GPRS數據傳輸模塊，可以實現一個監(jiān)控中心與多個前端設備的數據通信。

        1.3專用監(jiān)控箱

        GPRS無線通訊模塊、開關電源、UPS(選配)等。

        二、應用GPRS遠程抄表監(jiān)控系統(tǒng)設計實例

        使用移動公司GPRS平臺做為通信網絡，系統(tǒng)構建簡單、快捷、穩(wěn) 定。

        2_1系統(tǒng)組成

        系統(tǒng)由四部分組成：監(jiān)測中心、通信網絡、監(jiān)測終端、流量計。監(jiān)測中心，主要包括：計算機，打印機，GPRS數據傳輸模塊，單機版監(jiān)測系統(tǒng)軟件。通信網絡：中國移動公司GPRS—VPN可漫游網絡。監(jiān)測終端：自供電無線抄表器(JY-RTU)。流量計：超聲波或電磁流量計(可提供RS232串口輸出，標準的協議)。

        2_2主要功能特點

        實時數據采集功能：采集現場的瞬時流量和累計流量。實時數據顯示功能;顯示現場的瞬時流量和累計流量。(通過流量計本身顯示數據)告警功能：與流量計通訊中斷告警、電池電壓低告警。存儲功能：電網監(jiān)測點信息、實時數據、事件記錄、操作記錄存人數據庫。統(tǒng)計功能：報表功能：日報、月報、年報;曲線功能：日曲線、月曲線、年曲線;查詢功能：電網監(jiān)測點信息、歷史紀錄、歷史曲線、事件記錄、操作記錄、歷史報表;打印功能：電網監(jiān)測點信息、歷史紀錄、歷史曲線、事件記錄、操作記錄、報表安全功能：密碼功能：進入和退出系統(tǒng)必須輸入密碼;權限功能：不同的操作員具有不同的功能;用戶切換：不同的操作員交接時可以在系統(tǒng)切換。擴展功能：監(jiān)測點數量：用戶可以添加或刪除。可支持增加一路模擬量的壓力信號。設置功能：用電客戶信息錄入、修改;采集周期設置、修改;遠程維護功能：遠程設置子站(監(jiān)測點)工作參數。

        2_3技術指標

        2.3.1工作電源。JY-RTU無線抄表器使用2節(jié)1號一次性鋰電池并符合以下要求。1)額定工作電源電壓：DC3.6V;2)允許偏差一10%～+1O%;3)瞬時放電電流：不小于2A。

        2.3.2功率消。休眠：電流不大于35uA。工作：最大電流不大于500mA。

        2.3.3串口通信接口。1)RS232，通信距離不大于20m，RS485，通信距離不大于200m。2)波特率(1200～19200bit/s)可選，校驗位(無、奇、偶)可設，8位數據位，1位停止 位。

        2.3.4環(huán)境條件。工作環(huán)境條件：1)環(huán)境溫度：一20～70℃;2)相對濕度：≤95%;3)大氣壓力：79.5～106.0kPa(海拔2000m及以下)。周圍環(huán)境要求：

        1)不允許有較強的振動與沖擊;

        2)不允許有腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體及導電介質存在，不得含有爆炸危險的介質。

        3)不允許有強磁干擾。

        4)移動網絡通訊信號良好，無屏蔽物。運輸、貯存環(huán)境條件：1)環(huán)境溫度：一4O～85℃;2)相對濕度：95%。

        2_3.5外殼防護等級。達到GB4942.2中IP68的等級要求。

        2-4功能介紹

        2.4.1設置功能。

        1)可以設置通信接口類型：RS~32、RS485：

        2)可以設置通信接口參數：波特率、校驗位、成幀超時時間;

        3)可以設置上報方式：短信方式、GPRS方式;

        4)可以設置上報目標地址：上位機監(jiān)控中心號碼、上位機監(jiān)控IP地址;

        5)可以設置采集上報的時間基準、采集間隔、上報間隔;

        6)可以設置實時時鐘;

        7)可以設置上報內容，如：累計流量、水位等;

        8)可以設置電池告警電壓及校準參數。

        2.4.2顯示功能。LED顯示運行、采集、網絡數據收發(fā)、上網狀態(tài)、信號強度、故障狀態(tài)功能。

        2.4.3通信功能。1)以短信方式向1～4個中心上報數據功能;2)以GPRS 方式向1～4個中心上報數據功能。

        2.4.4檢測功能。1)檢測電池電壓.b.檢測外接儀表通信接口通信狀態(tài)功能;2)CPU系統(tǒng)、通信模塊、存儲器故障檢測功能。

        2.4.5報警功能。1)儀表通信中斷報警;2)電池電量不足報警。

        2.4.6定時采集功能。1)根據設置的時間基準、采集間隔，定時啟機采集儀表數據;2)若第一次采集儀表數據失敗，抄表器再次下發(fā)采集命令;3) 第三次采集儀表數據仍未收到回應，抄表器將記錄通訊中斷，然后自動關機。

        2.4.7定時上報功能。

        1)根據設置時間基準、上報間隔，定時啟機上報數據;

        2)以短信方式定時上報：a.當全部歷史記錄一條短信承載不下時，可分多條短信上報.b擻據中心監(jiān)測軟件運行后，自動接收并處理抄表器上報數據。

        3)以GPRS方式定時上報：a.上報數據后等待數據中心監(jiān)測軟件的回應，收到回應后立即關機;b_未收到回應，將重發(fā)2次，監(jiān)測軟件仍無回應抄表器自動關機，下一次上報數據。