GPRS在電力系統無線集抄系統中的應用

摘要：文章主要分析了電力系統中GPRS在無線集抄系統中的應用。GPRS監控系統的可靠性高，時效性十分理想，能夠實現遙測電流、電壓、功率因素、無功功率、遙信、線損計算的工作，該種技術的應用對于促進電力系統的發展有著十分積極的效用。

關鍵詞：電力系統；GPRS；無線集抄系統；無線通信技術；網絡技術

中圖分類號：TN929 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）36-0064-02

在GPRS等現代化無線通信技術的發展之下，無線網絡通信的有效性與可靠性也得到了顯著的提升，遠程自動抄收系統也在電力系統中得到了廣泛的使用，為電力系統自動化工作的開展奠定了堅實的基礎。本文基于GPRS無線集抄系統在電力系統中的應用進行深入的分析。

1 GPRS監控系統原理與組成分析

1.1 GPRS監控系統分析

GPRS監控系統的可靠性高，時效性十分理想，能夠實現遙測電流、電壓、功率因素、無功功率、遙信、線損計算的工作，對于提升配網自動化水平有著十分積極的意義。GRPS通信網絡系統包括幾個部分，即公眾GRPS通信網絡、監測智能終端與監控主機。

1.2 應用APN專線方式與GPRS連接可靠性分析

綜合分析到可靠性與安全性角度，對于用電數據采集的問題，可以有限使用APN專線方式與GPRS連接方案，在電力系統中，其用電數據主要是電量數據，必須要采取科學的措施保證這些數據的安全性與準確性，并提升系統數據傳輸的及時性與安全性。

2 GPRS網絡功能設計與操作流程分析

2.1 違約分析子模塊的開發方式

要想實現遙測就需要遵循五個步驟進行，即裝配違約、發送命令、接收與返回命令、解幀、儲存數據。在這幾項步驟之中，裝配違約與解幀就是違約分析，整個模塊需要負責兩個功能：第一，根據監控要求裝配命令幀；第二，對應答數據進行接幀處理。

2.2 程序編制

裝配編制需要使用無符號字符數組，數組需要滿足命令幀的要求，數組賦值需要于函數make command之中完成，并根據code來組成相應的命令幀，整個地址域的內容對于采集對象有著重要的影響。該種通信模塊在短消息背景下只能夠傳輸ASCII碼字符，因此，在傳輸數據時需要將其轉化為command數據。解剖幀則能夠將收到的數據按照規定來解讀數據，并進行相應的計算，為此，需要將數據轉化成為十六進制的形式，根據幀類型來計算與校驗，如果出現與上傳幀校驗不一致的問題，就需要對數據進行重新計算。

2.3 SMS命令幀發送子模塊的開發方式

在完善規約裝配之后，即可下發命令，這需要通過RS485與RS232口來下達命令，通過串口來發動命令。在使用時，需要將00發送至串口，如果檢測出存在HELLO碼，那么就說明整個系統準備就緒，能夠接受相應的命令，若沒有就會繼續發送。

2.4 子模塊開發方式

在終端接收到數據之后，接口將消息返回，進入到短消息接受狀態，TCS在接收到數據之后，就會將其發送至串口之中，在接收到數據后，程序會檢查串口，如果正確則會跳出循環階段。在完成循環階段之后，如果未出現標志，則判斷讀取失敗。為了保障數據傳輸的效果，在接收到短消息之后需要先發送00，響應后再接收短消息命令。

2.5 數據子模塊開發方式

數據庫管理軟件系統一般使用Windows操作平臺，使用VB與MSVC++進行編寫，數據庫管理系統必須要有相應的語言接口，也能夠使用開放式數據庫，在進行數據儲存時，需要先將數據庫打開，完成之后需要檢測記錄是否需要追加，若需要追加，則需要錄入當前數據，數據更新完畢之后即可將數據庫關閉。

2.6 系統監視報警子模塊開發方式

系統監視報警系統需要具備開關報警功能、溫度報警功能、電源報警功能。在開關報警功能方面，需要對開關的狀態進行實時的監測，若出現變位問題，就會彈出界面；在溫度與電源報警功能上，內容需要涵蓋報警時間與報警內容，通過程序來獲取到相關的信息，如果出現異常，則會在第一時間彈出對話框。

2.7 程序實現原理分析

在整個動態連接庫中，需要創建好監視接口，用線程來獲取短消息，如果短消息出現故障則會標示出字節，在確定故障字節之后，即會轉到故障報警模塊之中，在這一過程中，需要與主線程保持同步狀態。

3 電力系統基于GPRS無線集抄系統的應用

3.1 參數設置模型

系統參數的設置主要針對權限信息、監控主機配置、遠方終端設備維護、系統日志等內容，這一內容在系統參數管理窗口中即可完成，在選擇好管理內容之后按返回鍵即可退出窗口。

3.2 數據采集模塊應用方式

數據采集模塊能夠采集到設備模擬量與運行狀態量，整個模塊包括手動數據采集模塊與自動數據采集模塊兩種內容，其中，后者由可以分為整點數據自動采集模塊與日定點自動采集模塊。

3.3 電能凍結模塊的應用

為了提升系統運行的準確性，整個主機系統還需要具有數據凍結功能以及數據收取凍結數據功能，在應用電能凍結模塊時，需要選擇數據配變，下達命令鍵，遠方設備收到命令之后，即可將電表數據儲存起來，而監控主機則負責數據的讀取、查詢以及分析功能。

3.4 開關控制模塊的應用

在采集數據前，需要調整好端口開關狀態，在數據采集工作完成之后，即可進行相應的操作，并點擊系統進行權限驗證，改變端口運行情況，在執行操作命令之后會對數據進行重新采集，在開關動作完成之后，系統就會提示操作成功。

3.5 報警功能

3.5.1 溫度報警功能。終端設備需要對設備溫度變化情況進行測定，如果出現異常，則會提示，記錄出報警值與報警時間，此時，操作人員即可進行確認，返回系統主界面。

3.5.2 路開關量報警。遠端終端設備需要監測系統的輸入開關量，如果出現電位降低的問題，系統就會發出報警，并給出報警時間、報警端口號與報警線路。

3.5.3 通信診斷模塊。診斷功能是監控主機系統的重要功能，在完成檢測工作后即可出具診斷報告，確定好具體的故障位置，并制定出相關的解決方案。通信診斷模塊包括遠方終端設備測試、監控主機測試與規約轉換板測試幾種功能。其中，遠方終端設備能夠測試遠方終端設備與監控主機之間的通信問題；監控主機測試能夠測試TCS模塊的通信情況；規約轉換測試能夠測試數字式電表與TCS之間的通信情況。

3.6 線損計算模塊

線損計算模塊可以分析出線路的網損率與線損率，估計出配變損耗情況，同時，這一模塊還能夠分析出理論網損與實際網損之間的差距，而自動化軟件與監控主機系統則可以肩負起通信功能，導入計算結果，與實際網損進行對比，發現運行狀態中存在的問題。

3.7 基于GPRS無限集抄系統在電力系統中的應用優勢

3.7.1 實時性強。GPRS系統不會出現延時，不需要巡回就能夠滿足系統采集數據的要求，將GPRS無限集抄系統在電力系統中能夠讓電力數據通過GPRS進行傳播，電表數據經過封裝之后即可發送至中國移動GPRS數據網絡，實現了數據中心系統與電表數據的實時連接。

3.7.2 能夠實現對電表的遠程控制。使用GPRS雙向系統能夠遠程控制電表設備，實現開關、參數設置等操作，在電能緊張時，就可以實現錯峰，確保正常電力供應，提升電網系統運行的安全性與穩定性。

3.7.3 提升管理效益。配電中心計算機能夠開展計費管理與業務管理工作，對相關的數據進行計算、分析、校驗、管理，如果實現異常就會發出警告，這樣就有效提升了電力企業的管理效益與工作質量。

4 結語

總而言之，在網絡技術的發展之下，GPRS網也得到了極大的發展，開始在電力系統中得到了廣泛的使用，利用GPRS能夠實現數據傳輸功能，將SMS功能應用在數據采集設備之中，該種方式有著可靠性與實效性特征，該種技術的應用對于促進電力系統的發展有著十分積極的效用，值得進行大力推廣。

參考文獻

[1] 唐偉，張建波，范文賓.基于GPRS技術的遠程抄表系統設計[J].電力系統通信，2004，（11）.

[2] 孟德.集寧供電局居民小區集抄系統的研究與應用

[D].華北電力大學（北京），2011.

[3] 羊陽.基于嵌入式Linux的電力集抄系統數據集中器的研究與實現[D].河南工業大學，2012.

作者簡介：王娟（1979-），女，湖南邵陽人，國網湖南省電力公司邵陽供電分公司工程師，研究方向：用電營銷。