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文档简介

1、GPRSc 线远程集中抄表系统设计方案前沿科技、GPR无线远程集中抄表系统是利用中国移动提供的GPR无线数传业务, 结合当前供电部门的实际情况开发的远程自动集中抄表分析系统。 由于它施工简 便,远行成本低廉,性能可靠,自动化程度高,投资回报快,深受广大用户欢迎。 它是实现抄表自动化的发展趋势,必将代替传统的工作效率低下的手工抄表。采用该集中抄表系统和采用传统的手工抄表相比有很多优势:第一,工作效率上得到极大的提高。集中抄表系统可实现每小时上报定点 抄表数据,并且能保证数据准确、可靠,因为它采用了多种校验算法。同时它给 数据分析提供了前提和基础。这是手工抄表无法实现的,手工抄表不仅周期长, 抄表

2、时一致性差,抄表数据的准确性较差(人工抄录经常会出现笔误),不能确保每次都能给数据分析提供可靠、准确的基础数据。第二,在数据分析方面可以达到一个崭新的水平,可每小时自动计算输入 输出线路的线损率,并考核各计量装置(电能表)是否走字异常。及时发现故障 及时排除,可最大限度减少因故障造成的损失。它的使用彻底解决了人工抄表时,工作效率低、人力物力消耗量大、电量考核滞后等弊病。第三,在线损率、用户的用电量出现异常时,该系统具有自动分析报警功 能,这可及时发现非法用电和盗窃电等情况, 以便及时采取措施杜绝此类现象发 生。第四,该系统的运行成本很低,每个计量点平均按40块表计算,每一小时 定时上报一次抄表

3、数据(总、峰、平、谷电量和A、B、C相的累计缺相时间), 每天的数据传输量为48KB(2KB/h*24h=48KB),每个计量点每月的数据传输量为1440KB(48KB天*30天/月),其传输费用为24.2元(按天津中国移动轻松卡GPRS的第二种收费方式计算,20元+4.2元)。因此,该抄表系统可见少大量的抄表费 用(如,可大大减少手工抄表时所用的人力物力,出车等费用等)。二、系统设计构想1、系统组成(远程抄表系统示意图)本系统包括GPRS6线远程集中抄表部分和用电分析部分概述(1)GPR无线远程集中抄表系统该系统包括GPRS6线远程集中抄表中心和GPRS6线集抄终端两部分,如图1所示。无线远

4、程抄表中心由WEBK务器、数据库服务器、ADSL宽带调制解调器、 打印机和GPRS程抄表管理软件组成,如图2所示。无线集抄器由双单片机、无线数传模块、485通讯接口模块和抄表控制软件 组成,如图3所示。2、系统说明电能计量是现代电力营销系统中的一个重要环节, 而传统的电量结算是依靠 人工定期到现场抄取数据,在实时性、准确性和应用性等方面都存在诸多不足之 处。利用现代通信技术和计算机技术以及电能量测量技术结合在一起,便能够及时、准确、全面地反映电量使用(即销售况)。本方案是基于GPRS网络通信的 无线通讯技术,将电量数据和其它(所需)信息实时可靠的采集回来,通过应用 具有智能化分析功能的系统软件

5、,实现高压线路电量,并同时可以监测配网的负 荷和电能计量器具的使用状态。通过GPRS无线局域网专网,为用电管理提供实时性好、稳定性高的数据和 事件记录,可实现多块表同时冻结抄表功能。该系统具有设备参数远程回读功能, 如回读参数和后台系统保存的设置参数对比, 异常报警,可以发现非法修改电能 表参数行窃的非法行为。具有失压、断流、错误接线报警、显示、记录并主动上 传功能,方便管理人员在公司本部就可以发现用户异常, 为反窃电提供了一种先 进的、有效的高技术检测手段。3、考虑系统后期的扩展1该系统的集中抄表数据存放到网络数据库中, 并为将来供电营销自动化提 供相关数据库接口;2利用各计量点现有的GPR

6、数据信道,增加配网的负荷监测,远程开关拉、 合闸控制的功能,实现配网自动化。主要技术指标和技术参数1、基本配置1GPRS6线集中抄表中心的基本配置:序号名称数量1服务器1台:2防火墙1个3UPS电源1台4固定IP地址的ADSL专线1条5ADSL调制解调器1台6中心管理软件1套7杀毒软件1套GPRS6线集中抄表终端的基本配置:序号名称数量1GPRS6线集中抄表终端1台2抄表扩展终端1台3申请开通GPR&艮务业务的SIM卡1张2、安全性GPRSM中抄表系统为确保系统的安全性采取了如下措施:1采集终端选用了大容量的铁电存储器,它可以保存一周的电表数据,不 怕掉电,其重复读写次数为10亿次,在

7、中国移动网络临时出现故障时, 可确保抄表数据不被丢失。2为了保证传输数据正确无误, 所有数据的收发均增加了两种以上的校验, 数据的检验重发,使数据传输更加准确、可靠。3为了防止黑客和其它非法人员访问该抄表中心,在服务器前端增加硬件 防火墙,以有效防止非法用户入侵,来保证系统中心的安全性。3、 工作环境工作温度:-35C80E存储温度:-40C80r湿度:20%85%GPRS言号:有4、 通讯特征1长期在线,中国移动的GPRS无线专网,一旦用户的GPR通讯设备上网, 就永远在线,不传数据不收费。这种特有的通讯方式,为用电管理提供实时性好、稳定性高的数据传输。2按流量收费,这是中国移动的GPRS上

8、网的又一大特征,它使数据传输的 运营成本很低廉。3通讯设备投资少,由于各计量点分布广,点多分散,因此采用有线方式 涉及到布线问题,采用无线方式涉及到频段占用问题,采用现有的电线载波方式涉及到可靠性问题。综合起来看,只有利用GPRS公网投资最省, 且可靠性高。4通讯设备安装简介、方便,由于有GPRS信号覆盖的地方,就可以直接安 装,免去了有线方式的布线和无线方式的基站建设。5网络覆盖范围广,目前中国移动的GPRS网在天津辖区内全部覆盖无盲 区。6通讯网络用户免维护,网络一旦出现故障,由中国移动自动维护。5、 其它参数抄表中心相关参数:节点容量:10000个计量点抄表容量:100000块电能表抄表

9、终端相关参数:GPRSfc中器容量:128块电能表抄表终端容量:32块电能表电源电压:100V或220V传输速率:19200pbs抄表速率:9600pbs四、 系统功能及特点GPR就线远程集抄终端,每天根据用户设定的时间,定时抄所有的电表, 并保存在大容量的存储器内,这种存储器保存的数据不怕掉电,系统最 多可存储一周内的定时抄表数据(小于100只表),以便在GPR测络出 现异常修复后,仍能把每天定时抄录的所有电能表数据上传到中心网站 数据库服务器。GPRS6线集抄器智能判断某电能表是否有A、B、C相失压,一旦发现失 压及时报警到中心网站服务器。在局域网、广域网上的用户如有授权均可以远程对网站服

10、务器实行部分 操作功能,如:抄表、查询、统计、浏览、分析、打印等。由于GPRS远程集抄终端能保存一周内的定时抄表数据,那么中心服务 器除了可以抄当天的全部数据外, 还可以抄以前7天内任何一天的定时 抄表数据。系统能自动通过GPRS公网无线远程抄表,能自动对数据进行判断分析, 发现问题及时报警。系统具有对可疑电能表进行实时跟踪监测功能,由于GPRS网的特点是永远在线,按流量收费,因此对电能表的实时跟踪监测,其运营成本最 廉价低。无线集抄器的电源转换为数字开关电源模块,所以外接交流100V和220V均可。五、 采集终端工作原理_采集终端包括GPRS无线集中数传部分和抄表部分,每个抄表部分可最多并

11、联抄录32块表,目前的GPRS6线集中抄表终端包括一个GPRS6线集中数传装 置和一个抄表装置,最多能抄32块表;如果想抄更多的表,就必须增加外挂抄 表装置;每增加一个抄表装置,就能多抄32块表,一个GPRS5线集中抄表终端 最多可外挂3个抄表装置,GPRS无线集中抄表终端集中抄表的最大容量为128块。GPRS5线集中抄表终端的RS-485通讯接口和所有电能表 (小于等于32块) 的RS-485通讯接口并联起来(两根总线方式)。抄表装置负责定时米集电表的各 项数据,定时监测电能表的A、BC相是否有缺相,并且定时存储抄表数据;GPRS无线集中数传部分负责定时传送抄表数据, 及时上报电能表的A、B

12、 C相的缺相 报警情况。另外,还要完成缺相报警恢复上报,电能表校时等工作。六、 可靠性1、 后台中心的可靠性,后台服务器的硬盘镜像和双机热备份,它能确保数 据库的可靠性和安全性;服务器和ADSL专线之间增加硬件防火墙,可防 止黑客和非法用户的访问和破坏;另外在服务器系统中安装网络防病毒 软件系统。2、 数据传输的可靠性, 在抄表终端到后台中心的数据传输中, 为了确保数 据的准确性、可靠性,中国移动的GPR无线网采取了多种校验纠错措施, 该系统为了增强传输的可靠性,又在内部通讯协议两种校验,进一步加 强数据传输的稳定性、可靠性。3、 抄表终端的可靠性,为了提高抄表终端设备运行的稳定性、可靠性,在

13、 电子元器件方面,采用了高可靠性的工业级大规模集成电路,如单片机、GPRS通讯模块、串口传输芯片、看门狗电路等,它大大增加设备的抗干 扰能力,提高其稳定性;存储器采用高性能大容量的铁电存储器(可刷新10亿次),掉电后仍能保存1周内的数据。在程序处理方面,采用异常 自复位方法,防止程序运行死机;数据备份保存,超时重发,缓存补发 等措施,保证抄表数据和传送数据的准确性。七、 预期效果1、直接经济效益:1可大面积降低线损;2为反窃电提供了一种有效的高技术手段;3可有效提高供电的可靠性;4具有实时抄表功能,可大大减少抄收人员的工作量;5为将来供电营销自动化提供可靠数据和技术基础;6现代化管理可提高企业

14、工作效率;2、推广前景由于安装使用简单、方便,投资较少,维护费用少,运行费用低廉,产生的效益直接、显著,具有良好的经济效益和社会效益,极易大面积推广使用。八、该系统与采取其它方式集中抄表的优劣对比远程自动抄表系统,简称ARMS是把电能表计量的各种用电数据通过遥测、 传输和计算机系统汇总到营业部门, 代替人工抄表及一连串后续工作的系统。 远 程自动抄表的计量点,分布点多、位置杂乱分散,传输系统必须是一个覆盖面很 广的传输网络,所以各类远程自动抄表系统的比较也就是数据传输系统的比较; 它对通讯网络系统的要求是:数据采集、传输要及时准确,系统要有一定的环境 适应能力和抗干扰能力,保证其能稳定可靠的运

15、行;维护难度小,维护工作量要 少,造价要低。为了显示的更清楚,下面用表格的形式对目前各种通讯方式的远程自动抄表 进行比较:通讯方式计量点 表数数据流量(每天)月租费每天费用每月费用电话线321350KB304.8元174元说明:企业电话的收费是,基本月租30元,每3分钟以内0.2元,超过3分钟 后,1分钟0.1元, 所以每月的抄表费用为:30元+0.2元/次*24次/天*30天/月=30元+144元=174元。GPRS无线网321371KB2023.371元说明:使用天津的轻松卡,按GPRS经济套餐收费方式计算,月租20元的,赠 送的免费流量数为1000KB超出部分按0.01元/KB,所以每月

16、的抄表费用为:20元+(1371KB-1000KB)*0.01元/KB = 23.71元, 如果按100个计量点算, 把 中心ADSL专线的租用费加上每个计量点为:1200元/100个=12元,最后得 出每个计量点的实际自动抄表费用为35.71元。通过比较不难看出,由于各计量点分布广,点多分散,因此采用有线方式涉及到布线问题,投入成本高、运行费用高;采用无线方式涉及到频段占用问题,电力载波不稳定,抄收成功率低最高只有70%有线方式1(专线数据传输虽传输质量有保证, 但工 程费用较高,且有一定的 线路维护工作量; 共用电话线传输投资成本低,但容易互相 造成干扰和冲突,影响传 输质量,有时甚至拨不

17、通; 无法进行数传r电台数据传输-无线方式丿1微波数据传输-GPR网络数据传输-投资高,覆盖面小,维护量大传输质量有保证, 但投资成 本太高,且维护工作难度较 大投资成本低, 数据传输稳定、可靠,数据质量有保证,基 本上免维护投入成本大,维护费用高;采用现有的电线载波方式涉及到可靠性问题。 综合起 来看,只有利用GPRS公网投资最省,且可靠性高,它是远程自动抄表的发展趋 势。九、报价序号名称型号单价数量单位金额说明1GPRS无线抄表终端GS-64148007台103600每个集抄终 端谷量为64块表;2WEB服务器万全T100175001台175003数据服务器万全T100175001台175

18、004硬件防火墙Soho6tc120001个1200050用户5电能表通讯测试仪Ctest-139003台117006网站中心抄表管理 软件660001套660007激光打印机HP100031501台31508专用操作台35001台35009专用机柜18001台180010安装调试费系统造价的6%1420511合计错误!未 指定书 签。十、列出该系统运行所需人员配置情况抄表系统中心操作人员:2名电能表通讯线路的维护:2名1一、其它需要说明的内容1、GPRS勺收费标准说明:(1)不收取GPRSk务的国内漫游费。(2)每日23:00至次日凌晨7:00半价优惠。(3) 可以随时定制适合自己的资费方案。 更改或取消“套餐”计划,均从下一 个计费月开始执行,当月的“套餐”计划不能更改或取消2、正常情况每月

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