電力無線抄表系統(tǒng)研究

楊鑫　李燕軍

【摘要】 隨著無線網(wǎng)絡的日益成熟，其在電力行業(yè)的應用越來越廣泛，本文通過對無線技術在電力抄表中的應用研究，并形成了一整套電力遠程抄表方案，大大提升了電力公司的工作效率。

【關鍵詞】 無線網(wǎng)絡 電力 抄表

一、概述

隨著無線網(wǎng)絡技術的發(fā)展，電力公司無線遠程自動抄表已成為發(fā)展的必然趨勢。遠程抄表采用先進的無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸技術，利用WCDMA/GPRS無線網(wǎng)絡對家庭和工商業(yè)用戶的電表使用狀況進行實時采集和遠程監(jiān)控，完成數(shù)據(jù)的集中存儲和統(tǒng)一管理，實現(xiàn)對表具的遠程維護和遠程控制。產(chǎn)品以全自動的抄表方式取代了傳統(tǒng)的人工抄表方式，極大地提高了工作效率，降低了人力資源成本；同時為管理、統(tǒng)計、分析能源使用情況提供依據(jù)，使管理更科學、更高效。

二、實現(xiàn)原理

居民用戶的用電數(shù)據(jù)由電表通過RS485傳到電表集中器，電表集中器通過RS232/RS485串口與GPRS DTU連接，電表數(shù)據(jù)經(jīng)過協(xié)議封裝后發(fā)送到聯(lián)通GPRS網(wǎng)絡，通過GPRS網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳送至配電數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)電表數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的實時在線連接。整個系統(tǒng)有遠程抄表終端、通信網(wǎng)絡、監(jiān)控中心管理平臺和監(jiān)控終端四大部分組成。如圖1所示：

無線方式采集數(shù)據(jù)快速準確，能快速生成用電統(tǒng)計分析、交費單據(jù)等特點，與傳統(tǒng)的人工抄表、電話線抄表相比，極大地提高了效率。除了準確、實時抄表外，還提供了設備管理功能，如告警：開箱告警、停電告警、逆相告警、超溫告警、過載告警等；控制：對欠費用戶進行拉閘等。并提供停電數(shù)據(jù)保護功能，在停電48--72小時內(nèi)仍可抄表和監(jiān)控。系統(tǒng)結合短信平臺，在告警時，可根據(jù)具體內(nèi)容發(fā)短信給相關的管理人員。

三、系統(tǒng)構成

1、遠程抄表終端

遠程抄表終端是對用戶電能使用信息進行采集的設備，具體包括：集中器+采集器+遠傳表具。

集中器以RS485總線、電力線載波等方式經(jīng)采集器采集遠傳表具的數(shù)據(jù)信息，通過WCDMA/GPRS無線通信網(wǎng)絡，完成與中心管理平臺的數(shù)據(jù)交互。無線通信模塊通常集成在集中器里。節(jié)點數(shù)量較少的情況下，遠傳表具可以不經(jīng)過采集器，直接與集中器相連。

2、通信網(wǎng)絡

負責網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的傳輸，為整個系統(tǒng)提供網(wǎng)絡支撐能力。通常采用的無線傳輸方式為2G+APN GRE隧道加密方式，APN撥號流程如下：

（1）GRE隧道建立；（2）用戶撥號請求到達GGSN；（3）GGSN訪問聯(lián)通AAA，檢查撥號信息；（4）用戶與企業(yè)局域網(wǎng)建立PPP連接；（5）GGSN為用戶分配IP地址；（6）用戶成功訪問企業(yè)網(wǎng)。

3、中心管理平臺

中心管理平臺包括前置通信服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、各類應用服務器等設備。主要功能就是定期檢查遠程抄表終端的狀態(tài)，完成遠程監(jiān)控和維護。同時通過對遠程抄表終端傳送的各種數(shù)據(jù)進行處理，并進行實時分析，及時發(fā)現(xiàn)電能使用的異常情況，并產(chǎn)生相應的告警和提示信息，避免造成損失。

4、監(jiān)控終端

監(jiān)控終端包括電腦監(jiān)控終端和手機監(jiān)控終端。監(jiān)控終端通過B/S或C/S客戶端、Web方式，完成各種平臺功能的訪問。電力公司監(jiān)控者可通過電腦或手機完成對終端的監(jiān)控管理、數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)計分析等工作。家庭和工商業(yè)用戶可以通過電腦或手機實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)查詢、遠程控制等，并可隨時接收到來自電力公司的異常提醒和使用建議。