GPRS電力漏電流數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的新技術開發(fā)應用分析

齊廣寧

摘 要：進行了GPRS電力漏電流數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應用，以減少故障的發(fā)生，將故障造成的影響降至最低，并在最大程度上保證人們的用電。該研發(fā)主要利用了傳感器和遠程通信技術，對電網內部進行了多點位的實時監(jiān)測。

關鍵詞：GPRS；漏電流數(shù)據(jù)采集；監(jiān)控系統(tǒng)；傳感器

中圖分類號：TM764 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.07.133

供電企業(yè)的管理目標就是實現(xiàn)電網的高效、穩(wěn)定運行。在國民經濟的發(fā)展過程中，最迫切的需求就是不停電檢修。而實現(xiàn)這一目標的手段之一就是對帶電參數(shù)進行檢測，在此基礎上再結合多點位的集中監(jiān)測。通過監(jiān)測管理系統(tǒng)，就能將信號傳至監(jiān)控中心，這樣就能實現(xiàn)對全網的電力設備狀態(tài)的集中監(jiān)測，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)故障的預先判斷，最后通過相關的信號提示，實現(xiàn)報警的目的，在事故發(fā)生的初期就將其排除。

1 系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)由信息采集點、監(jiān)控中心、GPRS移動數(shù)據(jù)傳輸網絡共同組成。

1.1 信息采集點

信息采集點指的是對電網中的交流電流、電壓信號進行實時測量，以實現(xiàn)對故障的檢測，最后將檢測到的信號經過隔離轉換，最終成為標準的具有一定驅動能力的跟蹤輸入信號的輸出電壓信號。數(shù)據(jù)采集使用的設備為WB121高速寬帶跟蹤型電量隔離傳感器，所用的原理為線性光電隔離原理。在設備的檢測下，采集模塊會對目標進行檢測，然后通過RS232接口與GPRS透明數(shù)據(jù)傳輸終端相連，經過處理單元的處理，最后將信息封裝后發(fā)送至GSM網絡。

1.2 監(jiān)控中心

監(jiān)控中心的主要作用是對數(shù)據(jù)進行還原顯示，最后進行處理。監(jiān)控中心的服務器應該申請配置固定IP地址，將internet與GPRS網絡相連。監(jiān)控中心的服務器在接收到GPRS網絡傳來的數(shù)據(jù)之后，首先會對其進行AAA認證，認證完畢后會將其傳送至監(jiān)控中心的計算機上，計算機中裝有系統(tǒng)軟件，經過系統(tǒng)軟件的處理，會將傳來的數(shù)據(jù)進行還原顯示，最后進行數(shù)據(jù)的處理工作。

2 GPRS移動數(shù)據(jù)傳輸網絡

GPRS移動數(shù)據(jù)傳輸網絡的主要作用就是對無線數(shù)據(jù)進行傳輸。在監(jiān)控對象安裝的數(shù)據(jù)采集點會對數(shù)據(jù)進行采集，然后經過GSM網絡的空中接口模塊，同時對數(shù)據(jù)進行解碼處理，然后將其轉換為可以在公網傳輸?shù)母袷?，最后通過GPRS移動數(shù)據(jù)傳輸網絡將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心的服務器。

在整個系統(tǒng)中，各個監(jiān)控點的數(shù)據(jù)采集模塊通過GPRS移動數(shù)據(jù)傳輸網絡與監(jiān)控中心相連，數(shù)據(jù)采集點同意使用STK卡，與此同時，監(jiān)控中心會對各點進行登記，并在服務器中保存相關資料。各個監(jiān)控點的數(shù)據(jù)采集模塊中裝有數(shù)據(jù)采集軟件，該軟件24 h在線，對電網中的信息數(shù)據(jù)進行24 h不間斷的采集工作。關于信息的傳輸，使用的是JW0D2系列的GPRS無限透明數(shù)據(jù)傳輸終端。該終端基于移動網絡，抗干擾能力較強，同時性能較高。此外，該傳輸終端還提供標準的RS232接口，以便實現(xiàn)與計算機的連接。在傳輸過程中，速率可以達到172 kbps，能滿足監(jiān)控中心與各個監(jiān)控點的數(shù)據(jù)采集與處理工作。由于電網數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶厥庑暂^強，因此本系統(tǒng)使用了安全保障，以保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。在網絡安全方面，經過對信源加密、信道加密、登錄防護、接入防護、訪問防護等，能有效增強網絡安全，加強安全防護。在硬件方面，使用VPN將公網接入到GPRS網中，成本低廉，不用租用專線。此外，使用VPN還可以增強安全性，客戶端在鏈接應用服務器之前，要經過服務器的認證，而且整個數(shù)據(jù)傳輸過程均會加密，如此一來，安全性就得到了保障。另外，系統(tǒng)還對用戶的SIM卡手機繼續(xù)鑒別授權，在網絡側對SIM卡號和APN進行綁定處理，只有擁有權限的相關用戶才能對專用APN進行訪問，沒經過授權的SIM卡將無法對APN網絡進行訪問。

3 特點與優(yōu)勢

傳輸模塊的特點主要有：①傳輸模塊采用了工業(yè)級的GPRS模塊，該模塊性能較為穩(wěn)定，而且其工作溫度范圍較大。另外，用了嵌入式的CPU作為處理器，功耗低、性能高，還能高速處理協(xié)議和大量的數(shù)據(jù)。②由于該模塊的工作方式為multi-tasking，因此實時性較好。③其AT指令的預設簡單方便。該模塊的通信距離較遠，而且具有覆蓋面積廣的特點，能使終端實時在線，能將無線電無法到達的區(qū)域采用GPRS通信的方式進行傳輸，真正實現(xiàn)了高效傳輸。此外，該系統(tǒng)還有組網靈活、擴展容易、維護簡單、性價比高的特點。

與短消息服務相比，GPRS服務的實施性很強，而且系統(tǒng)不會出現(xiàn)延時的情況，可以對所有數(shù)據(jù)進行采集。此外，由于GPRS具有雙向功能，還可以對采集設備進行反向控制，因此進一步提高了系統(tǒng)的便捷性。本系統(tǒng)的擴展性良好，是大面積覆蓋的GPRS網絡，所以該系統(tǒng)不存在盲區(qū)，而且由于該系統(tǒng)的輸出容量較大，數(shù)據(jù)采集點較多，監(jiān)控中心要與每一個監(jiān)控點相連，因此需要系統(tǒng)能滿足傳輸需求。該系統(tǒng)的傳輸容量較大，能滿足突發(fā)性數(shù)據(jù)的傳輸要求，因此該系統(tǒng)的優(yōu)點明顯。

4 結束語

總而言之，隨著社會的不斷進步和經濟的快速發(fā)展，社會對用電的穩(wěn)定性提出了更高的要求，因此供電企業(yè)需要加強電網運行的高效性和穩(wěn)定性，盡量減少停電檢修的發(fā)生，基于此，本文對GPRS電力漏電流數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的新技術開發(fā)應用進行了分析，旨在減少故障的發(fā)生。通過對數(shù)據(jù)采集點的數(shù)據(jù)進行檢測，在故障發(fā)生的初期就將其消滅，減少損失。

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〔編輯：王霞〕

Abstract： The development and application of current data acquisition and monitoring system GPRS electric leakage occurred， to reduce the fault caused by the fault， will affect to the lowest， and the maximum extent to ensure electricity people. This research mainly uses sensors and remote communication technology， within the grid of real-time monitoring of multi point.

Key words： GPRS； leakage current data acquisition； monitoring system； sensor