基于GPRS用電管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

呂寶勤

[摘要]文章主要介紹了GPRS通信技術(shù)及其通信協(xié)議。結(jié)合用電管理系統(tǒng)的實(shí)際情況對(duì)用電管理系統(tǒng)的組成及其設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，通過分析用電管理系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì)、主功能設(shè)計(jì)和測(cè)試設(shè)計(jì)，使人們了解基于GPRS的用電管理系統(tǒng)。

[關(guān)鍵詞]GPRS；用電管理系統(tǒng)；通信協(xié)議

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.02.056

改革開放以來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)、文化和科學(xué)技術(shù)等方面都有了較大程度的提升，在通信技術(shù)領(lǐng)域也有了較大的發(fā)展。GPRS通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)也逐漸被人們利用到各個(gè)領(lǐng)域中，將GPRS技術(shù)和用電管理系統(tǒng)相結(jié)合，能極大地提高用電管理的工作效率。

1GPRS通信技術(shù)及其通信協(xié)議概況

所謂的GPRS，全稱為GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種基于全球移動(dòng)通信系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù)。這種技術(shù)提供了終端之間的信息傳輸，使得跨區(qū)域較廣的信息得以及時(shí)傳輸和交互。與此同時(shí)，GPRS技術(shù)也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的高速處理，其傳輸?shù)脑硎峭ㄟ^將所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息進(jìn)行拆包，將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息在傳輸之前進(jìn)行有規(guī)律的分組，然后利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行傳輸，接收的用戶也可以不再因?yàn)閭鬏斶^程中網(wǎng)絡(luò)斷線而煩惱。另外，相關(guān)的用戶可以按照在線且按流量的方式進(jìn)行計(jì)費(fèi)，從另一方面降低了相關(guān)的成本。與傳統(tǒng)的傳輸方法相比，利用GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成本是傳統(tǒng)傳輸方式的1/10。

從整體上講，利用GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行傳輸時(shí)主要的優(yōu)勢(shì)有五個(gè)方面，這五方面涉及傳輸過程及其傳輸?shù)恼w性能。首先，GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的頻譜效率高。因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的GSM無線系統(tǒng)中，其傳輸?shù)耐ǖ罉O為重要。與傳統(tǒng)的傳輸方式不同的是，GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在傳輸?shù)臅r(shí)候采取的是“拆包—裝包”的方式進(jìn)行信息發(fā)送。所以用戶不發(fā)送或者沒有數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候不涉及利用資源流量等問題，使得其傳輸信道能夠在同一時(shí)間內(nèi)容納更多的信息，增加了用戶訪問量的使用量。更多的人共享同一無線信道，從而間接地提高了資源的利用率。其次，利用GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以提高傳輸速率。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在傳輸過程中已經(jīng)提高至八個(gè)時(shí)隙組合，所以其傳輸量也有了較大程度的提高，在其設(shè)計(jì)過程中，在不受到外界影響的時(shí)候，GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳輸量可以達(dá)到171.2KB/s。與傳統(tǒng)的傳輸量相比提高了10倍之多，使得更多的數(shù)據(jù)在同一時(shí)間內(nèi)更有效的傳輸。在科學(xué)技術(shù)的支持下，GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中地接入時(shí)間變得更短，分組交換接入的時(shí)間已經(jīng)降低至一秒，能提供快速即時(shí)的連接。另外，GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還支持IP協(xié)議和X.25協(xié)議。GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠支持IP協(xié)議和X.25協(xié)議使得其與GSM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了一個(gè)有效的銜接，因?yàn)橄噍^于GSM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)比較年輕，所以其實(shí)用性不及GSM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)廣泛，GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持IP協(xié)議和X.25協(xié)議使其能和其他分組網(wǎng)絡(luò)的全球性無線接入。與此同時(shí)，GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的安全性和保密性有所提高，GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)采用隧道技術(shù)。隧道協(xié)議將其他協(xié)議大數(shù)據(jù)包重新封裝后通過隧道發(fā)送傳輸?shù)教囟ǖ刂?，從而屏蔽私有網(wǎng)絡(luò)地址。因此GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的安全性得到了有效的保障。

2用電管理系統(tǒng)的組成

基于GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)用電管理系統(tǒng)主要由六個(gè)部分組成，分別是：用電采集終端、通信服務(wù)器、主站監(jiān)控平臺(tái)、Web服務(wù)器、客戶端、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器完成電力用戶資料、用電數(shù)據(jù)及系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。所謂用電采集終端是以公共的GPRS移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為載體，通過數(shù)據(jù)包GPRS方式實(shí)現(xiàn)與通信服務(wù)器之間通信，自動(dòng)將采集到的電力用戶用電信息傳輸給通信服務(wù)器，同時(shí)接收并執(zhí)行由主站發(fā)過來的對(duì)電力用戶控制命令。通信服務(wù)器介于終端和主站之間發(fā)揮橋梁作用，主要起到通信鏈路的建立和數(shù)據(jù)雙向傳輸?shù)墓δ?，完成?duì)終端連線狀態(tài)的檢測(cè)、GPRS數(shù)據(jù)流量的監(jiān)控、終端數(shù)據(jù)報(bào)文的有效性驗(yàn)證。主站監(jiān)控平臺(tái)是安裝在供電企業(yè)的用電管理部門，接收由通信服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)過來的終端采集的用電數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)解析、分析和存儲(chǔ)，還可以自動(dòng)完成客戶端下發(fā)指令的解析和轉(zhuǎn)發(fā)。通過主臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，用電管理人員可以隨時(shí)查看管轄范圍內(nèi)的任一用電用戶歷史的和當(dāng)時(shí)的用電情況并打印相應(yīng)的報(bào)表，還可以實(shí)時(shí)監(jiān)視任一用戶的用電行為，必要時(shí)還可以控制用戶的用電行為。Web服務(wù)器在這里我們采用的是微軟的IIS 作為系統(tǒng)的Web服務(wù)器為客戶端提供服務(wù)，選擇ASP.NET來完成服務(wù)器端。GPRS用電管理系統(tǒng)程序的編寫?？蛻舳耸歉麟娏I(yíng)業(yè)所的用戶在局域網(wǎng)或電力專網(wǎng)內(nèi)，通過瀏覽器訪問GPRS用電管理系統(tǒng)各項(xiàng)功能。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器完成電力用戶資料、用電數(shù)據(jù)及系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。

3基于GPRS用電管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

基于GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的用電管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要分為系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)、主系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)和軟件質(zhì)量測(cè)試三個(gè)部分，每個(gè)部分又被細(xì)化成不同的幾個(gè)方面，一個(gè)較為合格的基于GPRS技術(shù)的用電管理系統(tǒng)在這三個(gè)方面都有一定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)。

基于GPS用電管理系統(tǒng)用戶界面設(shè)計(jì)的最終目的就是嚴(yán)格按照人們的需求進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)。因?yàn)镚PRS用電管理系統(tǒng)是為了在用電管理過程中更加滿足現(xiàn)代時(shí)代的發(fā)展要求，設(shè)計(jì)得更加便捷化，所以應(yīng)該遵循“就進(jìn)原則"。通過用電管理系統(tǒng)軟件將其功能等進(jìn)行分類，其整體設(shè)計(jì)應(yīng)該遵守以人文本的基礎(chǔ)，精簡(jiǎn)其設(shè)計(jì)，能夠通過簡(jiǎn)約的界面設(shè)計(jì)來最大化地滿足人們的需求。并且可以根據(jù)實(shí)際情況的需要設(shè)置一定的自定義界面，讓用戶根據(jù)自己的操作習(xí)慣設(shè)置快捷工具欄。同時(shí)還應(yīng)該注意對(duì)用戶引導(dǎo)的設(shè)計(jì)，在用戶操作不正確的時(shí)候，軟件能夠及時(shí)有效并且合理地反映給操作人一些提示信息，從而提高用電管理系統(tǒng)的實(shí)用性。

基于GPS用電管理系統(tǒng)的主功能模塊主要有七個(gè)部分，即登錄模塊、用電管理系統(tǒng)的主界面模塊、用戶管理模塊、購電資料管理模塊、正常購電模塊、容錯(cuò)購電模塊、故障購電模塊。七個(gè)部分都有著不同的功能。登錄模塊與其他模塊有一定區(qū)別，其主要功能在于對(duì)用戶身份的識(shí)別，在這一過程中，用電管理系統(tǒng)主要是通過對(duì)用戶名、密碼及其驗(yàn)證碼的多重識(shí)別來同時(shí)進(jìn)行身份鑒定。通過相關(guān)的驗(yàn)證之后，用戶可以進(jìn)入其中進(jìn)行相關(guān)的處理操作。用戶管理系統(tǒng)的主界面模塊是整個(gè)用電管理系統(tǒng)的中間連接部分，它將其余的六個(gè)模塊功能進(jìn)行了有效的連接，實(shí)現(xiàn)軟件與用戶的交互設(shè)計(jì)，通過用戶傳達(dá)的不同要求，主界面模塊進(jìn)行相應(yīng)的選擇和處理。其余的五個(gè)部分根據(jù)其設(shè)計(jì)功能的不同被應(yīng)用在不同的情況當(dāng)中，在用戶使用操作過程中，用電管理系統(tǒng)根據(jù)外界傳遞的不同信息進(jìn)行不同功能的操作。

對(duì)于用電管理系統(tǒng)的質(zhì)量測(cè)試也就是對(duì)基于GPS用電管理系統(tǒng)軟件的測(cè)試。所以測(cè)試方法和正常軟件測(cè)試的方法相同。軟件的質(zhì)量直接關(guān)系到一個(gè)項(xiàng)目的成敗，由于軟件是由人編寫出來的，正是由于這樣的特點(diǎn)，所以軟件與生俱來就可能存在缺陷，只有將軟件的缺陷降到最低才能有效地保證軟件的質(zhì)量，軟件測(cè)試是減少軟件缺陷保證軟件質(zhì)量的有效手段之一。因此軟件測(cè)試也成為了整個(gè)軟件生命周期中不可或缺的一部分，成為軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的又一個(gè)重要的組成部分。其主要的測(cè)試方法分為四種：黑盒測(cè)試、白盒測(cè)試、靜態(tài)測(cè)試、動(dòng)態(tài)測(cè)試。利用不同測(cè)試的測(cè)試優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行綜合性系統(tǒng)性測(cè)試，才能使用電管理系統(tǒng)正常地被用戶使用。

4結(jié)論

通過GPRS技術(shù)的研究，使其和用電管理系統(tǒng)相結(jié)合，能夠改變其傳統(tǒng)的管理方式，利用現(xiàn)代高度發(fā)達(dá)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確更高效的管理，提高我國(guó)用電管理的整體水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣德珍.電能信息無線采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2011.

[2]王曉玲.基于GPRS的配變監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2011.