GSM短信系統(tǒng)在桂東電網(wǎng)水調(diào)自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用

黃慶東，陳越生

(廣西桂東電力股份有限公司，廣西　賀州　542800)

GSM短信系統(tǒng)在桂東電網(wǎng)水調(diào)自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用

黃慶東，陳越生

(廣西桂東電力股份有限公司，廣西賀州542800)

摘要：詳細介紹GSM短信系統(tǒng)在桂東電網(wǎng)水調(diào)自動化系統(tǒng)中的功能與應(yīng)用，主要包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)傳輸流程、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及實際應(yīng)用、系統(tǒng)優(yōu)化等內(nèi)容。GSM短信功能對于桂東電網(wǎng)水調(diào)自動化系統(tǒng)以及桂東電力水庫調(diào)度、電網(wǎng)運行工作都具有非常重要的意義。圖5幅。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)； GSM短信系統(tǒng)；水調(diào)自動化；數(shù)據(jù)采集；短信定制

0引言

GSM(全球移動通信系統(tǒng))的信息應(yīng)用技術(shù)作為現(xiàn)今世界上比較成熟的數(shù)字移動網(wǎng)絡(luò)標準之一，具有使用方便、兼容性強、抗干擾能力突出、數(shù)據(jù)傳輸安全、使用費用低廉等優(yōu)點，在各個行業(yè)中已得到廣泛的運用。在水利系統(tǒng)中，主要利用GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸方便快捷特點，GSM管理系統(tǒng)隨時可接收客戶端所發(fā)出的數(shù)據(jù)查詢信息，同時也可向系統(tǒng)指定的用戶發(fā)送相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。在桂東電網(wǎng)水調(diào)自動化系統(tǒng)(以下簡稱水調(diào)系統(tǒng))的各項使用功能中，就有一個重要的數(shù)據(jù)傳輸功能——GSM短信功能。

1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在水調(diào)系統(tǒng)中，GSM短信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫建立在水調(diào)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫之中。GSM短信功能分別應(yīng)用于駐外遙測站(分布于賀江流域、桂江流域內(nèi)的各個鄉(xiāng)鎮(zhèn))與電廠分中心站(設(shè)立在合面獅水電廠、昭平水電廠)、調(diào)度中心站(設(shè)立在桂東電力股份有限公司電力調(diào)度中心)與系統(tǒng)用戶之間的信息交互。

1.1遙測站的配備

MOSCAD—M RTU、GSM短信通信模塊、太陽能充電控制器及附件、機箱、免維護蓄電池組(73 AH)、天線、避雷器、太陽能光板等設(shè)備。

1.2電廠分中心站的配備

MOSCAD FIU前置通信處理器、GSM通信機、交直流穩(wěn)壓器及附件、實時監(jiān)控計算機、凈化穩(wěn)壓器和長延時不間斷電源UPS或其他選擇的供電系統(tǒng)設(shè)施、相應(yīng)避雷系統(tǒng)等設(shè)備。

1.3調(diào)度中心站的配備

支持Windows2000 Server/Professional系統(tǒng)、P4 1.0 GHz以上CPU、硬盤空余空間大于100 M、10/100 M以太網(wǎng)卡的服務(wù)器、GSM短信通信模塊等設(shè)備。

1.4系統(tǒng)用戶的配備

GSM短信收發(fā)設(shè)備(只要具備有短信收發(fā)功能的移動手機都可滿足要求)。

2數(shù)據(jù)傳輸流程

GSM短信在水調(diào)系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)間的數(shù)據(jù)傳輸流程如下所示(見圖1)。

2.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集和傳輸

駐外測站遙測客戶端采集數(shù)據(jù)后，定時/定量發(fā)送水情、雨情數(shù)據(jù)短信回電廠分中心站，電廠分中心站做出信息匯總后將流域內(nèi)各站點信息通過已有的光纖通道發(fā)送到調(diào)度中心站。

2.2綜合數(shù)據(jù)的處理和傳輸

所有數(shù)據(jù)經(jīng)過調(diào)度中心站的匯總和計算后，系統(tǒng)將達到預(yù)設(shè)條件的數(shù)據(jù)，定期定時通過短信發(fā)向移動短信網(wǎng)關(guān)，再由移動網(wǎng)關(guān)存儲轉(zhuǎn)發(fā)到指定用戶。

2.3匯總數(shù)據(jù)的查詢

在系統(tǒng)中注冊的用戶可向調(diào)度中心站GSM管理系統(tǒng)發(fā)送查詢指令，系統(tǒng)接收指令后自動將所需信息發(fā)回相關(guān)人員。

圖1GSM通信流程

3系統(tǒng)功能

3.1系統(tǒng)管理功能

包括各類別信息的定制(發(fā)布時間設(shè)定、固定代碼編輯等)、各級別系統(tǒng)用戶、系統(tǒng)管理員的設(shè)置、手動/自動發(fā)送短信的設(shè)置、系統(tǒng)向單個或多個系統(tǒng)用戶發(fā)送信息的設(shè)置、系統(tǒng)模擬短信測試等。

3.2報警功能

包括站點數(shù)據(jù)超越設(shè)定限值報警，數(shù)據(jù)出現(xiàn)中斷或長時間不變化報警(系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)通道引起的數(shù)據(jù)傳輸中斷故障)、數(shù)據(jù)中斷后恢復(fù)提示等。另外，還有其他自定義報警信息設(shè)置等。

3.3定點發(fā)報功能

包括駐外遙測站每日定時定點向分中心站發(fā)送雨情、水情數(shù)據(jù)；調(diào)度中心站每日定時定點向系統(tǒng)用戶發(fā)布流域水情、雨情、全網(wǎng)電廠水庫機組運行、閘門管理等。

3.4隨機查數(shù)功能

系統(tǒng)用戶可發(fā)送預(yù)先設(shè)置的固定代碼到GSM系統(tǒng)所綁定的SIM手機卡卡號中，隨時查詢以下類別數(shù)據(jù)(實時/歷史)：測站單站/全流域雨量、單站流量、水庫壩上/柵后/壩下水位、水庫入庫/出庫流量、水庫機組發(fā)電流量、機組單機/全廠機組總出力、水庫各閘門開度/泄洪流量、系統(tǒng)綜合整點數(shù)據(jù)、系統(tǒng)綜合日報數(shù)據(jù)、系統(tǒng)綜合月數(shù)據(jù)等。

3.5前臺、后臺維護功能

GSM系統(tǒng)自動將所有接收到或發(fā)送的信息內(nèi)容以TXT格式存放于固定的系統(tǒng)路徑，既可在系統(tǒng)前臺軟件中查詢和管理；也可在數(shù)據(jù)庫中查詢和管理；內(nèi)容包括歷史收發(fā)報記錄、即將發(fā)送信息記錄、各項報警記錄等。

4實際應(yīng)用

4.1短信格式的生成

登錄GSM系統(tǒng)管理軟件后，在“設(shè)置維護”功能中建立“HOUR8_GD”信元組(信元及信元組都為行業(yè)特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))，確定短信內(nèi)容及格式(見圖2)。

圖2　短信格式的生成

4.2建立定時短信任務(wù)

在GSM短信系統(tǒng)管理軟件的“發(fā)布查詢”功能中新建1個定時任務(wù)，如命名為“HOUR8_GD”的任務(wù)，依次設(shè)置短信發(fā)布時間(如8時15分)，短信內(nèi)容以及顯示格式等(見圖3)。

圖3建立定時短信任務(wù)

4.3確定短信接收對象

在GSM短信系統(tǒng)管理軟件的“發(fā)布查詢”功能中“接收方定義”里，選擇命名為“HOUR8_GD”的任務(wù)，設(shè)置制定的短信接收對象的手機號碼，并確認(見圖4)。

4.4定時短信的發(fā)布及接收

在GSM短信系統(tǒng)管理軟件的所有設(shè)置成功生效之后，每天8時15分開始，GSM短信系統(tǒng)自動將短信發(fā)送到指定用戶的手機號碼，并可從系統(tǒng)中查詢已發(fā)短信記錄。隨后，相關(guān)用戶的手機中也將接收到水調(diào)信息短信(見圖5)。

圖4確定短信接收對象

5常見問題及優(yōu)化

在10個多月時間的系統(tǒng)試運行過程中，GSM短信系統(tǒng)較常出現(xiàn)的問題是：在極短時間內(nèi)，系統(tǒng)中心收到各站點上傳的數(shù)據(jù)信息或者系統(tǒng)中心向多個客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)信息時，容易因數(shù)據(jù)量大而引起系統(tǒng)運行效率降低、短信收發(fā)時間延遲、數(shù)據(jù)堆積堵塞等情況，嚴重時造成數(shù)據(jù)丟失、短信發(fā)送失敗、平臺奔潰，最終影響到水情信息傳播的時效性。

圖5用戶信息顯示

解決短信收發(fā)延遲、數(shù)據(jù)堆積問題的優(yōu)化方法有：

(1)通過升級系統(tǒng)平臺的軟硬件，優(yōu)化串口資源配置，提高串口通訊的短信收發(fā)效率。

(2)根據(jù)GSM系統(tǒng)的實際應(yīng)用情況，增加系統(tǒng)、短信貓的端口數(shù)量。按不同的使用要求，合理分配各個短信收發(fā)端口的數(shù)據(jù)量，提高短信處理效率，縮短數(shù)據(jù)處理時間。

(3) 調(diào)整遙測站向中心系統(tǒng)發(fā)送短信的時間和中心系統(tǒng)向用戶群發(fā)送定時短信的時間，減少系統(tǒng)短時間內(nèi)處理大量信息的工作量。

(4)合理調(diào)整遙測站客戶端發(fā)短信的觸發(fā)點數(shù)值，避免流域內(nèi)出現(xiàn)極端雨情、水情時，數(shù)十個測站“爆炸式”的同時向中心系統(tǒng)發(fā)送短信，造成中心系統(tǒng)“癱瘓”。

通過以上幾個方法的優(yōu)化和調(diào)整后，GSM短信系統(tǒng)出現(xiàn)短信延遲、數(shù)據(jù)堆積堵塞的情況明顯減少，實現(xiàn)了水情信息傳輸及時暢通，提高了水調(diào)系統(tǒng)的工作效率。

6結(jié)語

桂東電網(wǎng)水調(diào)自動化系統(tǒng)依托GSM短信系統(tǒng)快速、便捷的特點，不但及時將各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)發(fā)送給中心系統(tǒng)，而且隨時將最終的水務(wù)運算結(jié)果反饋給系統(tǒng)用戶，使得水庫管理和電網(wǎng)調(diào)度人員可以第一時間掌握流域內(nèi)雨情、水情以及電廠、電網(wǎng)的運行情況，為水庫防洪度汛、電網(wǎng)節(jié)水增發(fā)電工作提供了及時的信息依據(jù)。

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責任編輯吳昊

收稿日期：2016-01-25

作者簡介：黃慶東(1971-)，男，工程師，主要從事電力調(diào)度運行及管理工作。