GPRS在電力系統(tǒng)無線集抄系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘要：文章主要分析了電力系統(tǒng)中GPRS在無線集抄系統(tǒng)中的應(yīng)用。GPRS監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性高，時效性十分理想，能夠?qū)崿F(xiàn)遙測電流、電壓、功率因素、無功功率、遙信、線損計算的工作，該種技術(shù)的應(yīng)用對于促進電力系統(tǒng)的發(fā)展有著十分積極的效用。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；GPRS；無線集抄系統(tǒng)；無線通信技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

中圖分類號：TN929 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）36-0064-02

在GPRS等現(xiàn)代化無線通信技術(shù)的發(fā)展之下，無線網(wǎng)絡(luò)通信的有效性與可靠性也得到了顯著的提升，遠程自動抄收系統(tǒng)也在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的使用，為電力系統(tǒng)自動化工作的開展奠定了堅實的基礎(chǔ)。本文基于GPRS無線集抄系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用進行深入的分析。

1 GPRS監(jiān)控系統(tǒng)原理與組成分析

1.1 GPRS監(jiān)控系統(tǒng)分析

GPRS監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性高，時效性十分理想，能夠?qū)崿F(xiàn)遙測電流、電壓、功率因素、無功功率、遙信、線損計算的工作，對于提升配網(wǎng)自動化水平有著十分積極的意義。GRPS通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括幾個部分，即公眾GRPS通信網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)測智能終端與監(jiān)控主機。

1.2 應(yīng)用APN專線方式與GPRS連接可靠性分析

綜合分析到可靠性與安全性角度，對于用電數(shù)據(jù)采集的問題，可以有限使用APN專線方式與GPRS連接方案，在電力系統(tǒng)中，其用電數(shù)據(jù)主要是電量數(shù)據(jù)，必須要采取科學(xué)的措施保證這些數(shù)據(jù)的安全性與準確性，并提升系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r性與安全性。

2 GPRS網(wǎng)絡(luò)功能設(shè)計與操作流程分析

2.1 違約分析子模塊的開發(fā)方式

要想實現(xiàn)遙測就需要遵循五個步驟進行，即裝配違約、發(fā)送命令、接收與返回命令、解幀、儲存數(shù)據(jù)。在這幾項步驟之中，裝配違約與解幀就是違約分析，整個模塊需要負責(zé)兩個功能：第一，根據(jù)監(jiān)控要求裝配命令幀；第二，對應(yīng)答數(shù)據(jù)進行接幀處理。

2.2 程序編制

裝配編制需要使用無符號字符數(shù)組，數(shù)組需要滿足命令幀的要求，數(shù)組賦值需要于函數(shù)make command之中完成，并根據(jù)code來組成相應(yīng)的命令幀，整個地址域的內(nèi)容對于采集對象有著重要的影響。該種通信模塊在短消息背景下只能夠傳輸ASCII碼字符，因此，在傳輸數(shù)據(jù)時需要將其轉(zhuǎn)化為command數(shù)據(jù)。解剖幀則能夠?qū)⑹盏降臄?shù)據(jù)按照規(guī)定來解讀數(shù)據(jù)，并進行相應(yīng)的計算，為此，需要將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成為十六進制的形式，根據(jù)幀類型來計算與校驗，如果出現(xiàn)與上傳幀校驗不一致的問題，就需要對數(shù)據(jù)進行重新計算。

2.3 SMS命令幀發(fā)送子模塊的開發(fā)方式

在完善規(guī)約裝配之后，即可下發(fā)命令，這需要通過RS485與RS232口來下達命令，通過串口來發(fā)動命令。在使用時，需要將00發(fā)送至串口，如果檢測出存在HELLO碼，那么就說明整個系統(tǒng)準備就緒，能夠接受相應(yīng)的命令，若沒有就會繼續(xù)發(fā)送。

2.4 子模塊開發(fā)方式

在終端接收到數(shù)據(jù)之后，接口將消息返回，進入到短消息接受狀態(tài)，TCS在接收到數(shù)據(jù)之后，就會將其發(fā)送至串口之中，在接收到數(shù)據(jù)后，程序會檢查串口，如果正確則會跳出循環(huán)階段。在完成循環(huán)階段之后，如果未出現(xiàn)標志，則判斷讀取失敗。為了保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)男Ч?，在接收到短消息之后需要先發(fā)送00，響應(yīng)后再接收短消息命令。

2.5 數(shù)據(jù)子模塊開發(fā)方式

數(shù)據(jù)庫管理軟件系統(tǒng)一般使用Windows操作平臺，使用VB與MSVC++進行編寫，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)必須要有相應(yīng)的語言接口，也能夠使用開放式數(shù)據(jù)庫，在進行數(shù)據(jù)儲存時，需要先將數(shù)據(jù)庫打開，完成之后需要檢測記錄是否需要追加，若需要追加，則需要錄入當(dāng)前數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)更新完畢之后即可將數(shù)據(jù)庫關(guān)閉。

2.6 系統(tǒng)監(jiān)視報警子模塊開發(fā)方式

系統(tǒng)監(jiān)視報警系統(tǒng)需要具備開關(guān)報警功能、溫度報警功能、電源報警功能。在開關(guān)報警功能方面，需要對開關(guān)的狀態(tài)進行實時的監(jiān)測，若出現(xiàn)變位問題，就會彈出界面；在溫度與電源報警功能上，內(nèi)容需要涵蓋報警時間與報警內(nèi)容，通過程序來獲取到相關(guān)的信息，如果出現(xiàn)異常，則會在第一時間彈出對話框。

2.7 程序?qū)崿F(xiàn)原理分析

在整個動態(tài)連接庫中，需要創(chuàng)建好監(jiān)視接口，用線程來獲取短消息，如果短消息出現(xiàn)故障則會標示出字節(jié)，在確定故障字節(jié)之后，即會轉(zhuǎn)到故障報警模塊之中，在這一過程中，需要與主線程保持同步狀態(tài)。

3 電力系統(tǒng)基于GPRS無線集抄系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 參數(shù)設(shè)置模型

系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置主要針對權(quán)限信息、監(jiān)控主機配置、遠方終端設(shè)備維護、系統(tǒng)日志等內(nèi)容，這一內(nèi)容在系統(tǒng)參數(shù)管理窗口中即可完成，在選擇好管理內(nèi)容之后按返回鍵即可退出窗口。

3.2 數(shù)據(jù)采集模塊應(yīng)用方式

數(shù)據(jù)采集模塊能夠采集到設(shè)備模擬量與運行狀態(tài)量，整個模塊包括手動數(shù)據(jù)采集模塊與自動數(shù)據(jù)采集模塊兩種內(nèi)容，其中，后者由可以分為整點數(shù)據(jù)自動采集模塊與日定點自動采集模塊。

3.3 電能凍結(jié)模塊的應(yīng)用

為了提升系統(tǒng)運行的準確性，整個主機系統(tǒng)還需要具有數(shù)據(jù)凍結(jié)功能以及數(shù)據(jù)收取凍結(jié)數(shù)據(jù)功能，在應(yīng)用電能凍結(jié)模塊時，需要選擇數(shù)據(jù)配變，下達命令鍵，遠方設(shè)備收到命令之后，即可將電表數(shù)據(jù)儲存起來，而監(jiān)控主機則負責(zé)數(shù)據(jù)的讀取、查詢以及分析功能。

3.4 開關(guān)控制模塊的應(yīng)用

在采集數(shù)據(jù)前，需要調(diào)整好端口開關(guān)狀態(tài)，在數(shù)據(jù)采集工作完成之后，即可進行相應(yīng)的操作，并點擊系統(tǒng)進行權(quán)限驗證，改變端口運行情況，在執(zhí)行操作命令之后會對數(shù)據(jù)進行重新采集，在開關(guān)動作完成之后，系統(tǒng)就會提示操作成功。

3.5 報警功能

3.5.1 溫度報警功能。終端設(shè)備需要對設(shè)備溫度變化情況進行測定，如果出現(xiàn)異常，則會提示，記錄出報警值與報警時間，此時，操作人員即可進行確認，返回系統(tǒng)主界面。

3.5.2 路開關(guān)量報警。遠端終端設(shè)備需要監(jiān)測系統(tǒng)的輸入開關(guān)量，如果出現(xiàn)電位降低的問題，系統(tǒng)就會發(fā)出報警，并給出報警時間、報警端口號與報警線路。

3.5.3 通信診斷模塊。診斷功能是監(jiān)控主機系統(tǒng)的重要功能，在完成檢測工作后即可出具診斷報告，確定好具體的故障位置，并制定出相關(guān)的解決方案。通信診斷模塊包括遠方終端設(shè)備測試、監(jiān)控主機測試與規(guī)約轉(zhuǎn)換板測試幾種功能。其中，遠方終端設(shè)備能夠測試遠方終端設(shè)備與監(jiān)控主機之間的通信問題；監(jiān)控主機測試能夠測試TCS模塊的通信情況；規(guī)約轉(zhuǎn)換測試能夠測試數(shù)字式電表與TCS之間的通信情況。

3.6 線損計算模塊

線損計算模塊可以分析出線路的網(wǎng)損率與線損率，估計出配變損耗情況，同時，這一模塊還能夠分析出理論網(wǎng)損與實際網(wǎng)損之間的差距，而自動化軟件與監(jiān)控主機系統(tǒng)則可以肩負起通信功能，導(dǎo)入計算結(jié)果，與實際網(wǎng)損進行對比，發(fā)現(xiàn)運行狀態(tài)中存在的問題。

3.7 基于GPRS無限集抄系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢

3.7.1 實時性強。GPRS系統(tǒng)不會出現(xiàn)延時，不需要巡回就能夠滿足系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的要求，將GPRS無限集抄系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中能夠讓電力數(shù)據(jù)通過GPRS進行傳播，電表數(shù)據(jù)經(jīng)過封裝之后即可發(fā)送至中國移動GPRS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)與電表數(shù)據(jù)的實時連接。

3.7.2 能夠?qū)崿F(xiàn)對電表的遠程控制。使用GPRS雙向系統(tǒng)能夠遠程控制電表設(shè)備，實現(xiàn)開關(guān)、參數(shù)設(shè)置等操作，在電能緊張時，就可以實現(xiàn)錯峰，確保正常電力供應(yīng)，提升電網(wǎng)系統(tǒng)運行的安全性與穩(wěn)定性。

3.7.3 提升管理效益。配電中心計算機能夠開展計費管理與業(yè)務(wù)管理工作，對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行計算、分析、校驗、管理，如果實現(xiàn)異常就會發(fā)出警告，這樣就有效提升了電力企業(yè)的管理效益與工作質(zhì)量。

4 結(jié)語

總而言之，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展之下，GPRS網(wǎng)也得到了極大的發(fā)展，開始在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的使用，利用GPRS能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能，將SMS功能應(yīng)用在數(shù)據(jù)采集設(shè)備之中，該種方式有著可靠性與實效性特征，該種技術(shù)的應(yīng)用對于促進電力系統(tǒng)的發(fā)展有著十分積極的效用，值得進行大力推廣。

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作者簡介：王娟（1979-），女，湖南邵陽人，國網(wǎng)湖南省電力公司邵陽供電分公司工程師，研究方向：用電營銷。