GPRS远程自动抄表系统设计

一、概述

　　随着工业自动化的发展，在原有的人工手动抄表中已经发展到远程智能抄表，通过现有的网络智能化的从远端把需要的数据采集到一起，那么，在很多必须无人值守的设备或监测点，不适合搭建有线通讯网络。若采用光纤或电台的方式实现无线通讯，不仅设备投入耗资巨大，而且不适应移动的需要。

　　随着新一代移动通讯业务的产生和全面投入，无线移动数据通讯的应用也越来越广泛。安全的数据传输和永远在线特点，配合按流量收费的资费方式，使GPRS通讯在工业控制、环境保护、道路交通、商务金融、移动办公、零售服务等行业中的应用具有无可比拟的性价比优势。采用GPRS无线通讯网络的移动IP通讯，既可独立作为数传通道，也可作为已经架设光纤、数传电台等方式的辅助手段。

　　GPRS远程抄表系统是厦门四信通信科技有限公司和系统集成商合作开发的基于GPRS技术的用电管理自动抄表系统。它由电度表、F2103 GPRS DTU、采集器及中心服务器组成。采集器实时采集用户的用电数据，通过GPRS网络把数据汇集到服务器。具有采集数据快速准确，能快速生成用电统计分析，交费单据等特点，与传统的人工抄表、电话线抄表相比，极大地提高了效率。

　　本方案是基于GPRS无线通信技术上全新理念的电力远程应用解决方案。电能计量是现代电力系统中的一个重要环节，而传统的电量结算是依靠人工定期到现场抄取数据，在实时性、准确性和应用性等方面都存在诸多不足之处。利用现代通信技术和计算机技术以及电能量测量技术结合在一起，便能够及时、准确、全面地反映电量使用。本方案是基于 GPRS 网络通信的无线通讯技术，将电量数据和其它（所需）信息实时可靠的采集回来，通过应用具有智能化分析功能的系统软件，实现用户用电量的统计、用电情况的分析及用户的使用状态。

　　通过GPRS 无线网络，为用电管理提供实时性好、稳定性高的数据和事件记录，可实现多块表同时冻结抄表功能。该系统具有设备参数远程回读功能，如回读参数和后台系统保存的设置参数对比，异常报警，可以发现非法修改电能表参数行窃的非法行为。具有失压、断流、错误接线报警、显示、记录并主动上传功能，方便管理人员在公司本部就可以发现用户异常，为反窃电提供了一种先进的、有效的高技术检测手段。

二、GPRS远程自动抄表系统

1、采用的新技术

　　本系统GPRS无线数据终端-KB3000采用工业级网络处理芯片、在抗干扰和避免死机方面采用了看门狗电路技术、在数据传输方面采用了当今成熟的GPRS技术、在用电分析中采用了先进的运筹优化技术。

　　在软件编程方面采用了先进的编程技术，对数据库的修改维护采用C/S（客户端/服务器）方式，对于查询、统计、浏览功能的实现采用B/S（窗口/服务器）方式。

2、系统结构

　　A.本系统包括GPRS无线远程集中抄表部分和用电分析部分GPRS无线远程集中抄表系统

　　该系统包括GPRS无线远程集中抄表中心、KB3000 GPRS DTU、电量等数据采集部分。无线远程抄表中心由数据库服务器、GPRS远程抄表管理软件组成。

　　B.用电分析

　　利用GPRS无线远程抄表数据，通过统计分析各种组合考核的线损率，及时发现各用电计量装置的计量误差，同时也可及早发现用电网络所出现的不平衡问题。

　　KB2000与GPRS DTU组网方案

（一）主站：

　　一般来说主站为主控中心，主控中心采用一台能上网（如ADSL接入）的电脑，主站电脑接入一台KB2000-A网络转换器，KB2000-A一端为RS232接口，接到电脑的串口上，另一端为RJ45口，通过网线及路由器连入到互联网中。主站并不一定在主控中心，监测的用户只要电脑能有互联网的接入，同时经过授权，采用一台KB2000-A，即可以在任何有互联网接入的地方均可以对远程现场进行监测与控制。

（二）从站：

　　从站为现场各站点，本方案采用KB3000 GPRS DTU主要适用于现场在户外，无任何有线或其它通讯链路的情况。从站主要为多功能电表以及KB3000。

　　①.若变电站的电表很集中，可采用一台集中器或采集器将集中的电表并联，并实时采集电表信息，然后将一台KB3000接到集中器或采集器上。KB3000 GPRS DTU将集中器或采集器采集到各电表的信息，再经由GPRS网、互联网，传输到主控中心的电脑。

　　②.若电表比较分散，可以一块电表接一台KB3000。此时KB3000 GPRS DTU直接将每块电表的信息通过GPRS网、互联网，传输到主控中心的电脑。

（三）固定IP服务器：

　　一般来说，应用GPRS必须采用固定IP服务器，虽然GPRS支持动态域名（），但那种方式极不稳定。用户如果自己有固定IP服务器，如果没有，建议租用一台。目前电信或各ISP也有租的，我公司在前期可以提供固定IP测试与试用，后期如果用户点多量大，一般如果在超过30个点以上，需根据实际的数量支服务器的使用费用。

（四）方案拓朴图：

　　注：若电表比较分散时，可以一个GPRS DTU接一个电表，若是电表比较集中时，可以在集中器上接一个GPRS DTU。

　　①供电局数据服务器上远程集抄系统定时自动或手动以查询方式通过深圳金博通GPRS无线数据终端KB3000将集中器数据取回，而集中器每天根据用户设定的时间，定时抄所有的电表，并保存在大容量的存储器内，这种存储器保存的数据不怕掉电，系统可存储一个月内的定时抄表数据（小于300只表），以便在GPRS网络出现异常修复后，仍能把每天定时抄录的所有电能表数据上传到中心网站数据库服务器。

　　②在局域网、广域网上的用户如有授权均可以远程对网站服务器实行部分操作功能，如：抄表、查询、统计、浏览、分析、打印等。

　　③由于集中器能保存一月内的定时抄表数据，那么中心服务器除了可以抄当天的全部数据外，还可以抄以前1月内任何一天的定时抄表数据及总数据。

　　④系统能自动通过GPRS公网无线远程抄表，能自动对数据进行判断分析，发现问题及时报警。

　　⑤系统具有对可疑电能表进行实时跟踪监测功能，由于GPRS网的特点是永远在线，按流量收费，因此对电能表的实时跟踪监测，其运营成本廉价低。