GPRS遠(yuǎn)程抄表監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

        GPRS遠(yuǎn)程抄表監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)轄區(qū)內(nèi)用電的流量數(shù)據(jù)，監(jiān)控國(guó)家電網(wǎng)和供電設(shè)備的安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)智能化值守，隨時(shí)抄表、交費(fèi)、節(jié)省人力物力。同時(shí)，能夠監(jiān)測(cè)突發(fā)性供電事故，輔助分析事故原因。現(xiàn)就GPRS遠(yuǎn)程抄表監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)談幾點(diǎn)意見(jiàn)。

        一、GPRS遠(yuǎn)程抄表監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

        在遠(yuǎn)程監(jiān)控方案中，采用了中國(guó)移動(dòng)通信提供的GPRS通訊網(wǎng)絡(luò)。GPRS是通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)的英文簡(jiǎn)稱，是一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)。作為2.5代的移動(dòng)通信技術(shù)，GPRS是目前利用移動(dòng)通信解決信息傳遞的一種比較完美的解決方法，相對(duì)傳統(tǒng)電路交換數(shù)據(jù)傳送方式，它有以下的幾個(gè)要點(diǎn)：時(shí)時(shí)在線;按數(shù)據(jù)流量計(jì)費(fèi);登錄時(shí)間短;數(shù)據(jù)傳輸速度快;覆蓋范圍廣泛，不受距離限制。GPRS的推出，為電力企業(yè)用戶開展無(wú)線辦公提供了基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，為推動(dòng)移動(dòng)辦公的應(yīng)用和發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。GPRS的出現(xiàn)也給電力企業(yè)開展無(wú)線數(shù)據(jù)管理提供了一種新的選擇。本系統(tǒng)由監(jiān)控中心、通信網(wǎng)絡(luò)、前端設(shè)備、監(jiān)測(cè)箱四部分組成。

        1.1監(jiān)測(cè)中心

        1.1.1監(jiān)控中心設(shè)備。工控機(jī)、顯示器、GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊、開關(guān)電源、 UPS電源(選配)、打印機(jī)。工控機(jī)和GPRS模塊之間使用串口線連接，工控機(jī)上安裝操作系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件、監(jiān)控系統(tǒng)軟件。

        1.1.2監(jiān)測(cè)中心系統(tǒng)軟件。由兩部分組成：監(jiān)控系統(tǒng)軟件(工作站軟件) 和前置機(jī)軟件。監(jiān)控系統(tǒng)軟件是使用c#語(yǔ)言開發(fā)而成，該軟件畫面直觀，界面友好，具備數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)查詢、報(bào)警顯示、水資源統(tǒng)計(jì)及生成曲線報(bào)表等多項(xiàng)功能。監(jiān)控主機(jī)的管理員具有進(jìn)行費(fèi)率設(shè)定與修改的權(quán)限，并可以更新、增加新用戶資料，定義其他人使用的權(quán)限。前置機(jī)軟件是通信管理軟件，支持國(guó)產(chǎn)及進(jìn)口的各種組態(tài)軟件，使用它就不需要組態(tài)軟件生產(chǎn)廠家提供專用的驅(qū)動(dòng)程序《點(diǎn)擊下載》。

        1.2通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)及設(shè)備

        本設(shè)計(jì)系統(tǒng)依托移動(dòng)公司的GPRS網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。采用專線的組網(wǎng)方式，它適用于已經(jīng)有專用的Internet接入的用戶，或者數(shù)據(jù)流量比較大、要求采集周期比較短的情況。租用的專線可以是中國(guó)移動(dòng)光纖接人也可以是電信網(wǎng)通的光纖接人?？刂浦行倪€是需要安裝一臺(tái)GPRS模塊，它主要是為了服務(wù)于用戶通過(guò)手機(jī)查詢或相關(guān)報(bào)警、重要信息主動(dòng)發(fā)送到手機(jī)上。北京中瑞能儀表技術(shù)有限公司公司生產(chǎn)的GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊可以登陸中國(guó)移動(dòng)公司的GPRS網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心使用一個(gè)GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊，每個(gè)前端設(shè)備中安裝一個(gè)GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)監(jiān)控中心與多個(gè)前端設(shè)備的數(shù)據(jù)通信。

        1.3專用監(jiān)控箱

        GPRS無(wú)線通訊模塊、開關(guān)電源、UPS(選配)等。

        二、應(yīng)用GPRS遠(yuǎn)程抄表監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例

        使用移動(dòng)公司GPRS平臺(tái)做為通信網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)構(gòu)建簡(jiǎn)單、快捷、穩(wěn) 定。

        2_1系統(tǒng)組成

        系統(tǒng)由四部分組成：監(jiān)測(cè)中心、通信網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)測(cè)終端、流量計(jì)。監(jiān)測(cè)中心，主要包括：計(jì)算機(jī)，打印機(jī)，GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊，單機(jī)版監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件。通信網(wǎng)絡(luò)：中國(guó)移動(dòng)公司GPRS—VPN可漫游網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)測(cè)終端：自供電無(wú)線抄表器(JY-RTU)。流量計(jì)：超聲波或電磁流量計(jì)(可提供RS232串口輸出，標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議)。

        2_2主要功能特點(diǎn)

        實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集功能：采集現(xiàn)場(chǎng)的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示功能;顯示現(xiàn)場(chǎng)的瞬時(shí)流量和累計(jì)流量。(通過(guò)流量計(jì)本身顯示數(shù)據(jù))告警功能：與流量計(jì)通訊中斷告警、電池電壓低告警。存儲(chǔ)功能：電網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)信息、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、事件記錄、操作記錄存人數(shù)據(jù)庫(kù)。統(tǒng)計(jì)功能：報(bào)表功能：日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào);曲線功能：日曲線、月曲線、年曲線;查詢功能：電網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)信息、歷史紀(jì)錄、歷史曲線、事件記錄、操作記錄、歷史報(bào)表;打印功能：電網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)信息、歷史紀(jì)錄、歷史曲線、事件記錄、操作記錄、報(bào)表安全功能：密碼功能：進(jìn)入和退出系統(tǒng)必須輸入密碼;權(quán)限功能：不同的操作員具有不同的功能;用戶切換：不同的操作員交接時(shí)可以在系統(tǒng)切換。擴(kuò)展功能：監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量：用戶可以添加或刪除?？芍С衷黾右宦纺M量的壓力信號(hào)。設(shè)置功能：用電客戶信息錄入、修改;采集周期設(shè)置、修改;遠(yuǎn)程維護(hù)功能：遠(yuǎn)程設(shè)置子站(監(jiān)測(cè)點(diǎn))工作參數(shù)。

        2_3技術(shù)指標(biāo)

        2.3.1工作電源。JY-RTU無(wú)線抄表器使用2節(jié)1號(hào)一次性鋰電池并符合以下要求。1)額定工作電源電壓：DC3.6V;2)允許偏差一10%～+1O%;3)瞬時(shí)放電電流：不小于2A。

        2.3.2功率消。休眠：電流不大于35uA。工作：最大電流不大于500mA。

        2.3.3串口通信接口。1)RS232，通信距離不大于20m，RS485，通信距離不大于200m。2)波特率(1200～19200bit/s)可選，校驗(yàn)位(無(wú)、奇、偶)可設(shè)，8位數(shù)據(jù)位，1位停止 位。

        2.3.4環(huán)境條件。工作環(huán)境條件：1)環(huán)境溫度：一20～70℃;2)相對(duì)濕度：≤95%;3)大氣壓力：79.5～106.0kPa(海拔2000m及以下)。周圍環(huán)境要求：

        1)不允許有較強(qiáng)的振動(dòng)與沖擊;

        2)不允許有腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體及導(dǎo)電介質(zhì)存在，不得含有爆炸危險(xiǎn)的介質(zhì)。

        3)不允許有強(qiáng)磁干擾。

        4)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通訊信號(hào)良好，無(wú)屏蔽物。運(yùn)輸、貯存環(huán)境條件：1)環(huán)境溫度：一4O～85℃;2)相對(duì)濕度：95%。

        2_3.5外殼防護(hù)等級(jí)。達(dá)到GB4942.2中IP68的等級(jí)要求。

        2-4功能介紹

        2.4.1設(shè)置功能。

        1)可以設(shè)置通信接口類型：RS~32、RS485：

        2)可以設(shè)置通信接口參數(shù)：波特率、校驗(yàn)位、成幀超時(shí)時(shí)間;

        3)可以設(shè)置上報(bào)方式：短信方式、GPRS方式;

        4)可以設(shè)置上報(bào)目標(biāo)地址：上位機(jī)監(jiān)控中心號(hào)碼、上位機(jī)監(jiān)控IP地址;

        5)可以設(shè)置采集上報(bào)的時(shí)間基準(zhǔn)、采集間隔、上報(bào)間隔;

        6)可以設(shè)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘;

        7)可以設(shè)置上報(bào)內(nèi)容，如：累計(jì)流量、水位等;

        8)可以設(shè)置電池告警電壓及校準(zhǔn)參數(shù)。

        2.4.2顯示功能。LED顯示運(yùn)行、采集、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)、上網(wǎng)狀態(tài)、信號(hào)強(qiáng)度、故障狀態(tài)功能。

        2.4.3通信功能。1)以短信方式向1～4個(gè)中心上報(bào)數(shù)據(jù)功能;2)以GPRS 方式向1～4個(gè)中心上報(bào)數(shù)據(jù)功能。

        2.4.4檢測(cè)功能。1)檢測(cè)電池電壓.b.檢測(cè)外接儀表通信接口通信狀態(tài)功能;2)CPU系統(tǒng)、通信模塊、存儲(chǔ)器故障檢測(cè)功能。

        2.4.5報(bào)警功能。1)儀表通信中斷報(bào)警;2)電池電量不足報(bào)警。

        2.4.6定時(shí)采集功能。1)根據(jù)設(shè)置的時(shí)間基準(zhǔn)、采集間隔，定時(shí)啟機(jī)采集儀表數(shù)據(jù);2)若第一次采集儀表數(shù)據(jù)失敗，抄表器再次下發(fā)采集命令;3) 第三次采集儀表數(shù)據(jù)仍未收到回應(yīng)，抄表器將記錄通訊中斷，然后自動(dòng)關(guān)機(jī)。

        2.4.7定時(shí)上報(bào)功能。

        1)根據(jù)設(shè)置時(shí)間基準(zhǔn)、上報(bào)間隔，定時(shí)啟機(jī)上報(bào)數(shù)據(jù);

        2)以短信方式定時(shí)上報(bào)：a.當(dāng)全部歷史記錄一條短信承載不下時(shí)，可分多條短信上報(bào).b擻據(jù)中心監(jiān)測(cè)軟件運(yùn)行后，自動(dòng)接收并處理抄表器上報(bào)數(shù)據(jù)。

        3)以GPRS方式定時(shí)上報(bào)：a.上報(bào)數(shù)據(jù)后等待數(shù)據(jù)中心監(jiān)測(cè)軟件的回應(yīng)，收到回應(yīng)后立即關(guān)機(jī);b_未收到回應(yīng)，將重發(fā)2次，監(jiān)測(cè)軟件仍無(wú)回應(yīng)抄表器自動(dòng)關(guān)機(jī)，下一次上報(bào)數(shù)據(jù)。